2025版高考生物一轮复习第3章基因的本质1DNA是主要的遗传物质教案新人教版必修2

PAGE7-DNA是主要的遗传物质考点一肺炎双球菌的转化试验1.体内转化与体外转化试验的比较：项目体内转化试验体外转化试验培育场所在小鼠体内培育基试验比照R型细菌与S型细菌的毒性比照S型细菌体内各成分的相互比照试验构思用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为比照来说明的确发生了转化将物质提纯分别后，干脆地、单独地视察某种物质在试验中所起的作用试验结论加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”DNA是S型细菌的遗传物质联系(1)所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球菌。(2)体内转化试验是基础，而体外转化试验则进一步证明“转化因子”就是DNA。(3)两试验都遵循比照原则、单一变量原则2.试验拓展分析：(1)加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的复原又渐渐复原活性。(2)转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。【高考警示】细菌“转化”的两个易错点(1)转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎双球菌转化试验中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，所以转化过程中并不是全部的R型细菌都转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌转化成S型细菌。【典例】(2024·江苏高考)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌试验证明白DNA是遗传物质，下列关于该试验的叙述正确的是 ()A.试验中可用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.试验证明白大肠杆菌的遗传物质是DNA【解析】选C。因为N是蛋白质和DNA共有的元素，若用15N代替32P标记噬菌体的DNA，则其蛋白质也会被标记，A项错误；噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA在大肠杆菌体内编码的，B项错误；噬菌体的DNA合成的模板来自噬菌体自身的DNA，而原料来自大肠杆菌，C项正确；该试验证明白噬菌体的遗传物质是DNA，D项错误。(1)赫尔希和蔡斯是如何标记T2噬菌体的S和P的？提示：先用含35S、32P的培育基分别培育大肠杆菌，然后用培育后的大肠杆菌培育T2噬菌体。(2)艾弗里的肺炎双球菌转化试验和赫尔希、蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌试验的思路都是将DNA与蛋白质分开，分别单独地视察各自的作用。(2024·江苏高考)下列关于探究DNA是遗传物质试验的相关叙述，正确的是 ()A.格里菲思试验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果B.格里菲思试验证明白DNA是肺炎双球菌的遗传物质C.赫尔希和蔡斯试验中T2噬菌体的DNA是用32P干脆标记的D.赫尔希和蔡斯试验证明白DNA是T2噬菌体的遗传物质【解析】选D。本题主要考查肺炎双球菌转化试验和噬菌体侵染大肠杆菌试验。格里菲思试验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A项错误；格里菲思试验证明白S型细菌中存在一种转化因子，使R型细菌转化为S型细菌，B项错误；T2噬菌体营寄生生活，需先用含32P的培育基培育大肠杆菌，获得32P标记的细菌，然后再用32P标记的细菌培育噬菌体，获得32P标记的噬菌体，C项错误；赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌试验证明白DNA是T2噬菌体的遗传物质，D项正确。【加固训练】1.下列关于肺炎双球菌转化试验和噬菌体侵染细菌试验的叙述中，错误的是 ()A.培育基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中B.格里菲思和艾弗里所做的转化试验都能证明DNA是遗传物质C.离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒D.将S型菌的DNA与R型活菌混合培育，一段时间后培育基中会有两种菌落【解析】选B。培育基中的32P经宿主摄取后，可以作为噬菌体DNA复制的原料，因此可出现在T2噬菌体的核酸中，A项正确；格里菲思的转化试验只能证明转化因子的存在，B项错误；离心的目的是将噬菌体与大肠杆菌分别，让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，C项正确；将S型菌的DNA与R型活菌混合培育，S型菌的DNA可以将R型菌转化为S型菌，因此将S型菌的DNA与R型活菌混合培育，一段时间后培育基中会有两种菌落，D项正确。2.经查阅在艾弗里等人所发表的论文里发觉，艾弗里的原始试验并没有逐一分析S型细菌中的各种成分，原论文也没有提及蛋白质和多糖的分别、提纯工作，而且在论文的预处理方法部分实行了“去除蛋白质和荚膜多糖”步骤，后续试验是在去除了S型细菌的蛋白质和多糖的基础上进行的。通过不断地去除各种成分，从而得到相对纯净的“转化因子”。得到纯化的“转化因子”后，艾弗里对其进行了肺炎双球菌转化试验，确认转化因子就是DNA。依据以上试验信息，下列说法正确的是 ()A.该试验只能证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质和多糖不是遗传物质B.该试验思路是将DNA、蛋白质和多糖等物质分别，单独探讨其作用C.该试验证明白蛋白质不是遗传物质，而赫尔希和蔡斯试验无法证明这一点D.该试验可以证明DNA是主要的遗传物质，不能证明RNA是遗传物质【解析】选A。依题意可知：艾弗里是通过不断地去除S型细菌的各种成分，从而得到相对纯净的“转化因子”后，对其进行了肺炎双球菌转化试验，因此，该试验只能证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质和多糖不是遗传物质，A正确；艾弗里只探讨了DNA的作用，没有单独探讨蛋白质和多糖等物质的作用，B错误；该试验没有证明蛋白质不是遗传物质，C错误；该试验确认转化因子就是DNA，即证明白DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。考点二T2噬菌体侵染细菌试验1.T2噬菌体侵染细菌试验和肺炎双球菌体外转化试验的比较：T2噬菌体侵染细菌试验肺炎双球菌体外转化试验设计思路设法将DNA和其他物质分开，单独地探讨它们各自不同的遗传功能处理方法放射性同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特有元素干脆分别法：分别S型细菌的DNA、蛋白质和荚膜多糖等，分别与R型细菌混合培育检验结果的方式检测放射性同位素存在位置视察R型细菌能否转化成S型细菌结论DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质是不是遗传物质DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质2.子代噬菌体组分的来源：(1)DNA的链有两条来自母本，其余利用细菌成分合成。(2)蛋白质成分全部来自细菌。3.噬菌体侵染细菌试验中的放射性分析：(1)32P噬菌体侵染大肠杆菌。①放射性来源：噬菌体DNA链。②上清液具有放射性的缘由是部分噬菌体没有侵染细菌；或者部分大肠杆菌裂开，子代噬菌体释放。(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌。①放射性来源：噬菌体外壳。②沉淀物具有放射性的缘由是部分噬菌体的外壳没有与大肠杆菌分别。【高考警示】标记T2噬菌体的三大误区标记T2噬菌体的正确方法是用35S和32P分别标记细菌，再分别用含35S和32P的细菌培育T2噬菌体。经常存在三大操作误区：误区缘由(1)用含35S和32P的培育基培育T2噬菌体T2噬菌体是病毒，只能寄生在活细胞内，不能利用培育基干脆培育(2)用3H、14C标记细菌，再用被标记的细菌来培育T2噬菌体DNA和蛋白质都含有H和C，结果是T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA都被标记(3)用35S和32P标记同一噬菌体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【典例】(2024·全国卷Ⅱ)在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的试验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是 ()A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C.培育基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同【解析】选C。本题主要考查T2噬菌体侵染细菌的试验及病毒的特点。T2噬菌体是一种特地寄生在大肠杆菌细胞内的病毒，A项错误；T2噬菌体缺乏独立代谢的实力，只能在宿主细胞内进行代谢，B项错误；T2噬菌体侵入宿主细胞后，利用宿主细胞的核苷酸合成自身的核酸，培育基中32P经宿主摄取后，可以出现在T2噬菌体的核酸中，C项正确；人类免疫缺陷病毒(HIV)的遗传物质是RNA，T2噬菌体的遗传物质是DNA，D项错误。(1)某同学用被32P标记的T2噬菌体侵染细菌，经保温、搅拌和离心处理后，发觉上清液中的放射性高，沉淀物中的放射性很低，这与教材中描述的不一样。请你帮该同学分析他操作中可能出现的错误。(至少两条)提示：①保温培育时间短，大多数噬菌体没有侵入细菌体内；②搅拌过度或保温培育时间太长，导致大多数细菌裂解。(2)T2噬菌体侵染大肠杆菌的试验证明白DNA(填“DNA”或“蛋白质”)是遗传物质。1.(2024·皖江模拟)如图所示为“T2噬菌体侵染大肠杆菌试验”的部分试验流程。下列相关叙述错误的是 ()A.依据检测结果可得出进入大肠杆菌的是T2噬菌体的DNAB.标记T2噬菌体时，T2噬菌体侵染的是含放射性的大肠杆菌C.该试验与肺炎双球菌体内转化试验的设计思路是一样的D.若检测到上清液中有少量放射性，则可能与保温时间较短有关【解析】选C。依据检测结果可知，进入大肠杆菌的是T2噬菌体的DNA，而蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，A项正确；病毒没有细胞结构，其生命活动必需依靠于细胞，因此标记T2噬菌体时，T2噬菌体侵染的是含放射性的大肠杆菌，B项正确；肺炎双球菌的体内转化试验是格里菲思将完整细菌感染小鼠，艾弗里的体外转化试验中将S型细菌中的物质进行了提纯，然后将提纯的物质分别加入培育R型细菌的培育基中，因此该试验与肺炎双球菌体外转化试验的设计思路是一样的，C项错误；若检测到上清液中有少量放射性，则可能与保温时间较短有关，部分噬菌体的DNA还没有来得及注入大肠杆菌就被离心到上清液中，D项正确。“两看法”解答噬菌体侵染细菌标记问题【加固训练】下列关于T2噬菌体和细菌的叙述，正确的是 ()A.T2噬菌体和细菌的遗传物质都是DNAB.T2噬菌体和细菌共有的细胞器是核糖体C.T2噬菌体和细菌都可以在一般培育基中培育D.T2噬菌体和细菌都属于生命系统中的个体层次【解析】选A。T2噬菌体是病毒，由蛋白质和DNA构成，细菌属于原核细胞，其遗传物质是DNA。T2噬菌体和细菌的遗传物质都是DNA，A正确；T2噬菌体没有细胞结构，没有细胞器，B错误；T2噬菌体不能在一般培育基中培育，须要寄生在大肠杆菌体内，C错误；T2噬菌体是病毒，不属于生命系统层次，D错误。2.肺炎双球菌体外转化试验和T