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专题复习4个主攻点之(一)基因的本质练好题030201研考向——高频考点一包在内练好题——典题精选一站通关串基础——主干知识一题串尽01·下面甲图是艾弗里所进行的部分实验图解，乙图表示DNA分子复制过程(a和d表示两条模板链)，将乙图中某一片段放大后如丙图所示，结合所学知识回答下列问题：[串知设计](1)在甲图中若看到表面光滑(答特征)的菌落，说明R型细菌转变成了S型细菌。(2)为了充分证明DNA是遗传物质，艾弗里还在培养R型细菌的培养基中加入S型菌的DNA和DNA酶，进一步验证实验结果。(3)艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验的共同设计思路都是把DNA和蛋白质分开，直接地、单独地观察它们的作用。(4)从乙图可看出DNA复制的方式是半保留复制。(5)乙图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是解旋酶，B是DNA聚合酶。(6)乙图所示过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有细胞核、线粒体、叶绿体。(7)丙图中，7代表胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子的基本骨架由脱氧核糖与磷酸交替连接而成；DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则。02·考向（一）遗传物质的发现1．(2019·江苏高考)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是()A．实验中可用15N代替32P标记DNAB．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA[真题导向]解析：N在噬菌体外壳蛋白与DNA中都存在，故不能用15N代替32P标记DNA，A项错误。噬菌体外壳蛋白是由噬菌体的遗传物质编码的，B项错误。噬菌体侵染大肠杆菌后，以自身DNA为模板，以大肠杆菌中的4种脱氧核苷酸为原料，合成子代DNA，C项正确。本实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D项错误。答案：C2．(2017·江苏高考)下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是()A．格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状B．艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中D．赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记解析：格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，但格里菲思并没有证明“转化因子”是什么；艾弗里实验证明了DNA是遗传物质，小鼠死亡的原因是从S型肺炎双球菌中提取的DNA使部分R型细菌转化成了致病的S型细菌，而不是S型细菌的DNA使小鼠死亡；由于噬菌体没有细胞结构，所以离心后，有细胞结构的大肠杆菌在试管底部，而噬菌体及噬菌体的蛋白质外壳留在上清液中；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体只有少部分带有32P标记，因为噬菌体在进行DNA复制的时候，其原料来自大肠杆菌中没有带32P标记的脱氧核苷酸，只有少数含有亲代模板链的噬菌体才带有标记。答案：C3．(2016·江苏高考)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是()A．格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果B．格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质C．赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的D．赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质解析：格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果；格里菲思实验只能说明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，而不能说明该“转化因子”是DNA；噬菌体是病毒，在宿主细胞内才能完成DNA复制等生命活动，不能用32P直接标记噬菌体，而应先用32P标记噬菌体的宿主细胞，再用被标记的宿主细胞培养噬菌体；赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质。答案：D[拓知识]发现遗传物质的经典实验比较实验名称肺炎双球菌体内转化实验(格里菲思等)肺炎双球菌体外转化实验(艾弗里等)噬菌体侵染细菌的实验(赫尔希等)思路将不同方法处理的细菌，注射到小鼠体内，分别观察实验结果设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能处理方式的不同加热、混合直接分离：分离S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等，分别与R型细菌混合培养同位素标记法：分别标记噬菌体DNA和蛋白质的特征元素(32P和35S)，侵染未标记的细菌实验名称肺炎双球菌体内转化实验(格里菲思等)肺炎双球菌体外转化实验(艾弗里等)噬菌体侵染细菌的实验(赫尔希等)实验结果在第4小组死亡的小鼠体内，分离得到R型和S型两种细菌只有S型细菌的DNA和R型细菌混合培养时，才能发生转化35S标记的噬菌体侵染细菌时，上清液的放射性高，沉淀物的放射性低；32P标记的噬菌体侵染细菌时，上清液的放射性低，沉淀物的放射性高实验结论加热杀死的S型细菌体内存在转化因子，促进了R型细菌向S型细菌的转化S型细菌体内的转化因子是DNADNA是噬菌体的遗传物质DNA是肺炎双球菌的遗传物质[题组训练]1．(2019·海南高考)下列实验及结果中，能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是()A．红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1B．病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲C．加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌D．用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性解析：红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1，属于性状分离现象，不能说明RNA是遗传物质，A错误；病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲，说明病毒甲的RNA是遗传物质，B正确；加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌，只能说明加入杀死的S型菌存在转化因子，不能说明RNA是遗传物质，C错误；用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性，说明蛋白质未进入大肠杆菌，不能证明RNA是遗传物质，D错误。答案：B2．肺炎双球菌体外转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探索遗传物质史中的经典实验，两个实验都涉及()A．微生物培养技术B．同位素标记技术C．DNA分离提纯技术D．差速离心分离技术解析：肺炎双球菌体外转化实验用了DNA分离提纯技术，T2噬菌体侵染细菌实验用了同位素标记技术和离心技术，两个实验均涉及微生物的培养技术，均未用到差速离心分离技术。答案：A3．(2019·海门高级中学调研)下列关于探索DNA是遗传物质实验的叙述，正确的是()A．格里菲思实验证明了S型菌的DNA是转化因子B．艾弗里实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质C．分别用含有32P或35S的培养基培养噬菌体，可以获得含32P或35S标记的噬菌体D．在噬菌体侵染细菌的实验中，同位素标记是一种基本的技术。在侵染实验前首先要获得同时含有32P、35S标记的噬菌体解析：格里菲思实验只能说明加热杀死的S型细菌中存在某种转化因子，并不能说明该转化因子是DNA；艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质；分别用含有32P或35S的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌分别培养噬菌体，可以获得含32P或35S标记的噬菌体；在噬菌体侵染细菌的实验中，同位素标记是一种基本的技术，在侵染实验前首先要获得分别含有32P、35S标记的噬菌体。答案：B考向（二）与DNA的结构和复制相关的综合考查1．(2018·江苏高考)下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是()A．原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物B．真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成C．肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质D．原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与解析：原核细胞内DNA的合成需要RNA片段作为引物；真核细胞的线粒体DNA和叶绿体DNA的合成不在细胞核内完成；肺炎双球菌体外转化实验证实了DNA是遗传物质；基因表达出蛋白质是遗传信息转录、翻译(DNA→RNA→蛋白质)的过程，需要DNA和RNA的参与。[真题导向]答案：D2．(2019·天津高考)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究()A．DNA复制的场所B．mRNA与核糖体的结合C．分泌蛋白的运输D．细胞膜脂质的流动解析：胸腺嘧啶是脱氧核苷酸特有的碱基，所以将含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸注入真核细胞后，可以用于研究与DNA合成有关的过程，如DNA的复制场所，A项正确。mRNA与核糖体的结合、分泌蛋白的运输以及细胞膜脂质的流动，均与胸腺嘧啶无关，B、C、D项错误。答案：A[学方法]“图解法”解答细胞分裂与DNA复制问题(1)有丝分裂与DNA复制①过程图解(一般只研究一条染色体)：a．复制一次(母链标记，培养液不含同位素标记)：b．转至不含放射性同位素的培养液中再培养一个细胞周期：②规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记；复制n次只有2条染色体有标记。(2)减数分裂与DNA复制①过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如图：②规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。[题组训练]1．(2019·扬州一模)下图表示一个DNA分子的片段，有关叙述正确的是()A．④代表的物质中贮存了遗传信息B．限制酶的作用部位是⑥C．DNA连接酶可催化⑤处化学键的形成D．DNA分子一条链中相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接解析：碱基对的排列顺序中贮存了遗传信息；限制酶的作用部位是磷酸二酯键，⑥为氢键；DNA连接酶可催化磷酸二酯键的形成，⑤处化学键不是磷酸二酯键；DNA分子一条链中相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接。答案：D2．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是()A．含有15N的DNA分子占1/8B．含有14N的DNA分子占7/8C．复制过程需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个D．复制结果共产生16个DNA分子解析：15N标记的DNA分子在14N的培养基上复制4次后，产生16个DNA分子，其中含15N的DNA分子有2个，占1/8，含14N的DNA分子有16个；复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为(24－1)×40＝600(个)。答案：B3．(2019·江苏八校冲刺预测卷)根据某基因上游和下游的碱基序列，设计合成了用于该基因PCR的两段引物(单链DNA)。引物与该基因变性DNA(单链DNA)结合为双链DNA的过程称为复性。如图是两引物的Tm(引物熔解温度，即50%的引物与其互补序列形成双链DNA分子时的温度)测定结果，下列叙述错误的是()A．通常引物1和引物2不能有碱基互补配对关系B．两引物分别是子链延伸的起点，并可以反复利用C．若两引物的脱氧核苷酸数相同，推测引物2的GC含量较高D．复性所需温度与时间，取决于引物的长度、碱基组成及其浓度等因素解析：通常引物1和引物2不能有碱基互补配对关系，以避免二者结合；两引物参与子链的形成，不能反复利用；若两引物的脱氧核苷酸数相同，引物2的熔解温度较高，可推测其GC含量较高；结合以上分析可知，复性所需温度与时间，取决于引物的长度、碱基组成及其浓度等因素。答案：B