第18講 DNA是主要的遺傳物質(zhì)-高考生物一輪復(fù)習(xí)精講課件

高考生物一輪復(fù)習(xí)精講課件2023年必修2

遺傳與進(jìn)化第18講

DNA是主要的遺傳物質(zhì)考點(diǎn)一

肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)二

噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)三

煙草花葉病毒感染煙草葉實(shí)驗(yàn)及生物的遺傳物質(zhì)真題再現(xiàn)教材基礎(chǔ)診斷1.

S型肺炎雙球菌可以使人和小鼠患敗血癥而死亡，具有毒性。

(

)×2.

格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)直接證明了DNA是遺傳物質(zhì)。(

)×3.

艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)采用了物質(zhì)提純、鑒定、同位素標(biāo)記與細(xì)菌體外培養(yǎng)等技術(shù)。(

)×4.

艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察菌落的形態(tài)來(lái)判斷是否發(fā)生轉(zhuǎn)化。(

)√5.

DNA酶可分解從S型活菌中提取的DNA，從而不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。(

)√考點(diǎn)一

肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)知識(shí)梳理整合1.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1）實(shí)驗(yàn)材料：S型和R型肺炎雙球菌有有無(wú)無(wú)2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果僅能證明S型細(xì)菌中含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，但轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)不清楚死亡不死亡R型活細(xì)菌死亡R型細(xì)菌無(wú)毒性，S型細(xì)菌有毒性被加熱殺死的S型細(xì)菌無(wú)毒性R型細(xì)菌可轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化因子提醒發(fā)生轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細(xì)菌。涉及細(xì)菌培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)提純和鑒定技術(shù)等R型細(xì)菌DNADNA＋DNA酶莢膜多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)沒(méi)有轉(zhuǎn)化作用DNA

DNA

蛋白質(zhì)2.艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)重難突破1.比較肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)細(xì)菌小鼠體內(nèi)培養(yǎng)培養(yǎng)基體外培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)原則R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的毒性對(duì)照S型細(xì)菌體內(nèi)各成分的相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)結(jié)果1）小鼠死亡2）體內(nèi)分離出R型活菌和S型活菌培養(yǎng)基上出現(xiàn)R型和S型菌落實(shí)驗(yàn)結(jié)論已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌DNA是S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是項(xiàng)目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)聯(lián)系①所用材料相同，都是R型和S型肺炎雙球菌；②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)，僅說(shuō)明加熱后殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，而體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)則進(jìn)一步說(shuō)明“轉(zhuǎn)化因子”就是DNA；③實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都遵循對(duì)照原則、單一變量原則續(xù)表2.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的六個(gè)注意點(diǎn)1）加熱并沒(méi)有使DNA完全失去活性：加熱殺死S型細(xì)菌的過(guò)程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨著溫度的降低又逐漸恢復(fù)活性。2）并非所有的R型細(xì)菌都能被轉(zhuǎn)化，只是少部分R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌。3）肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的思路是直接分離S型細(xì)菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質(zhì)等，將它們分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，研究它們各自的遺傳功能，體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的思路不是分離并單獨(dú)觀察各自作用。4）轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是基因重組而非基因突變：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是指S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中，使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組。5）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)不能簡(jiǎn)單地說(shuō)成S型細(xì)菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的S型細(xì)菌可使小鼠致死。6）兩實(shí)驗(yàn)都未用同位素標(biāo)記法。教材深挖拓展1.

1）

在體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，如果沒(méi)有第三組實(shí)驗(yàn)，_______（填“能”或“不能”）得出格里菲思的結(jié)論，原因是____________________________________________________________________________________。不能無(wú)對(duì)照實(shí)驗(yàn),不能說(shuō)明加熱后殺死的S型細(xì)菌含有促成R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型活細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子2）

如果由你設(shè)計(jì)完成體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該注意哪些無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響？[答案]

四組實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用年齡、體重相同且健康的小鼠；所用R型活菌菌液、S型活菌菌液的濃度及注射量應(yīng)該相同。2.

1）

體外、體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是________________________________________________________________________________________。S型細(xì)菌DNA與受體細(xì)胞DNA之間的重組,使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息，即廣義上的基因重組2）

體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中設(shè)置“S型細(xì)菌的DNA中加DNA酶”實(shí)驗(yàn)組的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。起對(duì)照作用，用DNA酶分解從S型細(xì)菌中提取的DNA，使其不能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，可見DNA被分解后的產(chǎn)物不能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，進(jìn)一步說(shuō)明DNA才是使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的物質(zhì)3.格里菲思第四組實(shí)驗(yàn)中，小鼠體內(nèi)S型細(xì)菌、R型細(xì)菌含量的變化情況如圖所示，則：(1)ab段R型細(xì)菌數(shù)量減少的原因是____________________________________________________________。(2)bc段R型細(xì)菌數(shù)量增多的原因是_____________________________________________________________________________________________。(3)后期出現(xiàn)的大量S型細(xì)菌是由______________________________而來(lái)的。小鼠體內(nèi)形成大量的抗R型細(xì)菌的抗體，致使R型細(xì)菌數(shù)量減少b之前，已有少量R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，S型細(xì)菌能降低小鼠的免疫力，造成R型細(xì)菌大量繁殖R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成的S型細(xì)菌繁殖能力素養(yǎng)提升考向一

肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的分析與應(yīng)用1.

肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型菌的部分DNA片段進(jìn)入R型菌內(nèi)并整合到R型菌的DNA分子上，使這種R型菌轉(zhuǎn)化為能合成莢膜多糖的S型菌，下列敘述正確的是(

)A.

R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌后DNA中嘌呤堿基總比例不會(huì)發(fā)生改變B.

整合到R型菌內(nèi)DNA分子片段能直接表達(dá)合成莢膜多糖C.

從S型菌中提取的DNA可以使小鼠死亡D.

肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)與體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路一致A[解析]

R型菌和S型菌的DNA都是雙鏈結(jié)構(gòu)，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，因此R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌后，其DNA中的嘌呤堿基總比例不會(huì)改變，依然是占50%，A正確；整合到R型菌內(nèi)的DNA分子片段，直接表達(dá)產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，而不是莢膜多糖，B錯(cuò)誤；艾弗里實(shí)驗(yàn)證明從S型菌中提取的DNA可以使無(wú)毒的R型菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型菌，導(dǎo)致小鼠死亡，而不是S型菌的DNA導(dǎo)致小鼠死亡，C錯(cuò)誤；肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵思路是把DNA和蛋白質(zhì)分開研究，設(shè)法單獨(dú)觀察其作用，而肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)不是，D錯(cuò)誤。2.

[2020北京海淀區(qū)期中]為研究將R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型的轉(zhuǎn)化因子是DNA還是蛋白質(zhì)，研究者進(jìn)行了如圖所示的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。對(duì)本實(shí)驗(yàn)的分析，不正確的是(

)A.

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)酶解去除單一成分進(jìn)行研究B.

甲、乙組培養(yǎng)基中只有S型菌落出現(xiàn)C.

蛋白酶處理結(jié)果顯示提取物仍有轉(zhuǎn)化活性D.

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明DNA使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化B[解析]

發(fā)生轉(zhuǎn)化的細(xì)菌占少數(shù)，所以甲、乙組培養(yǎng)基中有R型和少量S型菌落出現(xiàn)，B錯(cuò)誤?？枷蚨?/p>

肺炎雙球菌體內(nèi)、外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的比較與拓展應(yīng)用3.

[2021北京海淀區(qū)高考?jí)狠S卷]肺炎雙球菌有許多類型，有莢膜的有毒性，能使小鼠患敗血癥而死亡，無(wú)莢膜的無(wú)毒性。科研人員所做的細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)如圖所示，下列相關(guān)說(shuō)法不正確的是(

)A.

能導(dǎo)致小鼠死亡的有a、d兩組B.

d、e兩組對(duì)比可說(shuō)明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)C.

培養(yǎng)后的d組中所有的肺炎雙球菌都具有毒性D.

d組產(chǎn)生的有毒性的肺炎雙球菌能將該性狀遺傳給后代C[解析]

有莢膜的肺炎雙球菌的DNA能使無(wú)莢膜無(wú)毒性的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為有莢膜的肺炎雙球菌，故a、d兩組能導(dǎo)致小鼠死亡，A正確；d、e兩組將DNA和蛋白質(zhì)分開，對(duì)比可說(shuō)明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)，B正確；培養(yǎng)后的d組中少數(shù)的肺炎雙球菌具有毒性，大部分未發(fā)生轉(zhuǎn)化，C錯(cuò)誤；DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)，d組產(chǎn)生的有毒性的肺炎雙球菌能將該性狀遺傳給后代，D正確。4.

[2019山東威海模擬]艾弗里完成肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)后，持反對(duì)觀點(diǎn)者認(rèn)為“DNA可能只是在細(xì)胞表面起化學(xué)作用形成莢膜，而不是起遺傳作用”。已知S型肺炎雙球菌中存在能抗青霉素的突變型（這種對(duì)青霉素的抗性不是由莢膜產(chǎn)生的）。下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路能反駁上述觀點(diǎn)的是(

)A.

R型菌＋抗青霉素的S型菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的S型菌B.

R型菌＋抗青霉素的S型菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型菌C.

R型菌＋S型菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型菌D.

R型菌+S型菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的R型菌A[解析]

R型菌+抗青霉素的S型菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的S型菌，該實(shí)驗(yàn)證明細(xì)菌中的一些與莢膜形成無(wú)關(guān)的性狀（無(wú)抗藥性）也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化，而且抗青霉素的S型菌DNA中存在抗青霉素的基因和控制莢膜合成的基因。因此，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明題述對(duì)艾弗里所得結(jié)論的懷疑是錯(cuò)誤的，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。教材基礎(chǔ)診斷1.

T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的RNA病毒。(

)2.

分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。(

)3.

離心管內(nèi)的沉淀物中主要是被感染的大腸桿菌。(

)4.

噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)比肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)更具有說(shuō)服力。(

)××√√考點(diǎn)二

噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)知識(shí)梳理整合1.實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體和大腸桿菌1）T2噬菌體的結(jié)構(gòu)及生活方式2）實(shí)驗(yàn)方法：_____________________，用35S、32P分別標(biāo)記噬菌體的_________和_______。放射性同位素標(biāo)記法蛋白質(zhì)DNADNAP外殼S寄生不用14C和18O，也不能用35S、32P標(biāo)記同一噬菌體3)噬菌體的增殖增殖需要的條件內(nèi)容模板噬菌體的DNA合成T2噬菌體DNA原料大腸桿菌提供的4種脫氧核苷酸合成T2噬菌體蛋白質(zhì)原料大腸桿菌的氨基酸場(chǎng)所大腸桿菌的核糖體1)標(biāo)記噬菌體

T2噬菌體屬于病毒，專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)，不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)。若要標(biāo)記T2噬菌體，需先標(biāo)記大腸桿菌2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果2）已標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌對(duì)比實(shí)驗(yàn)(相互對(duì)照)提示攪拌的目的是把吸附在細(xì)菌上的噬菌體和細(xì)菌分離；離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析分組結(jié)果結(jié)果分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)（相互對(duì)照）含32P的噬菌體+細(xì)菌上清液中幾乎無(wú)32P，32P主要分布在沉淀物中32P—DNA進(jìn)入了宿主細(xì)胞含35S的噬菌體+細(xì)菌沉淀物中無(wú)35S，35S主要分布在上清液中35S—蛋白質(zhì)外殼未進(jìn)入宿主細(xì)胞，留在外面(1)噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，________進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞中，而____________留在外面。(2)子代噬菌體的各種性狀是通過(guò)親代的________遺傳的。DNA蛋白質(zhì)外殼DNA4）結(jié)論________是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。DNA重難突破1.T2噬菌體的培養(yǎng)不能用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體。因?yàn)門2噬菌體是病毒，只能寄生在活細(xì)胞內(nèi)，不能利用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)。2.T2噬菌體的標(biāo)記不能用35S和32P標(biāo)記同一T2噬菌體，因?yàn)榉派湫詸z測(cè)時(shí)只能檢測(cè)到放射性的存在部位，不能確定是哪種元素的放射性。3.再次噬菌體侵染該實(shí)驗(yàn)涉及兩次噬菌體侵染細(xì)菌。第一次是標(biāo)記噬菌體的過(guò)程，即用未標(biāo)記的噬菌體侵染已標(biāo)記的大腸桿菌；第二次是已標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌。4.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的上清液和沉淀物放射性分析1）用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,若上清液中出現(xiàn)了較高的放射性,可能的原因：①保溫時(shí)間過(guò)短,有一部分噬菌體未侵入大腸桿菌體內(nèi),經(jīng)離心后分布于上清液中,使上清液出現(xiàn)放射性。②保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),噬菌體在大腸桿菌體內(nèi)增殖后釋放出的子代經(jīng)離心后分布于上清液中,也會(huì)使上清液的放射性升高。2）用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,理論上沉淀物中不含放射性,但實(shí)驗(yàn)中含有少量放射性的原因：攪拌不充分，攪拌、離心后,仍有少量含35S的噬菌體外殼吸附在細(xì)菌表面,隨細(xì)菌離心到沉淀物中,使沉淀物中出現(xiàn)了少量的放射性。5.比較噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)和肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)比較項(xiàng)目噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路設(shè)法將_______和___________分開,單獨(dú)研究它們各自不同的功能處理方法放射性同位素標(biāo)記法:分別標(biāo)記_______和_________中特殊元素直接分離法:分離S型細(xì)菌的_______________,分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)檢測(cè)結(jié)果的方式檢測(cè)_________________觀察_____________結(jié)論DNA是遺傳物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)DNA其他物質(zhì)DNA蛋白質(zhì)多種組成物質(zhì)有放射性的位置菌落的類型教材深度拓展1.

噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，攪拌的目的是___________________________________，離心的目的是________________________________________________________________________________。使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌2.

實(shí)驗(yàn)中選擇35S和32P這兩種同位素分別對(duì)蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)行標(biāo)記，而不選擇14C和18O進(jìn)行標(biāo)記，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。僅蛋白質(zhì)分子中含S，P幾乎都存在于DNA分子中。若用14C和18O進(jìn)行標(biāo)記，由于蛋白質(zhì)和DNA都含有C和O，因此無(wú)法判斷被標(biāo)記的是哪種物質(zhì)3.

噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，以細(xì)菌或病毒作為遺傳物質(zhì)探索的實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。①個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。細(xì)菌是單細(xì)胞生物，病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼；②繁殖快，細(xì)菌20~30

min就可繁殖一代，病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖4.

）結(jié)合教材兩大經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，嘗試總結(jié)DNA作為遺傳物質(zhì)具備的條件有哪些？提示:①能夠精確地復(fù)制自己；②能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝；③具有儲(chǔ)存大量遺傳信息的潛在能力；④結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，但在特殊情況下又能發(fā)生突變，而且突變以后還能繼續(xù)復(fù)制，并能遺傳給后代等。5.(科學(xué)探究)寫出用32P標(biāo)記的T2噬菌體的步驟：(1)用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，獲得被32P標(biāo)記的大腸桿菌；(2)再用被標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體，得到DNA中含有32P標(biāo)記的噬菌體。能力素養(yǎng)提升考向一

噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的機(jī)理與過(guò)程1.

[2020湖南長(zhǎng)沙雅禮中學(xué)高三月考]如圖為“噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)”的流程圖，有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的表述正確的是(

)A.

實(shí)驗(yàn)中噬菌體是用含35S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)標(biāo)記的B.

35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)，32P標(biāo)記的是大腸桿菌的DNAC.

35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)中，若攪拌不充分，上清液中的放射性會(huì)降低D.

32P標(biāo)記的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)中，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短都會(huì)降低上清液的放射性C[解析]

噬菌體是病毒，只能用活細(xì)胞培養(yǎng)，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，A錯(cuò)誤；32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，B錯(cuò)誤；35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)中，若攪拌不充分，含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼會(huì)隨大腸桿菌進(jìn)入沉淀物中，從而導(dǎo)致上清液中的放射性降低，C正確；32P標(biāo)記的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)中，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短都會(huì)增強(qiáng)上清液的放射性，D錯(cuò)誤。2.

[2021山東教科所二模]為研究攪拌時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，科研人員用分別被35S和32P標(biāo)記的T2噬菌體與未標(biāo)記的大腸桿菌混合保溫，一段時(shí)間后攪拌并離心，得到上清液和沉淀物并檢測(cè)放射性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。下列敘述正確的是(

)攪拌時(shí)間/min12345上清液35S百分比/%5070758080上清液32P百分比/%2125283030被侵染細(xì)菌成活率/%100100100100100A.

通過(guò)攪拌可使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌完全分離B.

進(jìn)行噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，攪拌時(shí)間不能短于3

minC.

攪拌5

min時(shí)，上清液含32P的原因是大腸桿菌裂解釋放噬菌體D.

32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體都含32PB[解析]

上清液35S百分比都沒(méi)有達(dá)到100%，說(shuō)明通過(guò)攪拌不能使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌完全分離，A錯(cuò)誤；進(jìn)行噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí)，攪拌時(shí)間短于3

min，上清液35S百分比較小，達(dá)到4

min后，上清液35S百分比不再增大，說(shuō)明攪拌時(shí)間不能短于3

min，B正確；被侵染細(xì)菌成活率為100%，說(shuō)明被侵染的細(xì)菌沒(méi)有裂解釋放子代噬菌體，放射性物質(zhì)還在沉淀物中，攪拌5

min時(shí)，上清液含32P的原因是有部分含有32P標(biāo)記的噬菌體沒(méi)有侵染細(xì)菌，C錯(cuò)誤；32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體中只有少數(shù)含32P，D錯(cuò)誤。題后悟道·方法“二看法”判斷子代噬菌體標(biāo)記情況考向二

噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)拓展應(yīng)用3.

如圖1中的噬菌斑（白色區(qū)域），是在長(zhǎng)滿大腸桿菌的培養(yǎng)基上，由一個(gè)T2噬菌體侵染細(xì)菌后不斷裂解細(xì)菌產(chǎn)生的不長(zhǎng)細(xì)菌的透明圈，它是檢測(cè)噬菌體數(shù)量的重要方法之一?，F(xiàn)利用培養(yǎng)基培養(yǎng)并連續(xù)取樣的方法，得到噬菌體在感染大腸桿菌后數(shù)量的變化曲線（如圖2），下列敘述錯(cuò)誤的是(

)圖1圖2A.

培養(yǎng)基中加入含35S或32P的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，則放射性先在細(xì)菌中出現(xiàn)，后在噬菌體中出現(xiàn)B.

曲線a～b段，細(xì)菌內(nèi)正旺盛地進(jìn)行噬菌體DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成C.

限制c～e段噬菌斑數(shù)量增加的因素最可能是絕大部分細(xì)菌已經(jīng)被裂解D.

曲線b～c段所對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)噬菌體共繁殖了10代D[解析]

噬菌體必須寄生在細(xì)菌中，依賴細(xì)菌提供繁殖所需的原料，培養(yǎng)基中加入含35S或32P的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，則放射性先在細(xì)菌中出現(xiàn)，后在噬菌體中出現(xiàn)，A正確；曲線a～b段，細(xì)菌內(nèi)正旺盛地進(jìn)行噬菌體DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，為噬菌體繁殖準(zhǔn)備物質(zhì)基礎(chǔ)，B正確；限制c～e段噬菌斑數(shù)量增加的因素最可能是絕大部分細(xì)菌已經(jīng)被裂解，C正確；曲線b～c段所對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)噬菌體數(shù)量擴(kuò)大了10倍，而不是繁殖了10代，D錯(cuò)誤。4.

如圖為T4噬菌體感染大腸桿菌后，大腸桿菌體內(nèi)放射性RNA與T4噬菌體DNA及大腸桿菌DNA的雜交結(jié)果。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.

可在培養(yǎng)基中加入3H－尿嘧啶用以標(biāo)記RNAB.

參與分子雜交的放射性RNA為相應(yīng)DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物C.

第0

min時(shí)，與DNA雜交的RNA來(lái)自T4噬菌體及大腸桿菌的轉(zhuǎn)錄D.

隨著感染時(shí)間增加，噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，細(xì)菌基因活動(dòng)受到抑制C[解析]

尿嘧啶是RNA特有的堿基，可以用3H－尿嘧啶標(biāo)記RNA，A正確；能與DNA雜交的RNA為相應(yīng)DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，B正確；在第0

min時(shí)，大腸桿菌還沒(méi)有被T4噬菌體感染，所以在大腸桿菌體內(nèi)不存在T4噬菌體的DNA，C錯(cuò)誤；從圖中可以看出，隨著感染時(shí)間增加，和T4噬菌體DNA雜交的放射性RNA所占百分比越來(lái)越高，說(shuō)明噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，而和大腸桿菌DNA雜交的放射性RNA所占百分比越來(lái)越低，說(shuō)明其轉(zhuǎn)錄受到抑制，D正確。教材基礎(chǔ)診斷1.

煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)主要是RNA。(

)×2.

細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA,病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。(

)×3.

絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。(

)√4.

由A、U、C三種堿基組成的核苷酸在洋蔥根細(xì)胞中有5種，在HIV中有3種。(

)√考點(diǎn)三

煙草花葉病毒感染煙草葉實(shí)驗(yàn)及生物的遺傳物質(zhì)知識(shí)梳理整合1.煙草花葉病毒對(duì)煙草葉細(xì)胞的感染實(shí)驗(yàn)提醒煙草花葉病毒(TMV)的增殖方式與噬菌體增殖方式類似，TMV裸露的RNA可以通過(guò)植物葉片摩擦形成6的微傷口進(jìn)入植物細(xì)胞。沒(méi)有蛋白質(zhì)衣殼的保護(hù)，感染的頻率比較低。一旦TMV的RNA能順利進(jìn)入煙草的細(xì)胞內(nèi)，就能像噬菌體一樣繁殖，產(chǎn)生新的TMV，從而讓煙草植株感染。正常RNA患病遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)2.匯總常見生物的遺傳物質(zhì)生物類型所含核酸遺傳物質(zhì)舉例或范圍細(xì)胞生物真核生物DNA和RNA_______動(dòng)物、植物、真菌等原核生物_______細(xì)菌、藍(lán)藻、放線菌等非細(xì)胞生物DNA病毒僅有DNA_______乙肝病毒、T2噬菌體、天花病毒、腺病毒等RNA病毒僅有RNA_______煙草花葉病毒、艾滋病病毒、SARS病毒等結(jié)論：_______是主要的遺傳物質(zhì)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)證明___________生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA。DNADNADNARNADNA絕大多數(shù)是對(duì)整個(gè)生物界而言，就生物個(gè)體而言，其遺傳物質(zhì)是唯一的注：TMV為煙草花葉病毒，HRV為車前草病毒。2）結(jié)果分析與結(jié)論：重組病毒產(chǎn)生的子代病毒類型取決于提供RNA的病毒類型。重難突破1.利用“病毒重建及其對(duì)煙草葉細(xì)胞的感染”探究病毒的遺傳物質(zhì)1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果2.探索“遺傳物質(zhì)”的思路和方法1）探究思路①若探究哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)——設(shè)法將該物質(zhì)與其他物質(zhì)分開，單獨(dú)看作用。②若探究未知病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA——利用酶的專一性。2）4種方法能力素養(yǎng)提升考向一

遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究1.

[2021遼寧大連一模]下列對(duì)遺傳物質(zhì)探索歷程的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A.

因氨基酸的排列順序多樣可能蘊(yùn)含遺傳信息，最初認(rèn)為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)B.

在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是發(fā)生了基因重組C.

噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)更有說(shuō)服力，是因?yàn)閷⒌鞍踪|(zhì)與DNA完全分開研究D.

格里菲思發(fā)現(xiàn)R型活菌轉(zhuǎn)化為S型活菌后，提出DNA是遺傳物質(zhì)D[解析]

最初認(rèn)為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)，是因?yàn)橥茰y(cè)氨基酸多種排列順序可能蘊(yùn)含遺傳信息，A正確；在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，細(xì)菌轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是發(fā)生了基因重組，即S型細(xì)菌的DNA插入到R型細(xì)菌的DNA上，B正確；噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)之所以更有說(shuō)服力，是因?yàn)槠涞鞍踪|(zhì)與DNA能完全分開，C正確；格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，能將R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，艾弗里實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)，D錯(cuò)誤。2.

[2020天津七校聯(lián)考]一種感染螨蟲的新型病毒，研究人員利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的螨蟲細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)可相互印證的甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)，以確定該病毒的核酸類型。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路的敘述錯(cuò)誤的是

(

)A.

先將甲、乙兩組螨蟲細(xì)胞分別培養(yǎng)在含同位素標(biāo)記的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中B.

先將甲、乙兩組病毒分別培養(yǎng)在含同位素標(biāo)記的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中C.

再將病毒分別接種到含有甲、乙兩組螨蟲細(xì)胞的培養(yǎng)液中D.

一定時(shí)間后離心并收集、檢測(cè)病毒的放射性，以確定病毒的類型B[解析]

病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能在培養(yǎng)基中生存，B錯(cuò)誤?？枷蚨?/p>

生物的遺傳物質(zhì)的判斷與分析3.

根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對(duì)人類健康會(huì)造成很大危害。假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換。請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型。簡(jiǎn)要寫出：1）

實(shí)驗(yàn)思路[答案]

思路甲組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。乙組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。2）

預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。（要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組）[答案]

結(jié)果及結(jié)論若甲組收集的病毒有放射性，乙組無(wú)，即RNA病毒；反之為DNA病毒。[解析]

該題主要考查病毒的增殖以及對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路和方法。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的是確定新病毒是DNA病毒還是RNA病毒，因?yàn)镽NA和DNA含有的特有堿基分別是尿嘧啶和胸腺嘧啶，所以兩種病毒增殖所需的原料不同。結(jié)合題目所要求的方法（放射性同位素標(biāo)記法）和所給的材料（體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞）分析，可利用含有放射性標(biāo)記的尿嘧啶（甲組）和胸腺嘧啶（乙組）分別培養(yǎng)宿主細(xì)胞，之后分別接種新病毒，培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒檢測(cè)其放射性。若為RNA病毒，甲組收集的病毒因增殖過(guò)程中利用了含放射性的尿嘧啶而具有放射性，乙組收集的病毒則無(wú)放射性；若為DNA病毒，乙組收集的病毒因增殖過(guò)程中利用了含放射性的胸腺嘧啶而具有放射性，甲組收集的病毒則無(wú)放射性。組收集的病毒因增殖過(guò)程中利用了含放射性的尿嘧啶而具有放射性，乙組收集的病毒則無(wú)放射性；若為DNA病毒，乙組收集的病毒因增殖過(guò)程中利用了含放射性的胸腺嘧啶而具有放射性，甲組收集的病毒則無(wú)放射性。組收集的病毒因增殖過(guò)程中利用了含放射性的尿嘧啶而具有放射性，乙組收集的病毒則無(wú)放射性；若為DNA病毒，乙組收集的病毒因增殖過(guò)程中利用了含放射性的胸腺嘧啶而具有放射性，甲組收集的病毒則無(wú)放射性。1.經(jīng)典重組判斷正誤 (1)新冠病毒與肺炎雙球菌均可利用自身的核糖體進(jìn)行蛋白質(zhì)合成(2020·全國(guó)卷Ⅱ，1B)(

) (2)新冠病毒與肺炎雙球菌二者遺傳物質(zhì)所含有的核苷酸是相同的(2020·全國(guó)卷Ⅱ，1C)(

)×提示新冠病毒不具細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不含核糖體等細(xì)胞器?！撂崾拘鹿诓《镜倪z傳物質(zhì)為RNA，肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)為DNA，二者含有的核苷酸不同。真題再現(xiàn) (3)T2噬菌體可感染肺炎雙球菌導(dǎo)致其裂解(2018·全國(guó)卷Ⅱ，5B)(

) (4)T2噬菌體的核酸和蛋白質(zhì)中含硫元素(2013·海南卷，13A)(

) (5)格里菲思實(shí)驗(yàn)證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)(2016·江蘇卷，1B)

(

)×提示

T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒?！撂崾竞怂嶂胁缓蛟?。×提示格里菲思實(shí)驗(yàn)證明了已被加熱殺死的S型細(xì)菌中，含有某種促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌的活性物質(zhì)——“轉(zhuǎn)化因子”。1.

[2021全國(guó)乙卷，5，6分]在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，無(wú)毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細(xì)菌。某同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識(shí)所做的下列推測(cè)中，不合理的是(

)A.

與R型菌相比，S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)B.

S型菌的DNA能夠進(jìn)入R型菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成C.

加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響D.

將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合，可以得到S型菌D真題再現(xiàn)[解析]

與R型菌相比，S型菌有毒且菌體有莢膜多糖，推測(cè)S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)，A正確；加熱殺死的S型菌的轉(zhuǎn)化因子進(jìn)入R型菌中，并將部分R型菌轉(zhuǎn)化成了S型菌，因?yàn)榧訜岷蟮鞍踪|(zhì)會(huì)變性而DNA熱穩(wěn)定性高，所以加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響，C正確；由于蛋白質(zhì)功能喪失而DNA結(jié)構(gòu)和功能仍能保持，因此推測(cè)S型菌的DNA能夠進(jìn)入R型菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，B正確；DNA酶可以把S型菌的DNA水解，因此S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后的產(chǎn)物不能將R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌，D錯(cuò)誤。知識(shí)歸納肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)結(jié)論為已經(jīng)加熱殺死的S型細(xì)菌，含有某種促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子；體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)結(jié)論為DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。2.

[2019江蘇，3，2分]赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì)，下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是

(

)A.

實(shí)驗(yàn)中可用15N代替32P標(biāo)記DNAB.

噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的C.

噬菌體DNA的合成原料來(lái)自大腸桿菌D.

實(shí)驗(yàn)證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA[解析]

本實(shí)驗(yàn)巧妙地運(yùn)用32P標(biāo)記DNA，將DNA與蛋白質(zhì)區(qū)分開，單獨(dú)直接觀察DNA的遺傳作用，DNA和蛋白質(zhì)中都含有N，故不可用15N代替32P標(biāo)記DNA,A錯(cuò)誤；子代T2噬菌體的外殼蛋白是由T2噬菌體DNA控制合成的，B錯(cuò)誤；T2噬菌體DNA的合成所需要的原料由大腸桿菌提供，C正確；該實(shí)驗(yàn)證明了T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，D錯(cuò)誤。C3.

[2019海南，21，2分]下列實(shí)驗(yàn)及結(jié)果中，能作為直接證據(jù)說(shuō)明“核糖核酸是遺傳物質(zhì)”的是(

)A.

紅花植株與白花植株雜交，F(xiàn)1為紅花，F(xiàn)2中紅花∶白花=3∶1B.

病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質(zhì)混合后感染煙草只能得到病毒甲C.

加熱殺死的S型肺炎雙球菌與R型活菌混合培養(yǎng)后可分離出S型活菌D.

用放射性同位素標(biāo)記T2噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中檢測(cè)不到放