（浙江选考）2021版新高考生物一轮复习 专题6 遗传的分子基础 第17讲 核酸是遗传物质的证据、D

生物第17讲核酸是遗传物质的证据、DNA的分子结构和特点专题6遗传的分子基础01考点102考点204预测高效提升03随堂达标反馈知识内容考试要求知识内容考试要求1．噬菌体侵染细菌的实验b4.核酸分子的组成a2．肺炎双球菌转化实验b5.DNA分子的结构和特点b3．烟草花叶病毒的感染和重建实验a6.活动：制作DNA双螺旋结构模型b核酸是遗传物质的证据1．染色体是遗传物质的载体从化学成分讲，染色体是由_______________和蛋白质组成，其中蛋白质又分为组蛋白和非组蛋白。DNA和_______都是染色体的主要成分。DNA、RNA组蛋白2．DNA是遗传物质的直接证据(1)噬菌体侵染细菌的实验①设计思路：把DNA与蛋白质区分开，直接、单独地去观察它们的作用。②材料：大肠杆菌、T2噬菌体。③原理：T2噬菌体侵染细菌后，在_______遗传物质的作用下，利用______________的物质来合成自身的组成物质，从而进行大量增殖。④方法：_____________________示踪法。DNA大肠杆菌放射性同位素⑤过程⑥结论：噬菌体的增殖是在噬菌体DNA的作用下完成的，_______是遗传物质。DNA(2)肺炎双球菌转化实验①活体细菌转化实验a．肺炎双球菌类型特点类型菌落荚膜毒性S型_______有_______R型粗糙_______无b．方法：分组、对照观察。c．原理：S型菌可使小鼠患________死亡。光滑有无败血症d．过程e．结论：加热杀死的S型菌中含有某种______________能使R型菌转化为S型菌。转化因子②离体细菌转化实验a．方法：分组、对照观察。b．原理：从活的S型菌中抽提DNA、蛋白质及多糖等物质，将其分别加入已培养了R型菌的培养基中，结果发现只有加入_______时，R型菌才转化为S型菌。c．过程d．结论：_______是使R型菌产生稳定遗传变化的物质即遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。而且DNA的纯度越高，转化效率就越高。DNADNA(3)烟草花叶病毒的感染和重建实验①烟草花叶病毒的感染实验过程：烟草花叶病毒_______――→感染烟草―→被感染_________――→感染烟草―→未被感染②烟草花叶病毒重建实验过程TMVA的RNA（RNAA）＋TMVB的蛋白质（蛋白B）――→感染烟草→TMVATMVB的RNA（RNAB）＋TMVA的蛋白质（蛋白A）――→感染烟草→TMVB③结论：在RNA病毒中，_______是遗传物质。RNA蛋白质RNA[基础诊断](1)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质()(2)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖()(3)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质()(4)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等()(5)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具说服力()√√√×√(6)从格里菲思活体细菌转化实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌()(7)格里菲思活体细菌转化实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状()(8)在艾弗里离体细菌转化实验中，DNA酶将S型菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型菌发生转化()(9)艾弗里的离体细菌转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术()××√√[教材热考拾遗](必修2P49～P50图3－1、图3－2相关内容改编)材料分析题：材料1：用同位素31P、32P和32S、35S分别作如下标记：噬菌体大肠杆菌脱氧核苷酸32P31P氨基酸32S35S材料2：(1)用32P标记噬菌体的大致操作过程：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。(2)若材料1中的噬菌体和大肠杆菌分别换成烟草花叶病毒和烟叶细胞，则能说明________________________________________________________________________。(3)分析材料2，A～D的结果中，哪项不正确？______。说明理由：______________________________________________________________________________________。(4)材料1、材料2共同说明的问题是____________________________________。解析：(1)由于噬菌体是病毒不能独立培养，必须寄生在活细胞中，所以先用培养基培养细菌，再用细菌培养噬菌体。(2)烟草花叶病毒的核酸是RNA，它可以侵染烟草的叶细胞，说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。(3)由于DNA酶能够分解DNA分子，不存在DNA时就不能使R型菌转化成S型菌，所以小鼠不会死亡。(4)材料1、材料2共同说明的是DNA是遗传物质。答案：(1)①在含有放射性32P的培养基中培养大肠杆菌②再用上述大肠杆菌培养噬菌体(2)RNA是遗传物质(3)DDNA分子被DNA酶分解掉，R型菌不能转化成S型菌，小鼠应为正常(4)DNA是遗传物质考法1肺炎双球菌转化实验的分析(1)活体细菌转化实验与离体细菌转化实验比较活体细菌转化实验离体细菌转化实验培养场所在小鼠体内体外培养基实验结果加热杀死的S型菌能使R型菌转化为S型菌S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌实验结论S型菌体内有“转化因子”S型菌的DNA是遗传物质活体细菌转化实验离体细菌转化实验巧妙构思将加热杀死的S型菌及其与R型活菌混合后的菌液，分别注入小鼠体内将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用联系①所用材料相同，都是R型和S型两种肺炎双球菌；②活体转化实验是离体转化实验的基础，离体转化实验是活体转化实验的延伸；③两实验都遵循对照原则、单一变量原则(2)肺炎双球菌转化实验的分析①加热杀死S型菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA热稳定性较高，加热只使其氢键断裂，若将其慢慢冷却，分离的单链又可以恢复其双螺旋结构，即在一定的温度范围内，加热不会导致DNA变性。②R型菌转化成S型菌的实质是S型菌的DNA与R型菌的DNA实现重组，表现出S型菌的性状，此变异属于广义上的基因重组。③转化后形成的S型菌的性状可以遗传下去，说明S型菌的DNA是遗传物质。④转化的只是少部分R型菌。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，所以并不是所有的R型菌都转化成了S型菌。易错点1误认为肺炎双球菌的活体转化实验是“S型菌的DNA可使小鼠致死”[点拨]加热杀死的S型菌与R型菌混合培养时，S型菌的DNA进入R型菌体内。结果在S型菌DNA的控制下，R型菌体内合成了S型菌的DNA和蛋白质，从而组装成了具有毒性的S型菌。易错点2误认为加热杀死的S型菌可使所有R型菌实现转化[点拨]并非所有的R型菌都转化为S型菌，事实上转化的效率很低，并且转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响，因此只有少部分R型菌被转化为S型菌。[题组冲关]1．(2019·浙江4月选考)为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：下列叙述正确的是()A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNAD．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA解析：选C。转化的效率不是100%，所以甲组培养皿中存在的是R型和S型菌落，A错误；乙组蛋白质被蛋白酶催化水解了，所以转化物质不是蛋白质，可能是其他物质，B错误；丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA，C正确；该实验能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，D错误。2．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型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注入小鼠②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注入小鼠③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注入小鼠④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注入小鼠以上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．死亡、死亡、存活、存活D．存活、死亡、存活、存活解析：选D。能使小鼠死亡的是活的S型菌。①DNA酶会将S型菌的DNA水解，使其失去转化作用，R型菌未发生转化，小鼠存活；②虽然有DNA酶存在，但加入了S型菌，小鼠死亡；③中没有R型活菌，S型菌的DNA不起作用，小鼠存活；④高温加热使S型菌的蛋白质及DNA酶变性，虽然S型菌的DNA还存在，但由于后面加入R型菌的DNA，所以不能发生转化作用，小鼠存活。考法2噬菌体侵染细菌实验分析下面图甲为噬菌体的结构，图乙为噬菌体侵染细菌的过程。(1)图甲所示生物属于病毒类，物质A含P，物质B含S。(2)噬菌体的复制式增殖过程①模板：进入细菌体内的噬菌体DNA。②合成噬菌体DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。③合成噬菌体的蛋白质原料：大肠杆菌的氨基酸场所：大肠杆菌的核糖体④合成噬菌体DNA和蛋白质的能量来自大肠杆菌的ATP。(3)实验过程及结果①标记细菌细菌＋含35S的培养基→含35S的细菌细菌＋含32P的培养基→含32P的细菌②标记噬菌体含35S的细菌＋噬菌体→35S标记的噬菌体含32P的细菌＋噬菌体→32P标记的噬菌体③④(4)结论：噬菌体的遗传物质是DNA。易错点1未明确“标记”对象与实验结果的对应关系[点拨](1)若用32P和35S标记病毒而宿主细胞未被标记，相当于间接地将核酸和蛋白质分开，只在子代病毒的核酸中有32P标记。(2)若用32P和35S标记宿主细胞而病毒未被标记，则在子代病毒的核酸和外壳中均有标记元素。(3)若用C、H、O、N等标记病毒而宿主细胞未被标记，则只在子代病毒的核酸中有标记元素。(4)若用C、H、O、N等标记宿主细胞而病毒未被标记，则在子代病毒的核酸和外壳中均可找到标记元素。易错点2实验误差分析不到位而失分[点拨](1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：①保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。②噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。[题组冲关]3．(2017·浙江11月选考)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。下列关于该实验的叙述，正确的是()A．噬菌体内可以合成mRNAB．搅拌的目的是使噬菌体与细菌充分混合C．噬菌体与细菌混合培养的时间越长，实验效果越好D．噬菌体侵染细菌后，产生许多遗传信息相同的子代噬菌体答案：D4．(2020·浙江1月选考)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是()A．甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体B．甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体C．乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体D．乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体答案：C“二看法”判断子代噬菌体标记情况考法3对探索遗传物质的经典