2021高考生物一輪復(fù)習(xí) 第6單元 遺傳的分子基礎(chǔ) 第1講 DNA是主要的遺傳物質(zhì)教學(xué)案 新人教版必修2

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1、第1講　DNA是主要的遺傳物質(zhì) 人類對遺傳物質(zhì)的探索過程(Ⅱ) 　 1.認(rèn)識DNA分子作為遺傳物質(zhì)所應(yīng)具備的特征(生命觀念) 2.總結(jié)細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過程(科學(xué)思維) 3.分析人類對遺傳物質(zhì)探究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路(科學(xué)探究) 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1．肺炎雙球菌類型 　　特點(diǎn) 類型　　 菌落 莢膜 毒性 S型 光滑 有 有 R型 粗糙 無 無 2.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)①②對比，說明R型細(xì)菌無毒性、S型細(xì)菌有毒性。 (2)實(shí)驗(yàn)②③對比，說明被加熱殺死的S型細(xì)菌無毒性。 (3)實(shí)驗(yàn)②③④對比，說明

2、R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。 (4)結(jié)論：已經(jīng)加熱殺死的S型細(xì)菌中，含有使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的“轉(zhuǎn)化因子”。 3．艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)①②分別說明莢膜多糖、蛋白質(zhì)沒有轉(zhuǎn)化作用。 (2)實(shí)驗(yàn)③④說明DNA有轉(zhuǎn)化作用，DNA的水解產(chǎn)物沒有轉(zhuǎn)化作用。 1．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)。 (×) 提示：格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)只是證明了S型細(xì)菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”，使無毒的R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型細(xì)菌。 2．從格里菲思的第④組死亡小鼠身上分離得到的S型活細(xì)菌是由S型死細(xì)菌轉(zhuǎn)化而來的。 (×) 提示：S型活細(xì)菌是由R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化來的。

3、 3．從格里菲思實(shí)驗(yàn)中的第④組病死小鼠體內(nèi)分離得到的肺炎雙球菌只有S型細(xì)菌而無R菌細(xì)菌。 (×) 提示：病死小鼠體內(nèi)分離得到的肺炎雙球菌有兩種類型。 4．在艾弗里的實(shí)驗(yàn)中，DNA酶將S型細(xì)菌的DNA分解為脫氧核苷酸，因此不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。 (√) 5．艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)采用了物質(zhì)提純、鑒定與細(xì)菌體外培養(yǎng)等技術(shù)。 (√) 肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的比較 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 在小鼠體內(nèi) 體外培養(yǎng)基 實(shí)驗(yàn)對照 R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的毒性對照 S型細(xì)菌各組成成分的作用進(jìn)行對照 巧妙構(gòu)思 用加熱殺死的S型細(xì)菌注射到小鼠體

4、內(nèi)作為對照實(shí)驗(yàn)來說明確實(shí)發(fā)生了轉(zhuǎn)化 將物質(zhì)提純分離后，直接地、單獨(dú)地觀察某種物質(zhì)在實(shí)驗(yàn)中所起的作用 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子” S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì) 聯(lián)系 (1)所用材料相同 (2)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的延伸 (3)兩實(shí)驗(yàn)都遵循對照原則、單一變量原則 1．在體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，如果沒有實(shí)驗(yàn)③，能否得出格里菲思的結(jié)論？為什么？ 提示：不能。因?yàn)闊o對照實(shí)驗(yàn)，不能說明加熱后殺死的S型細(xì)菌中含有促成R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型活細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子。 2.請?jiān)诟窭锓扑紝?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上利用R型活細(xì)菌、加熱殺死的S型細(xì)菌、小鼠等為實(shí)驗(yàn)材料。設(shè)

5、計(jì)一個實(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)。簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。 提示：實(shí)驗(yàn)思路：①將加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)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)菌蛋白質(zhì)和DNA分別與R型細(xì)菌混合一段時間后，再分別注射入甲、乙兩組小鼠體內(nèi)，觀察兩組小鼠的生活情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(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)。 考查肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1．(2019·衡水中學(xué)五調(diào))格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果如圖所示。下列說法正確的是(　　) 實(shí)驗(yàn)1：R型細(xì)菌＋小鼠→存活 實(shí)驗(yàn)

6、2：S型細(xì)菌＋小鼠→死亡 實(shí)驗(yàn)3：S型細(xì)菌＋加熱＋小鼠→存活 實(shí)驗(yàn)4：S型細(xì)菌＋加熱＋R型細(xì)菌＋小鼠→死亡 A．實(shí)驗(yàn)1為空白對照組，實(shí)驗(yàn)2、3和4均為實(shí)驗(yàn)組 B．能從實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4中死亡的小鼠體內(nèi)分離出S型活細(xì)菌和R型活細(xì)菌 C．該實(shí)驗(yàn)證明了S型細(xì)菌的DNA可在R型活細(xì)菌內(nèi)表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì) D．對比實(shí)驗(yàn)2、3的結(jié)果，說明加熱能使有毒性的S型活細(xì)菌失去毒性 D　[本題主要考查遺傳物質(zhì)的探索歷程，考查學(xué)生的理解能力和實(shí)驗(yàn)與探究能力。四組實(shí)驗(yàn)相互對照，均為實(shí)驗(yàn)組，A項(xiàng)錯誤；實(shí)驗(yàn)2中小鼠體內(nèi)只存在S型細(xì)菌，B項(xiàng)錯誤；該實(shí)驗(yàn)只能證明轉(zhuǎn)化因子的存在，但不能證明其化學(xué)成分，C項(xiàng)錯誤。] 2

7、．(2019·太原模擬)艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表所示。由表可知(　　) 實(shí)驗(yàn)組號 接種菌型 加入S型細(xì)菌的物質(zhì) 培養(yǎng)皿長菌情況 ① R型 蛋白質(zhì) R型 ② R型 莢膜多糖 R型 ③ R型 DNA R型、S型 ④ R型 DNA(經(jīng)DNA酶處理) R型 A.①不能證明S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 B．②說明S型細(xì)菌的莢膜多糖有酶活性 C．③和④說明S型細(xì)菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子 D．①～④說明DNA是主要的遺傳物質(zhì) C　[第①②組實(shí)驗(yàn)說明蛋白質(zhì)和莢膜多糖與R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌無關(guān)，A、B項(xiàng)錯誤；第③組實(shí)驗(yàn)說明DNA與R型菌轉(zhuǎn)化

8、為S型菌有關(guān)，第④組實(shí)驗(yàn)說明DNA被水解后的產(chǎn)物不能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，C項(xiàng)正確；①～④只能說明DNA是遺傳物質(zhì)，而不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D項(xiàng)錯誤。] 　有關(guān)肺炎雙球菌“轉(zhuǎn)化”的兩個易錯點(diǎn) (1)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。 (2)并非所有的R型細(xì)菌都被轉(zhuǎn)化。由于轉(zhuǎn)化受到DNA的純度、兩種細(xì)菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響，因此轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細(xì)菌都被轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，而只是一小部分R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。 考查肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的拓展

9、 3．(2019·山東德州第一次月考)將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠體內(nèi)S型、R型細(xì)菌含量的變化情況如圖所示。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)過程中，R型細(xì)菌內(nèi)DNA發(fā)生了重組 B．曲線ab段，小鼠體內(nèi)還沒形成大量的相應(yīng)抗體 C．曲線bc段，絕大多數(shù)的R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌 D．cd段上升的原因可能是S型細(xì)菌降低了小鼠的免疫能力 C　[R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，是S型細(xì)菌的DNA進(jìn)入R型細(xì)菌體內(nèi)，使R型細(xì)菌內(nèi)DNA發(fā)生了重組，A正確；曲線ab段上升的原因是小鼠的體內(nèi)還沒有形成大量的免疫R型細(xì)菌的抗體，因而R型細(xì)菌能進(jìn)行大量繁殖，B正確；曲線bc

10、段下降的原因是一部分R型細(xì)菌被小鼠的免疫系統(tǒng)消滅，且只有少數(shù)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，C錯誤；從曲線中看出，可能是S型細(xì)菌數(shù)量逐漸上升，可能是S型細(xì)菌降低了小鼠的免疫能力，從而導(dǎo)致cd段R型細(xì)菌的數(shù)量上升，D正確。] 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 1．實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體和大腸桿菌等 (1)T2噬菌體的結(jié)構(gòu) (2)T2噬菌體的復(fù)制式增殖 增殖需要的條件 內(nèi)容 模板 T2噬菌體的DNA 合成T2噬菌體DNA的原料 大腸桿菌提供的四種脫氧核苷酸 合成T2噬菌體蛋白質(zhì) 原料 大腸桿菌的氨基酸 場所 大腸桿菌的核糖體 2.實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記法。 3．實(shí)驗(yàn)過程

11、和結(jié)果 4．實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 組別 現(xiàn)象 分析原因 35S標(biāo)記T2噬菌體→細(xì)菌 上清液放射性很高 蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入大腸桿菌，離心后存在于上清液中 沉淀物放射性低 攪拌不充分，有少量含35S的T2噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中 32P標(biāo)記T2噬菌體→細(xì)菌 沉淀物放射性很高 DNA進(jìn)入大腸桿菌，離心后存在于沉淀物中 上清液放射性低 (1)保溫時間過短，有一部分T2噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)；(2)保溫時間過長，T2噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出子代T2噬菌體 1．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)不如肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)具有說服力。 (×)

12、提示：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)更具有說服力。 2．赫爾希和蔡斯分別用35S和32P標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，下列被標(biāo)記的部位組合為①②。 (√) 3．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。 (×) 提示：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)大腸桿菌，而不是培養(yǎng)噬菌體，再用被標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體。 4．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)獲得成功的原因之一是噬菌體只將DNA注入大腸桿菌細(xì)胞中。 (√) 5．用1個含35S標(biāo)記的T2噬菌體去侵染大腸桿菌，裂解釋放的子代噬菌體中只有2個含35S。 (×) 提示：子代

13、噬菌體都不含35S。 6．32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 (×) 提示：不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 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)的比較 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DNA和其他物質(zhì)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DNA和蛋白質(zhì)的特殊元素 直接分離法：分離S型細(xì)菌的多種組成物質(zhì)，分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng) 檢測結(jié)果的方式 檢測放射性位置 觀察菌落類型 結(jié)論 DNA是遺傳物質(zhì) DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等物質(zhì)不是

14、遺傳物質(zhì) 1．在生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，實(shí)驗(yàn)材料是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。在證明哪類物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，艾弗里和赫爾希選用細(xì)菌或病毒作實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)是什么？ 提示：實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)是①個體小、結(jié)構(gòu)簡單；②繁殖快。 2．結(jié)合教材兩大經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，嘗試總結(jié)作為遺傳物質(zhì)具備的條件有哪些？ 提示：(1)在細(xì)胞生長和繁殖的過程中能夠精確地復(fù)制自己，使得前后代具有一定的連續(xù)性。 (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的過程。 (3)具有儲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。 考查噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)

15、 1．(2019·云南曲靖一中模擬)如圖是用32P標(biāo)記噬菌體并侵染細(xì)菌的過程，有關(guān)敘述正確的是(　　) A．過程①32P標(biāo)記的是噬菌體外殼的磷脂分子和內(nèi)部的DNA分子 B．過程②應(yīng)短時保溫，有利于吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離 C．過程③離心的目的是析出噬菌體外殼，使被感染的大腸桿菌沉淀 D．過程④沉淀物的放射性很高，說明噬菌體的DNA是遺傳物質(zhì) C　[過程①32P標(biāo)記的是噬菌體內(nèi)部的DNA分子，A項(xiàng)錯誤；過程②應(yīng)短時保溫的目的是讓噬菌體侵入細(xì)菌細(xì)胞，B項(xiàng)錯誤；過程③離心的目的是析出噬菌體顆粒，使被感染的大腸桿菌沉淀 ，C項(xiàng)正確；過程④沉淀物的放射性很高，說明噬菌體的DNA進(jìn)

16、入了細(xì)菌細(xì)胞中，在子代噬菌體中檢測到放射性，才能說明噬菌體的DNA是遺傳物質(zhì)，D項(xiàng)錯誤。] 2．(2019·濰坊市一模)下列關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A．標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA時，可用含35S和32P的合成培養(yǎng)基分別培養(yǎng)噬菌體 B．用32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，離心后上清液有放射性可能是保溫時間過長所致 C．該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是 D．該實(shí)驗(yàn)還可說明噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是由細(xì)菌的遺傳物質(zhì)控制合成的 B　[標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA時，應(yīng)先用含35S和32P的合成培養(yǎng)基標(biāo)記細(xì)菌，再用含35S和32P標(biāo)記的細(xì)菌侵染噬菌體，A項(xiàng)錯誤；用32P標(biāo)記的噬

17、菌體侵染細(xì)菌，離心后上清液有放射性可能是保溫時間過長，子代噬菌體釋放出來造成的，B項(xiàng)正確；該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說明DNA是遺傳物質(zhì)，不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，也不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)C項(xiàng)錯誤；噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是由噬菌體的遺傳物質(zhì)控制的，D項(xiàng)錯誤。] 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的拓展考查 3．(2019·佛山模擬)用T2噬菌體侵染大腸桿菌，在感染后2、4、6、8、10 min時向培養(yǎng)基中加入一定量的3H－尿嘧啶，培養(yǎng)適宜時間后，粉碎大腸桿菌分離得到RNA，并分別與熱變性后的含T2噬菌體DNA的單鏈組、含大腸桿菌DNA的單鏈組混合雜交，檢測兩組的放射性強(qiáng)度并把結(jié)果繪制成曲線，兩組雜交后的結(jié)果對應(yīng)的

18、曲線分別是(　　) A．b、a　　　　　　　　B．c、d C．d、c D．a(chǎn)、b D　[分析題意可知，大腸桿菌感染T2噬菌體后，其內(nèi)T2噬菌體的DNA上基因表達(dá)強(qiáng)烈，且隨著感染時間的延長，粉碎大腸桿菌分離得到的RNA中放射性越強(qiáng)；而大腸桿菌的基因表達(dá)反而會越來越弱。因此兩組雜交后的結(jié)果為T2噬菌體組雜交帶放射性比例逐漸上升最后達(dá)到飽和，對應(yīng)曲線a；大腸桿菌組雜交帶放射性比例呈下降趨勢，對應(yīng)曲線b。] 4．(2017·全國卷Ⅰ)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。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。 假設(shè)

19、在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換。請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。簡要寫出(1)實(shí)驗(yàn)思路，(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、乙兩個組) [解析]　考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對照原則、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)、同位素標(biāo)記法。該實(shí)驗(yàn)的目的是鑒定一種病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，要求使用的實(shí)驗(yàn)方法是同位素標(biāo)記法。DNA和RNA的元素組成相同，都含有C、H、O、N、P，因此只標(biāo)記化學(xué)元素是不可行的，而DNA和RNA的不同之處在于含氮堿基不同，因此可在培養(yǎng)基中分別加入含有放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶和含有放射性標(biāo)記的尿嘧啶，看病毒的

20、增殖是利用了含有放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶來合成DNA，還是利用了含有放射性標(biāo)記的尿嘧啶來合成RNA。 [答案]　(1)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)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。 乙組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。 (2)結(jié)果及結(jié)論： 若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，則該新病毒為RNA病毒；反之，則為DNA病毒。 煙草花葉病毒感染煙草葉實(shí)驗(yàn)及生物的遺傳物質(zhì) 1．煙草花葉病毒對煙草葉細(xì)胞的感染實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

21、 RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。 2．探索結(jié)論 DNA是主要的遺傳物質(zhì)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)證明絕大多數(shù)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。 1．只有細(xì)胞內(nèi)的核酸才是攜帶遺傳信息的物質(zhì)。 (×) 提示：病毒的核酸也是攜帶遺傳信息的物質(zhì)。 2．真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 (√) 3．生物的遺傳物質(zhì)的基本組成單位是脫氧核糖核苷酸或核糖核苷酸。 (√) 4．細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)是DNA，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的遺傳物質(zhì)是RNA。 (×) 提示：細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA。 5．小麥

22、的遺傳物質(zhì)主要是DNA。 (×) 提示：小麥的遺傳物質(zhì)是DNA。 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)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 歸納不同生物的遺傳物質(zhì) 生物類型 病毒 原核生物 真核生物 體內(nèi)核酸種類 DNA或RNA DNA和RNA DNA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RNA DNA DNA 實(shí)例 噬菌體、煙草花葉病毒 乳酸菌、

23、藍(lán)藻 玉米、小麥、人 考查煙草花葉病毒侵染煙草葉實(shí)驗(yàn) 1．繼發(fā)現(xiàn)DNA是生物體的遺傳物質(zhì)之后，科學(xué)家們又將目光轉(zhuǎn)向部分不含DNA的RNA病毒，煙草花葉病毒(TMV)就是其中的一種，它能使煙草葉片出現(xiàn)花葉病斑，如圖所示為相關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程。下列敘述錯誤的是(　　) A．通過本實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明極少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA B．圖中用X溶液處理TMV的目的是將病毒的RNA和蛋白質(zhì)分離 C．組成RNA的化學(xué)元素為C、H、O、N、P D．該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f明蛋白質(zhì)不是TMV的遺傳物質(zhì) A　[本實(shí)驗(yàn)只能證明TMV的遺傳物質(zhì)是RNA，A項(xiàng)錯誤；為探究病毒的遺傳物質(zhì)類型，需進(jìn)行圖示操作，即使用X溶液

24、將病毒的RNA和蛋白質(zhì)分離，分別研究兩者的作用，B項(xiàng)正確；組成RNA的元素包括C、H、O、N、P，C項(xiàng)正確；該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f明蛋白質(zhì)不是TMV的遺傳物質(zhì)，D項(xiàng)正確。] 2．科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個不同品系，它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實(shí)驗(yàn)(見下表)中，不可能出現(xiàn)的結(jié)果是 (　　) 實(shí)驗(yàn)編號 實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 病斑類型 病斑中分離出的病毒類型 ① a型TMV感染植物 a型 a型 ② b型TMV感染植物 b型 b型 ③ 組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)＋b型TMV的RNA)→感染植物 b型 a型 ④ 組合病毒(b型TMV的蛋

25、白質(zhì)＋a型TMV的RNA)→感染植物 a型 a型 A.實(shí)驗(yàn)①　　　　　　　 B．實(shí)驗(yàn)② C．實(shí)驗(yàn)③ D．實(shí)驗(yàn)④ C　[因?yàn)闊煵莼ㄈ~病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，所以決定病毒類型和病斑類型的是RNA，而不是蛋白質(zhì)。③中的RNA是b型TMV的，分離出的病毒類型就應(yīng)該是b型。] 考查生物的遺傳物質(zhì) 3．(2019·鄭州模擬)下列有關(guān)“DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)”的敘述，不正確的是(　　) A．同時含有DNA和RNA的生物體，其遺傳物質(zhì)主要是DNA，其次是RNA B．細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)也是DNA C．具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物體均以DNA作為遺傳物質(zhì) D．在生

26、物界中，只有部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA A　[同時含有DNA和RNA的生物體，其遺傳物質(zhì)是DNA，A錯誤；細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA，主要存在于細(xì)胞核中，少量存在于細(xì)胞質(zhì)的線粒體和葉綠體中，B正確；具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物體均以DNA作為遺傳物質(zhì)，C正確；DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)，RNA是少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)，D正確。] 1.細(xì)菌轉(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進(jìn)入R型細(xì)菌中，使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組。 2．加熱并沒有使DNA完全失去活性：加熱殺死S型細(xì)菌的過程中，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

27、低又逐漸恢復(fù)活性。 3．并非所有的R型細(xì)菌都能被轉(zhuǎn)化，只是小部分R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。轉(zhuǎn)化效率與DNA純度有關(guān)，純度越高，轉(zhuǎn)化效率越高。 4．體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)不能簡單地說成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。 1.格里菲思實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是加熱殺死的S型細(xì)菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”。 2．艾弗里實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定性變化的物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì)，且蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 3．在T2噬菌體的化學(xué)組成中，僅蛋白質(zhì)分子中含有S，P幾乎都存在于DNA分子中。 4．證明DNA是遺傳物質(zhì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)思路是設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)分離開，單獨(dú)地、直

28、接地觀察它們的生理作用。 5．病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA；細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA。 真題體驗(yàn)| 感悟高考　淬煉考能 1．(2019·海南高考)下列實(shí)驗(yàn)及結(jié)果中，能作為直接證據(jù)說明“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∶1 B．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不到放射性 B　[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∶1，屬于性狀分離現(xiàn)象，不能說明

29、RNA是遺傳物質(zhì)，A錯誤；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，說明病毒甲的RNA是遺傳物質(zhì)，B正確；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，只能說明加熱殺死的S型菌中存在轉(zhuǎn)化因子，不能說明RNA是遺傳物質(zhì)，C錯誤；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不到放射性，說明蛋白質(zhì)未進(jìn)入大腸桿菌，不能證明RNA是遺傳物質(zhì)，D錯誤。] 2．(2019·江蘇高考)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DNA B．噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼

30、的 C．噬菌體DNA的合成原料來自大腸桿菌 D．實(shí)驗(yàn)證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA C　[蛋白質(zhì)和DNA都含有N，所以不能用15N代替32P標(biāo)記DNA，A錯誤；噬菌體外殼蛋白是由噬菌體體內(nèi)控制噬菌體外殼蛋白合成的相關(guān)基因編碼的，B錯誤；DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，噬菌體侵染大腸桿菌后，會利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來合成噬菌體DNA，C正確；該實(shí)驗(yàn)證明了T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，D錯誤。] 3．(2018·浙江高考)下列關(guān)于“核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)”的實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A．噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，用32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌后的子代噬菌體多數(shù)具有放射性 B．肺炎雙球菌活體細(xì)菌

31、轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型菌是基因突變的結(jié)果 C．肺炎雙球菌離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型菌的DNA使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，說明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) D．煙草花葉病毒感染和重建實(shí)驗(yàn)中，用TMV A的RNA和TMV B的蛋白質(zhì)重建的病毒感染煙草葉片細(xì)胞后，可檢測到A型病毒，說明RNA是TMV A的遺傳物質(zhì) D　[DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，新鏈合成過程中的原料由細(xì)菌提供，故只有少部分子代噬菌體具有放射性，A錯誤；肺炎雙球菌活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型菌是基因重組的結(jié)果，B錯誤；肺炎雙球菌離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型菌的DNA使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，說明DNA是遺傳物

32、質(zhì)，但沒有做S型菌的蛋白質(zhì)能否使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的實(shí)驗(yàn)，不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，C錯誤；煙草花葉病毒感染和重建實(shí)驗(yàn)中用TMV A的RNA和TMV B的蛋白質(zhì)混合后感染煙草，所繁殖的病毒類型為A型，說明RNA是TMV A的遺傳物質(zhì)，D正確。] 4．(2017·全國卷Ⅱ)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述，正確的是(　　) A．T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖 B．T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì) C．培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中 D．人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同 C　[T2噬菌體只能寄生在大腸桿菌中，并在其細(xì)胞中復(fù)制和增殖，A錯誤；T2噬菌體只有在宿主細(xì)胞內(nèi)才能合成mRNA和蛋白質(zhì)，B錯誤；培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后進(jìn)入宿主細(xì)胞內(nèi)部，在宿主細(xì)胞內(nèi)，T2噬菌體以自身DNA為模板，以宿主細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)(含32P的脫氧核苷酸等)為原料合成子代噬菌體，因此培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中，C正確；人類免疫缺陷病毒所含的核酸是RNA，T2噬菌體所含的核酸是DNA，故兩者的核酸類型不同，增殖過程不完全相同，D錯誤。] - 14 -