高三一轮复习DNA是主要的遗传物质

高三一轮复习DNA是主要的遗传物质第7单元遗传的分子基础第1讲DNA是主要的遗传物质-4-人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)-5-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考点1

肺炎双球菌转化实验1.肺炎双球菌类型的比较-6-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.格里菲思的体内转化实验(1)实验过程及实验结果-7-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)实验结论:加热杀死的S型细菌中,含有某种促成无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的“

转化因子

”。

-8-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.艾弗里的体外转化实验(1)实验过程与实验结果-9-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)实验结论:

DNA

是“转化因子”,是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

教材深挖肺炎双球菌的体外转化实验中,设置“S型细菌的DNA中加DNA酶”实验组的作用是什么?提示：起对照作用,DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA,与R型活细菌混合培养后,不能长出S型细菌的菌落,可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌发生转化,DNA才是使R型细菌转化为S型细菌的物质。-10-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)艾弗里的体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。(

)(2)肺炎双球菌的体外转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质分开,分别观察其遗传作用。(

)(3)格里菲思的体内转化实验证明了DNA是遗传物质。(

)(4)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术。(

)×√×√-11-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.说出肺炎双球菌体内转化实验和体外转化实验的相同点及联系。提示：(1)相同点:所用材料相同;两实验都遵循对照原则、单一变量原则。(2)联系:体内转化实验是体外转化实验的基础,体外转化实验是体内转化实验的延伸。2.加热杀死的S型细菌中的蛋白质和DNA是否都永久丧失了活性?提示：不是。加热杀死S型细菌的过程中,S型细菌中的蛋白质变性失活,但DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。3.肺炎双球菌转化的实质是什么?提示：肺炎双球菌转化实验中S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。-12-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向1格里菲思的体内转化实验的分析1.(2016辽宁沈阳10月月考,40)某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下4个实验:①S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型活细菌→注射小鼠②R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型活细菌→注射小鼠③R型活细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射小鼠④S型活细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是(

)A.存活、存活、存活、死亡

B.存活、死亡、存活、死亡C.存活、死亡、存活、存活

D.死亡、死亡、存活、存活答案解析解析关闭①S型细菌的DNA+DNA酶,DNA被DNA酶水解,后面加入的R型活细菌不发生转化作用,R型活细菌无毒,注射入小鼠体内,小鼠存活;②R型细菌的DNA+DNA酶,DNA被水解,加入的S型活细菌,有毒性,注射入小鼠体内会导致小鼠死亡;③R型细菌+DNA酶,DNA酶对细菌不起作用,高温加热后冷却,DNA酶变性失活,R型细菌被杀死(R型细菌的DNA有活性,冷却后复性),然后加入S型细菌的DNA,但由于没有了R型活细菌,不能发生转化,相当于把两种DNA注射入小鼠体内,两种DNA没有毒性,也不会转化小鼠的细胞,小鼠存活;④和③类似,小鼠存活。答案解析关闭C-13-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.1928年,英国科学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验。-14-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结下列关于此实验的分析,不正确的是(

)A.实验的关键现象是第4组小鼠死亡并分离出S型活细菌B.分析第4组实验时必须是以第1~3组的实验为参照C.本实验说明R型细菌发生了某种类型的转化D.本实验结论为“DNA是使R型细菌转化为S型细菌的转化因子”答案解析解析关闭肺炎双球菌转化实验的关键实验是将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射小鼠,小鼠死亡,且从小鼠体内分离出了S型活细菌;该实验表明了R型细菌发生了某种类型的转化;实验中没有从S型细菌体内提取DNA,单独直接地观察DNA的作用,故不能证明DNA是使R型细菌转化为S型细菌的转化因子。答案解析关闭D-15-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向2艾弗里的体外转化实验的分析3.(2016海南海口月考,9)在艾弗里及其同事利用肺炎双球菌证明遗传物质是DNA的实验中,从S型细菌中提取的DNA用DNA酶处理后,与R型活细菌混合培养,结果发现培养基上仅有R型细菌生长。设置本实验步骤的目的是(

)A.证明R型细菌生长不需要DNAB.补充R型细菌生长所需要的营养物质C.直接证明S型细菌的DNA不是促进R型细菌转化的因素D.与“S型细菌的DNA与R型细菌混合培养”的实验组形成对照答案解析解析关闭DNA酶能降解DNA,这样实验组和对照组的自变量就是DNA分子结构的完整与否,所以D项正确。答案解析关闭D-16-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.(2016河北邯郸月考,16)在肺炎双球菌的转化实验中,在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中,依次加入从S型活细菌中提取的DNA、蛋白质、多糖、DNA和DNA酶,培养一段时间后,试管内有R型细菌的是(

)A.2和3

B.1、2和3C.2、3和4 D.1、2、3和4答案解析解析关闭四支试管中都培养有R型细菌,加入S型细菌DNA的1号试管有部分R型细菌转化成S型细菌,即R型细菌和S型细菌都有,其余三支试管中都只有R型细菌,故D项正确。答案解析关闭D-17-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.对“转化”的理解(1)转化的实质是基因重组而非基因突变。肺炎双球菌转化实验中,S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。(2)发生转化的只是少部分R型细菌。由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响,并不是所有的R型细菌都转化成S型细菌,只是少部分R型细菌转化成S型细菌。-18-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.肺炎双球菌体内转化实验和体外转化实验中的对照设计(1)在格里菲思的体内转化实验中,分别用S型活细菌和R型活细菌注射小鼠形成对照,加热杀死的S型细菌单独注射小鼠和加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后注射小鼠形成对照。(2)在艾弗里的体外转化实验中,DNA、蛋白质、多糖等物质分别与R型细菌混合培养,形成对照,DNA与DNA酶处理DNA后的产物分别与R型细菌混合培养,也形成对照。-19-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.格里菲思的体内转化实验(实验一)与艾弗里的体外转化实验(实验二)的三个“不同”-20-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考点2

噬菌体侵染细菌的实验1.噬菌体侵染细菌的实验(1)实验方法

同位素标记

法,用35S、32P分别标记噬菌体的

蛋白质

和

DNA

。

(2)实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌①T2噬菌体的结构②T2噬菌体的生活方式:

大肠杆菌体内

。

-21-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(3)实验过程①标记噬菌体-22-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结②侵染细菌

(4)实验结果分析

-23-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(5)结论:子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的,

DNA

是遗传物质。

2.证明RNA是遗传物质的实验(1)过程及结果(2)结论:

RNA

是遗传物质。

-24-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.DNA是主要遗传物质(连一连)-25-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)T2噬菌体可利用宿主体内的物质大量增殖。

(

)(2)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是遗传物质。(

)(3)噬菌体的蛋白质可用32P放射性同位素标记。

(

)(4)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等。

(

)(5)T2噬菌体的核酸和蛋白质中含S元素。(

)(6)DNA和RNA都是T2噬菌体的遗传物质。

(

)(7)噬菌体侵染细菌的实验比肺炎双球菌的转化实验更具说服力。(

)(8)噬菌体能在宿主细胞内以二分裂方式增殖,使该细菌裂解。(

)√√××××√×-26-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(9)用35S标记的噬菌体侵染细菌的实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。(

)(10)32P标记的噬菌体和35S标记的噬菌体分别侵染细菌的实验分别说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。(

)(11)赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA的半保留复制。(

)(12)噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注入大肠杆菌细胞中。(

)√××√-27-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上沉淀物中不含放射性,但实际上含有少量放射性,其原因是什么?提示：可能由于搅拌不充分、离心时间过短、转速过低等,有少量35S标记的噬菌体的外壳仍吸附在大肠杆菌表面,随大肠杆菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现了少量的放射性。2.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有放射性的原因是什么?提示：(1)从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离,这一段保温时间过短,有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性。(2)保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出的子代经离心后分布于上清液中,也会使上清液的放射性升高。-28-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向1噬菌体侵染细菌实验的结果分析1.(2016湖北武汉二中期末,8)下图是“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验,其中亲代噬菌体已用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验的叙述,不正确的是

(

)-29-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结A.图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的,其营养成分中应加入32P标记的无机盐B.若要达到实验目的,还要再设计一组用35S标记噬菌进行的实验,两组相互对照

C.若只有C中含大量放射性,可直接证明噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌D.实验中B对应部分有少量放射性,可能原因是实验时间过长,部分大肠杆菌裂解了答案解析解析关闭图中亲代噬菌体已用32P标记,锥形瓶内培养大肠杆菌的培养液中不应再含32P标记的无机盐,A项错误;若要证明DNA是遗传物质,还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验,两组实验相互对照,B项正确;若只有沉淀物C中含大量放射性,可直接证明噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌,C项正确;若B(上清液)中出现放射性,可能是培养时间过长,造成部分大肠杆菌裂解,D项正确。答案解析关闭A-30-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.(2016北京海淀期末,8)下列对噬菌体侵染细菌实验的分析,不正确的是(

)A.实验前必须清楚噬菌体侵染细菌后引起细菌裂解的时间B.本实验分别研究了DNA和蛋白质在噬菌体增殖中的作用C.32P标记的实验组可确定DNA与蛋白质是否进入了细菌D.细菌裂解后,32P标记组的子一代噬菌体有放射性答案解析解析关闭实验前必须清楚噬菌体侵染细菌后引起细菌裂解的时间,离心应在细菌裂解前完成,A项正确;本实验用32P和35S分别标记DNA和蛋白质,从而分别研究了DNA和蛋白质在噬菌体增殖中的作用,B项正确;32P标记的实验组只能确定DNA是否进入了细菌,C项错误;DNA复制的方式是半保留复制,32P标记的噬菌体的DNA的两条链都有放射性,以此两条链为模板合成的两个DNA分子也都有放射性,故子一代噬菌体有放射性,D项正确。答案解析关闭C-31-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向2两个经典实验的曲线分析3.肺炎双球菌转化实验中,将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后,注射到小鼠体内,在小鼠体内S型活细菌和R型活细菌的含量变化情况如右图所示。下列有关格里菲思肺炎双球菌转化实验的叙述,不正确的是

(

)A.若将R型活细菌单独注入小鼠体内,菌体将不能存活B.加热杀死的S型细菌在R型活细菌的转化下被激活并在小鼠体内繁殖C.曲线BC段上升,与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关D.加热杀死的R型细菌不能使S型细菌转化为R型细菌答案解析解析关闭在小鼠正常免疫系统的作用下,R型活细菌不能存活,A项正确;加热杀死的S型细菌使部分R型细菌转化为S型细菌,而不是被激活,B项错误;S型细菌摧毁了小鼠的免疫系统,导致曲线BC段上升,C项正确;加热杀死的R型细菌不能使S型细菌转化为R型细菌,D项正确。答案解析关闭B-32-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.1952年赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能,搅拌离心后的实验数据如下图所示,下列说法不正确的是(

)-33-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结A.图中被侵染细菌的存活率基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明细菌未裂解B.通过用含有放射性同位素35S和32P的培养基分别培养噬菌体,再用标记的噬菌体侵染细菌,从而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的变化C.细胞外的32P含量有30%,原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌,或者是侵染时间过长部分子代噬菌体已从细菌中释放出来D.本实验证明DNA在噬菌体传递和复制遗传特性的过程中起着重要作用答案解析解析关闭实验设置要遵循对照原则和单一变量原则。为了防止细菌裂解释放噬菌体干扰实验结果,因此设置被噬菌体侵染的细菌的实验数据作为对照,A项正确。噬菌体是病毒,不能在普通培养基上培养,而是先培养大肠杆菌,再用噬菌体侵染大肠杆菌,而且噬菌体蛋白质外壳不进入大肠杆菌,B项错误。细胞外含有少量32P,原因是侵染时间过短或过长,C项正确。本实验证明噬菌体的遗传物质是DNA,D项正确。答案解析关闭B-34-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.“两看法”解答噬菌体侵染细菌的同位素标记问题

-35-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.噬菌体侵染细菌实验的误差分析(1)用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌。①培养时间短→部分噬菌体还未吸附、侵染大肠杆菌→离心后未吸附至大肠杆菌上的噬菌体分布在上清液中→32P标记的实验组上清液中有放射性。②培养时间过长→噬菌体在大肠杆菌内大量繁殖→大肠杆菌裂解死亡,释放出子代噬菌体→离心后噬菌体将分布在上清液中→32P标记的实验组上清液中有放射性。-36-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)搅拌后离心,将吸附在大肠杆菌表面的噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌细胞分离。①搅拌不充分→留在大肠杆菌细胞表面的噬菌体的蛋白质外壳随大肠杆菌分布在沉淀物中→35S标记的实验组沉淀物中有放射性。②搅拌过于剧烈→大肠杆菌细胞被破坏→释放出其中的噬菌体→32P标记的实验组上清液中有放射性。-37-考点1考点2核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.艾弗里的肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较

-38-通关记通关辨通关练1.格里菲思实验的结论:加热杀死的S型细菌中存在促使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。2.艾弗里实验的结论:DNA才是使R型细菌产生稳定性变化的物质,即DNA是遗传物质。3.在T2噬菌体的化学组成中,仅蛋白质分子中含有S元素,P元素几乎都存在于DNA分子中。4.证明DNA是遗传物质的相关实验的实验思路:设法将DNA与蛋白质等其他物质分离开,单独地、直接地研究它们的作用。5.病毒的遗传物质是DNA或RNA;细胞生物的遗传物质是DNA;DNA是主要的遗传物质。-39-通关记通关辨通关练辨析噬菌体侵染细菌实验中的标记误区(1)因噬菌体的蛋白质含有DNA没有的特殊元素S,所以用35S标记蛋白质;DNA含有蛋白质没有的元素P,所以用32P标记DNA;因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素,所以此实验不能用C、H、O、N作为标记元素。(2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上,因为放射性检测时只能检测到存在部位,不能确定是何种元素的放射性。-40-通关记通关辨通关练1.R型肺炎双球菌无荚膜,菌落粗糙,对青霉素敏感。S型肺炎双球菌有荚膜