高三生物學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件22：DNA是主要的遺傳物質(zhì)

SHENGWUXUEDNA是主要的遺傳物質(zhì)課標(biāo)要求概述多數(shù)生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。命題點(diǎn)一肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.肺炎鏈球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)[認(rèn)知覺(jué)醒]

1928年，格里菲思以小鼠為實(shí)驗(yàn)材料，研究肺炎鏈球菌的致病情況，完成了下列實(shí)驗(yàn)。組別注射給小鼠的物質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果①R型活細(xì)菌小鼠不死亡②S型活細(xì)菌小鼠死亡，分離出S型活細(xì)菌③加熱致死的S型細(xì)菌小鼠不死亡④R型活細(xì)菌＋加熱致死的S型細(xì)菌小鼠死亡，分離出S型活細(xì)菌R(1)①②組對(duì)比說(shuō)明________型活細(xì)菌無(wú)致病性，________型活細(xì)菌有致病性。(2)②③組對(duì)比說(shuō)明被加熱致死的S型細(xì)菌________致病性。(3)②③④組對(duì)比說(shuō)明________型活細(xì)菌可轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______型活細(xì)菌。(4)該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了加熱致死的S型細(xì)菌，含有某種促使R型活細(xì)菌________為S型活細(xì)菌的活性物質(zhì)。S無(wú)RS轉(zhuǎn)化[深度思考]

(1)加熱致死的S型細(xì)菌均沒(méi)有了致病性，原因是_______________________________________________________________________________；但其卻能使活的R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為活的S型細(xì)菌，原因是__________________________________________________________________________。加熱致死的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)變性失活，失去了生活和繁殖能力，因此喪失了致病性DNA在加熱過(guò)程中，雙螺旋解開(kāi)，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時(shí)，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)(2)加熱致死的R型細(xì)菌能否將活的S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為活的R型細(xì)菌？為什么？不能S型細(xì)菌存在多糖成分的莢膜，能阻止加熱致死的R型細(xì)菌DNA片段的進(jìn)入。(3)肺炎鏈球菌有S型(有毒)和R型(無(wú)毒)兩種類型，每種類型均有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類。SⅠ菌只能突變成對(duì)應(yīng)的RⅠ菌，以此類推。反之亦然，RⅠ菌也只能突變成對(duì)應(yīng)的SⅠ菌。1928年，格里菲思將加熱致死的SⅢ菌與活的RⅡ菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，結(jié)果小鼠死亡，并從小鼠體內(nèi)分離出活的SⅢ菌。格里菲思推斷：活的SⅢ菌的出現(xiàn)是由于加熱致死的SⅢ菌中含有某種物質(zhì)，該物質(zhì)的作用不是誘導(dǎo)RⅡ菌突變成SⅢ菌，而是將RⅡ菌轉(zhuǎn)化為SⅢ菌。支持格里菲思作出上述推斷的依據(jù)是____________________________________________________________________。若是RⅡ菌發(fā)生了突變，則應(yīng)分離出SⅡ菌，而實(shí)驗(yàn)中分離出的是SⅢ菌2.肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)[認(rèn)知覺(jué)醒]

20世紀(jì)40年代，艾弗里和他的同事進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。①(1)實(shí)驗(yàn)________是對(duì)照組，________是實(shí)驗(yàn)組，該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了控制自變量的________(填“減法”或“加法”)原理。(2)實(shí)驗(yàn)①②③④分別說(shuō)明__________________沒(méi)有轉(zhuǎn)化作用；實(shí)驗(yàn)①⑤說(shuō)明__________有轉(zhuǎn)化作用。(3)艾弗里實(shí)驗(yàn)說(shuō)明使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)是________。②③④⑤減法蛋白質(zhì)、RNA和脂質(zhì)DNADNA[深度思考]

請(qǐng)?jiān)诟窭锓扑紝?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上利用R型活細(xì)菌、加熱致死的S型細(xì)菌、小鼠等為實(shí)驗(yàn)材料，結(jié)合物質(zhì)分離提純技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。實(shí)驗(yàn)思路：①將加熱致死的S型細(xì)菌體內(nèi)的物質(zhì)分離，分別得到蛋白質(zhì)和DNA；②將分離得到的S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)和DNA分別與R型細(xì)菌混合一段時(shí)間后，再分別注射入甲、乙兩組小鼠體內(nèi)，觀察兩組小鼠的生存情況。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論：甲組小鼠不死亡，乙組小鼠死亡，并在乙組小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)活的S型細(xì)菌，則證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。(1)肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，加熱致死的S型菌株的DNA分子在小鼠體內(nèi)可使R型活菌的相對(duì)性狀從無(wú)致病性轉(zhuǎn)化為有致病性。(2024·甘肅卷，5A)(

)格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)未得出轉(zhuǎn)化因子為DNA這一結(jié)論。(2)肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，利用自變量控制的“加法原理”，將“S型菌DNA＋DNA酶”加入R型活菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果證明DNA是轉(zhuǎn)化因子。(2024·甘肅卷，5B)(

)肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，利用的是自變量控制中的“減法原理”?！痢?4)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí)了細(xì)胞內(nèi)的DNA和RNA都是遺傳物質(zhì)。(2018·江蘇卷，3C)(

)僅證明DNA是遺傳物質(zhì)。(5)格里菲思實(shí)驗(yàn)證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀。(2017·江蘇卷，2A)(

)格里菲思實(shí)驗(yàn)提出轉(zhuǎn)化因子，但沒(méi)有證明轉(zhuǎn)化因子是DNA。(6)艾弗里實(shí)驗(yàn)證明從S型肺炎鏈球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡。(2017·江蘇卷，2B)(

)單獨(dú)的DNA無(wú)致病性，不能使小鼠死亡?！痢痢令}型

肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(科學(xué)探究)[例1]

(2022·浙江1月選考，20)S型肺炎鏈球菌的某種“轉(zhuǎn)化因子”可使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌。研究“轉(zhuǎn)化因子”化學(xué)本質(zhì)的部分實(shí)驗(yàn)流程如圖所示。下列敘述正確的是(

)A.步驟①中，酶處理時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免底物完全水解B.步驟②中，甲或乙的加入量不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果C.步驟④中，固體培養(yǎng)基比液體培養(yǎng)基更有利于細(xì)菌轉(zhuǎn)化D.步驟⑤中，通過(guò)涂布分離后觀察菌落或鑒定細(xì)胞形態(tài)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果DD[例2]

(2025·福建泉州五校聯(lián)考)某同學(xué)對(duì)格里菲思的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改良，將R型細(xì)菌、S型細(xì)菌、加熱致死的S型細(xì)菌、加熱致死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌的混合物分別接種到甲、乙、丙、丁四組相同的培養(yǎng)基上，在相同且適宜的無(wú)菌條件下進(jìn)行培養(yǎng)，一段時(shí)間后，菌落的生長(zhǎng)情況如圖所示。下列有關(guān)敘述中正確的是(

)A.若培養(yǎng)前在甲組培養(yǎng)基中加入S型細(xì)菌的DNA，得到的菌落類型與丁不同B.甲、乙兩組作為丁組的對(duì)照組，丙組培養(yǎng)基無(wú)菌落產(chǎn)生，可以不必設(shè)置C.丁組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)是S型細(xì)菌的DNAD.該實(shí)驗(yàn)中的無(wú)關(guān)變量有培養(yǎng)基的成分、培養(yǎng)條件、以及培養(yǎng)時(shí)間等

命題點(diǎn)二噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)、煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn)1.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)[認(rèn)知覺(jué)醒]

1952年，美國(guó)遺傳學(xué)家赫爾希和他的助手蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用放射性同位素標(biāo)記技術(shù)，完成了噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)。(1)選擇T2噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料有什么優(yōu)點(diǎn)？成分簡(jiǎn)單，只有DNA和蛋白質(zhì)兩種成分，便于實(shí)驗(yàn)。(2)使用同位素示蹤方法時(shí)，為什么選擇的是P和S兩種元素？用14C和18O標(biāo)記可以嗎？為什么？因?yàn)镈NA中含有P而蛋白質(zhì)中不含P，蛋白質(zhì)中含有S而DNA中不含S。不行，DNA和蛋白質(zhì)中都含有C和O，用14C和18O會(huì)將DNA和蛋白質(zhì)都標(biāo)記。(3)能否用一組T2噬菌體同時(shí)標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)？不行，因?yàn)闊o(wú)法分清放射性來(lái)自DNA還是蛋白質(zhì)，導(dǎo)致上清液和沉淀物的放射性都高，無(wú)法判斷誰(shuí)進(jìn)入細(xì)菌。(4)怎樣用32P標(biāo)記T2噬菌體的DNA？怎樣用35S標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)？①先標(biāo)記大腸細(xì)菌A組：用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，得到含35S的大腸桿菌。B組：用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，得到含32P的大腸桿菌。②再標(biāo)記噬菌體A組：噬菌體＋含35S的大腸桿菌→含35S的噬菌體(標(biāo)記蛋白質(zhì))。B組：噬菌體＋含32P的大腸桿菌→含32P的噬菌體(標(biāo)記DNA)。(5)如何檢測(cè)侵入了大腸桿菌細(xì)胞的是T2噬菌體的DNA還是蛋白質(zhì)？攪拌→離心→檢測(cè)上清液和沉淀物的放射性。(6)假設(shè)DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)，32P組和35S組的預(yù)期結(jié)果是什么？假設(shè)蛋白質(zhì)是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)呢？①假設(shè)DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)：32P組的放射性應(yīng)主要出現(xiàn)在沉淀物中，上清液幾乎沒(méi)有放射性；35S組的放射性應(yīng)主要出現(xiàn)在上清液中，沉淀物中幾乎沒(méi)有放射性；②假設(shè)蛋白質(zhì)是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)：32P組的放射性應(yīng)主要出現(xiàn)在上清液中，沉淀物中幾乎沒(méi)有放射性；35S組的放射性應(yīng)主要出現(xiàn)在沉淀物中，上清液幾乎沒(méi)有放射性。2.煙草花葉病毒的感染實(shí)驗(yàn)[認(rèn)知覺(jué)醒]

下圖表示科研人員驗(yàn)證煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤：(1)煙草細(xì)胞的遺傳物質(zhì)是RNA。(

)(2)TMV遺傳物質(zhì)是RNA而非蛋白質(zhì)。(

)(3)核糖核苷酸不是TMV的遺傳物質(zhì)。(

)(4)侵入煙草細(xì)胞的RNA進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程。(

)×√√×思維升華DNA是主要的遺傳物質(zhì)①一切生物的遺傳物質(zhì)都是核酸(DNA或RNA)；②有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物和體內(nèi)只有DNA的生物，遺傳物質(zhì)都是DNA；③在少數(shù)只含RNA的病毒(如煙草花葉病毒、艾滋病病毒、SARS病毒、埃博拉病毒、流感病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒等)中，RNA才作為遺傳物質(zhì)；④對(duì)于一種生物而言，遺傳物質(zhì)是唯一的(要么是DNA，要么是RNA)；⑤任何一個(gè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)都只能證明這種生物的遺傳物質(zhì)是DNA或者RNA?？茖W(xué)家們做了大量的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)是RNA。這些實(shí)驗(yàn)共同證明DNA是生物界的主要遺傳物質(zhì)。題型1噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)(科學(xué)探究)[例1]

(2022·海南卷，13)某團(tuán)隊(duì)從下表①～④實(shí)驗(yàn)組中選擇兩組，模擬T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證DNA是遺傳物質(zhì)。結(jié)果顯示：第一組實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到放射性物質(zhì)主要分布在沉淀物中，第二組實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到放射性物質(zhì)主要分布在上清液中。該團(tuán)隊(duì)選擇的第一、二組實(shí)驗(yàn)分別是(

)C材料及標(biāo)記實(shí)驗(yàn)組T2噬菌體大腸桿菌①未標(biāo)記15N標(biāo)記②32P標(biāo)記35S標(biāo)記③3H標(biāo)記未標(biāo)記④35S標(biāo)記未標(biāo)記A.①和④ B.②和③ C.②和④ D.④和③噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的誤差分析(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌D[例2]

(2025·廣東廣州預(yù)測(cè))PhaB法是一種間接檢測(cè)標(biāo)本中結(jié)核分枝桿菌(MTB)的方法，其基本原理如圖所示。噬菌體能感染和裂解活的結(jié)核分枝桿菌，將DNA注入MTB菌體內(nèi)，進(jìn)入宿主菌體內(nèi)的噬菌體可免受殺病毒劑的滅活，在MTB菌體內(nèi)進(jìn)行增殖，最后裂解MTB釋放出的子代噬菌體又可感染一種作為指示細(xì)胞的快生長(zhǎng)分枝桿菌，在24h內(nèi)形成清晰的噬菌斑。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.PhaB法檢測(cè)MTB能僅檢測(cè)樣本中的活菌數(shù)B.噬菌斑的數(shù)量越多，樣本中的活菌數(shù)也就越多C.結(jié)核分枝桿菌能為噬菌體的增殖提供能量和原料D.若殺病毒劑的量不足，則會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果偏小題型2煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn)(綜合運(yùn)用)[例3]

(2025·重慶一中模擬)已知煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能侵染煙草葉片，且兩者都由蛋白質(zhì)和RNA組成，如圖是探索HRV的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA的操作流程圖。據(jù)圖分析下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)AA.本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了對(duì)照原則，無(wú)空白對(duì)照組B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中重組病毒的后代是HRVC.該實(shí)驗(yàn)可說(shuō)明RNA是HRV的遺傳物質(zhì)D.若運(yùn)用放射性同位素標(biāo)記法，不能選擇15N標(biāo)記D[例4]

(2024·甘肅卷，5)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成。關(guān)于證明蛋白質(zhì)和核酸哪一種是遺傳物質(zhì)的系列實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是(

)A.肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，加熱致死的S型菌株的DNA分子在小鼠體內(nèi)可使R型活菌的相對(duì)性狀從無(wú)致病性轉(zhuǎn)化為有致病性B.肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，利用自變量控制的“加法原理”，將“S型菌DNA＋DNA酶”加入R型活菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果證明DNA是轉(zhuǎn)化因子C.噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)中，用放射性同位素分別標(biāo)記了噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，發(fā)現(xiàn)其DNA進(jìn)入宿主細(xì)胞后，利用自身原料和酶完成自我復(fù)制D.煙草花葉病毒實(shí)驗(yàn)中，以病毒顆粒的RNA和蛋白質(zhì)互為對(duì)照進(jìn)行侵染，結(jié)果發(fā)現(xiàn)自變量RNA分子可使煙草出現(xiàn)花葉病斑性狀

生物類型病毒原核生物真核生物體內(nèi)核酸種類DNA或RNADNA和RNADNA和RNA體內(nèi)堿基種類4種5種5種體內(nèi)核苷酸種類4種8種8種遺傳物質(zhì)DNA或RNADNADNA實(shí)例噬菌體、煙草花葉病毒乳酸菌、藍(lán)細(xì)菌玉米、小麥、人關(guān)鍵·真題必刷1.(2024·湖南卷，7)我國(guó)科學(xué)家成功用噬菌體治療方法治愈了耐藥性細(xì)菌引起的頑固性尿路感染。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.運(yùn)用噬菌體治療時(shí)，噬菌體特異性侵染病