2020版高考生物一轮复习 第6单元 第1讲 DNA是主要的遗传物质教学案 新人教版

-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第1讲DNA是主要的遗传物质[考纲展示]人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)考点一|肺炎双球菌转化实验1．肺炎双球菌类型特点类型菌落荚膜毒性S型光滑有有R型粗糙无无2．格里菲思的体内转化实验(1)实验①、②对比说明R型细菌无毒性、S型细菌有毒性。(2)实验②、③对比说明被加热杀死的S型细菌无毒性。(3)实验②、③、④对比说明R型细菌转化为S型细菌。(4)结论：已经加热杀死的S型细菌中，含有使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。3．艾弗里的体外转化实验(1)实验①、②分别说明荚膜多糖、蛋白质没有转化作用。(2)实验③、④说明DNA有转化作用，DNA的水解产物没有转化作用。[判断与表述]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)-2-(1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是遗传物质。(×)提示：格里菲思的肺炎双球菌转化实验只是证明了S型细菌中存在“转化因子”，使无毒的R型细菌转化为有毒的S型细菌。(2)从格里菲思的第④组死亡小鼠身上分离得到的S型活细菌是由S型死细菌转化而来的。(×)提示：S型活细菌是由R型细菌转化来的。(3)从格里菲思实验中的第④组病死小鼠体内分离得到的肺炎双球菌只有S型细菌而无R菌细菌。(×)提示：病死小鼠体内分离得到的肺炎双球菌有两种类型。(4)在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化。(√)(5)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。(√)2．思考回答(规范表述)(1)在体内转化实验中，如果没有实验③，能否得出格里菲思的结论？为什么？提示：不能。因为无对照实验，不能说明加热后杀死的S型细菌中含有促成R型活细菌转化成S型活细菌的转化因子。(2)如果由你完成体内转化实验，应该注意哪些无关变量对实验的影响？提示：四组实验应选用年龄、体重相同且健康的小鼠；所用R型活菌液、S型活菌液的浓度及注射量应该相同。(3)肺炎双球菌体外转化实验中，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。用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，结果不能使R型细菌发生转化，说明DNA才是使R型细菌发生转化的物质，排除脱氧核苷酸的作用。(4)肺炎双球菌体外转化实验的实验思路是什么？提示：直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分别与R型细菌混合培养，研究它们各自的遗传功能。肺炎双球菌体内转化实验和体外转化实验的比较项目体内转化实验体外转化实验培养细菌在小鼠体内体外培养基实验对照R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各组成成分的作用进行对照-3-巧妙构思用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质联系(1)所用材料相同(2)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(3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则考法1考查肺炎双球菌转化实验1．用R型和S型肺炎双球菌进行实验，其过程和结果如图所示。下列关于该实验的叙述错误的是()A．该实验说明R型菌是无毒的B．该实验说明R型菌在一定条件下可转化为S型菌C．加热杀死的S型菌无致死性是因为其蛋白质已变性失活D．在一定条件下R型菌实现转化是因为其发生了基因突变D[将R型肺炎双球菌注射到小鼠体内，小鼠存活，表明R型菌是无毒的；将加热杀死的S型菌和活的R型菌注射到小鼠体内，可从小鼠体内提取出活的S型菌，表明R型菌可以在一定的条件下转化为S型菌；将有毒的S型菌加热，会使其蛋白质变性，从而使其失去致死性；在一定的条件下R型菌实现转化是S型菌与R型菌的遗传物质发生基因重组所致。]2．(2019·太原模拟)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如表所示。由表可知()实验组号接种菌型加入S型细菌的物质培养皿长菌情况①R型蛋白质R型-4-②R型荚膜多糖R型③R型DNAR型、S型④R型DNA(经DNA酶处理)R型A．①不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子B．②说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性C．③和④说明S型细菌的DNA是转化因子D．①～④说明DNA是主要的遗传物质C[第①②组实验说明蛋白质和荚膜多糖与R型菌转化为S型菌无关，A，B项错误；第③组实验说明DNA与R型菌转化为S型菌有关。第④组实验说明DNA被水解后的产物不能使R型菌转化为S型菌，C项正确；①～④只能说明DNA是遗传物质，而不能说明DNA是主要的遗传物质，D项错误。][误区警示]有关肺炎双球菌“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。肺炎双球菌转化实验是指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．并非所有的R型细菌都被转化。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，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是一小部分R型细菌被转化成S型细菌。考法2细菌转化实验的拓展考查3．(2018·成都市二模)肺炎双球菌转化实验中，S型菌的部分DNA片段进入R型菌内并整合到R型菌的DNA分子上，使这种R型菌转化为能合成荚膜多糖的S型菌，下列叙述正确的是()A．R型菌转化为S型菌后的DNA中，嘌呤碱基总比例会改变B．整合到R型菌内的DNA分子片段，表达产物都是荚膜多糖C．进入R型菌的DNA片段上，可有多个RNA聚合酶结合位点D．S型菌转录的mRNA上，可由多个核糖体共同合成一条肽链C[R型细菌和S型细菌的DNA都是双链结构，其中碱基的配对遵循碱基互补配对原则，因此R型菌转化为S型菌后的DNA中，嘌呤碱基总比例不会改变，依然是占50%，A错误；整合到R型菌内的DNA分子片段，表达产物不都是荚膜多糖，B错误；基因是有遗传效应的DNA片段，即一个DNA分子中有多个基因，每个基因都具有RNA聚合酶的结合位点，因此进入R型菌的DNA片段上，可有多个RNA聚合酶结合位点，C正确；S型菌转录的mRNA上，可由多个核糖体共同合成多条相同的肽链，而不是一条，D错误。]4．在肺炎双球菌转化实验中，S型细菌有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等多种类型，R型细菌是由Ⅱ型突变产生的。利用加热后杀死的SⅢ型与R型细菌混合培养，出现了S型细菌，有人认为混合培养出现的S型细菌是由R型细菌突变产生的，该实验中出现以下哪种结果时能否定这种说法-5-()A．S型细菌全为Ⅱ型B．S型细菌部分为Ⅲ型C．S型细菌中三种均有D．S型细菌全为Ⅲ型D[若S型细菌是由R型细菌突变产生的，则S型细菌的类型应为Ⅱ型。S型细菌全为Ⅲ型说明是转化产生的。]考点二|噬菌体侵染细菌实验1．噬菌体结构(1)A：蛋白质外壳；B：DNA。(2)组成A、B的共有元素为C、H、O、N，其中A特有S元素，B特有P元素。2．实验过程及结果标记大肠杆菌：分别用含35S、32P的培养基培养大肠杆菌↓标记噬菌体：分别用含35S和32P的大肠杆菌培养T2噬菌体，得到蛋白质含35S或DNA含32P的噬菌体↓侵染细菌：3．结论DNA是遗传物质。[判断与表述]-6-1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)噬菌体侵染细菌的实验比肺炎双球菌转化实验更具有说明力。(√)(2)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，下列被标记的部位组合为①②。(√)(3)分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体。(×)提示：分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌，而不是培养噬菌体，再用被标记的大肠杆菌培养噬菌体。(4)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。(√)(5)用1个含35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体中只有2个含35S。(×)提示：子代噬菌体都不含35S。(6)32P、35S标记的噬菌体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。(×)提示：不能说明蛋白质不是遗传物质。2．思考回答(规范表述)结合教材两大经典实验，尝试总结作为遗传物质具备的条件有哪些？提示：(1)在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制自己，使得前后代具有一定的连续性。(2)能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。(3)具有储存大量遗传信息的潜在能力。(4)结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。1．噬菌体增殖需要的条件(1)场所：大肠杆菌。(2)蛋白质的合成原料：大肠杆菌的氨基酸场所：大肠杆菌的核糖体-7-(3)DNA的合成原料：大肠杆菌的四种脱氧核苷酸模板：噬菌体的DNA2．上清液和沉淀物出现放射性的原因(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中，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。3．噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌体外转化实验的比较比较项目噬菌体侵染细菌实验肺炎双球菌体外转化实验设计思路设法将DNA和其他物质分开，单独研究它们各自不同的功能处理方法放射性同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素直接分离法：分离S型细菌的多种组成物质，分别与R型细菌混合培养检测结果的方式检测放射性位置观察菌落类型结论DNA是遗传物质DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质考法1考查噬菌体及侵染实验1．(2019·盐城市模拟)图为“以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验示意图。下列有关叙述正确的是()A．锥形瓶内的培养液中有含32P的物质，以便用32P标记噬菌体B．过程②的目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离C．若只有C中含大量放射性，可直接证明噬菌体的遗传物质是DNAD．实验中B对应部分有少量放射性，可能原因是搅拌不充分B[本实验是以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌，因此图中亲代噬菌体已用32P标记，会侵入大肠杆菌体内进行增殖，培养大肠杆菌的培养液中不能用放射性标记的含32P的物质，A错误；过程②为搅拌，目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离，B正确；若只有沉淀物C中含-8-大量放射性，可证明噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌，但若证明噬菌体的遗传物质是DNA，必须还要再设计一组用35S标记的噬菌体实验进行相互对照，C错误；若实验B(上清液)中出现放射性，可能是培养时间过短，部分噬菌体还未吸附、侵染至大肠杆菌细胞。或培养时间过长，造成部分大肠杆菌裂解，D错误。]2．(2018·淄博二模)有a、b两类噬菌体，它们均已被32P或35S中的一种标记过。将a、b噬菌体分别侵染甲、乙两管大肠杆菌，经保温、搅拌和离心后，检测离心管内放射性物质的位置，结果如图。下列叙述正确的是()A．实验结果表明a的蛋白质外壳和b的DNA均有放射性B．可以确定甲管的放射性来自32P，乙管的放射性来自35SC．检测结果表明噬菌体的DNA和蛋白质可侵入大肠杆菌内D．伴随着噬菌体DNA的复制，乙管内沉淀物的放射性将逐渐增强A[a、b两类噬菌体，被32P或35S中的一种标记过。将a、b噬菌体分别侵染甲、乙两管大肠杆菌，经保温、搅拌和离心后，检测离心管内放射性物质的位置分别出现在上清液和沉淀物中，说明a类噬菌体被标记的是蛋白质外壳，b类噬菌体被标记的部分是DNA分子。]考法2噬菌体侵染实验的拓展考查3．如图为T4噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌内放射性RNA与T4噬菌体DNA及大肠杆菌DNA的杂交结果。下列叙述错误的是()A．可在培养基中加入3尿嘧啶用以标记RNAB．参与分子杂交的放射性