第18講 DNA是主要的遺傳物質(zhì)-高考生物一輪復習精講課件

高考生物一輪復習精講課件2023年必修2

遺傳與進化第18講

DNA是主要的遺傳物質(zhì)考點一

肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗考點二

噬菌體侵染細菌實驗考點三

煙草花葉病毒感染煙草葉實驗及生物的遺傳物質(zhì)真題再現(xiàn)教材基礎(chǔ)診斷1.

S型肺炎雙球菌可以使人和小鼠患敗血癥而死亡，具有毒性。

(

)×2.

格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗直接證明了DNA是遺傳物質(zhì)。(

)×3.

艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗采用了物質(zhì)提純、鑒定、同位素標記與細菌體外培養(yǎng)等技術(shù)。(

)×4.

艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗通過觀察菌落的形態(tài)來判斷是否發(fā)生轉(zhuǎn)化。(

)√5.

DNA酶可分解從S型活菌中提取的DNA，從而不能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。(

)√考點一

肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗知識梳理整合1.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗1）實驗材料：S型和R型肺炎雙球菌有有無無2）實驗過程及結(jié)果僅能證明S型細菌中含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，但轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)不清楚死亡不死亡R型活細菌死亡R型細菌無毒性，S型細菌有毒性被加熱殺死的S型細菌無毒性R型細菌可轉(zhuǎn)化為S型細菌轉(zhuǎn)化因子提醒發(fā)生轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細菌。涉及細菌培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)提純和鑒定技術(shù)等R型細菌DNADNA＋DNA酶莢膜多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)沒有轉(zhuǎn)化作用DNA

DNA

蛋白質(zhì)2.艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗重難突破1.比較肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗項目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗培養(yǎng)細菌小鼠體內(nèi)培養(yǎng)培養(yǎng)基體外培養(yǎng)實驗原則R型細菌與S型細菌的毒性對照S型細菌體內(nèi)各成分的相互對照實驗結(jié)果1）小鼠死亡2）體內(nèi)分離出R型活菌和S型活菌培養(yǎng)基上出現(xiàn)R型和S型菌落實驗結(jié)論已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌DNA是S型細菌的遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是項目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗聯(lián)系①所用材料相同，都是R型和S型肺炎雙球菌；②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是基礎(chǔ)，僅說明加熱后殺死的S型細菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，而體外轉(zhuǎn)化實驗則進一步說明“轉(zhuǎn)化因子”就是DNA；③實驗設(shè)計都遵循對照原則、單一變量原則續(xù)表2.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的六個注意點1）加熱并沒有使DNA完全失去活性：加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨著溫度的降低又逐漸恢復活性。2）并非所有的R型細菌都能被轉(zhuǎn)化，只是少部分R型細菌被轉(zhuǎn)化成了S型細菌。3）肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的思路是直接分離S型細菌的DNA、莢膜多糖、蛋白質(zhì)等，將它們分別與R型細菌混合培養(yǎng)，研究它們各自的遺傳功能，體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的思路不是分離并單獨觀察各自作用。4）轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組而非基因突變：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗是指S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中，使受體細胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組。5）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗不能簡單地說成S型細菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的S型細菌可使小鼠致死。6）兩實驗都未用同位素標記法。教材深挖拓展1.

1）

在體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，如果沒有第三組實驗，_______（填“能”或“不能”）得出格里菲思的結(jié)論，原因是____________________________________________________________________________________。不能無對照實驗,不能說明加熱后殺死的S型細菌含有促成R型活細菌轉(zhuǎn)化成S型活細菌的轉(zhuǎn)化因子2）

如果由你設(shè)計完成體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，應(yīng)該注意哪些無關(guān)變量對實驗的影響？[答案]

四組實驗應(yīng)選用年齡、體重相同且健康的小鼠；所用R型活菌菌液、S型活菌菌液的濃度及注射量應(yīng)該相同。2.

1）

體外、體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是________________________________________________________________________________________。S型細菌DNA與受體細胞DNA之間的重組,使受體細胞獲得了新的遺傳信息，即廣義上的基因重組2）

體外轉(zhuǎn)化實驗中設(shè)置“S型細菌的DNA中加DNA酶”實驗組的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。起對照作用，用DNA酶分解從S型細菌中提取的DNA，使其不能將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，可見DNA被分解后的產(chǎn)物不能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，進一步說明DNA才是使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的物質(zhì)3.格里菲思第四組實驗中，小鼠體內(nèi)S型細菌、R型細菌含量的變化情況如圖所示，則：(1)ab段R型細菌數(shù)量減少的原因是____________________________________________________________。(2)bc段R型細菌數(shù)量增多的原因是_____________________________________________________________________________________________。(3)后期出現(xiàn)的大量S型細菌是由______________________________而來的。小鼠體內(nèi)形成大量的抗R型細菌的抗體，致使R型細菌數(shù)量減少b之前，已有少量R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，S型細菌能降低小鼠的免疫力，造成R型細菌大量繁殖R型細菌轉(zhuǎn)化成的S型細菌繁殖能力素養(yǎng)提升考向一

肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的分析與應(yīng)用1.

肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，S型菌的部分DNA片段進入R型菌內(nèi)并整合到R型菌的DNA分子上，使這種R型菌轉(zhuǎn)化為能合成莢膜多糖的S型菌，下列敘述正確的是(

)A.

R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌后DNA中嘌呤堿基總比例不會發(fā)生改變B.

整合到R型菌內(nèi)DNA分子片段能直接表達合成莢膜多糖C.

從S型菌中提取的DNA可以使小鼠死亡D.

肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗與體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的設(shè)計思路一致A[解析]

R型菌和S型菌的DNA都是雙鏈結(jié)構(gòu)，遵循堿基互補配對原則，因此R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌后，其DNA中的嘌呤堿基總比例不會改變，依然是占50%，A正確；整合到R型菌內(nèi)的DNA分子片段，直接表達產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，而不是莢膜多糖，B錯誤；艾弗里實驗證明從S型菌中提取的DNA可以使無毒的R型菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型菌，導致小鼠死亡，而不是S型菌的DNA導致小鼠死亡，C錯誤；肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗設(shè)計的關(guān)鍵思路是把DNA和蛋白質(zhì)分開研究，設(shè)法單獨觀察其作用，而肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗不是，D錯誤。2.

[2020北京海淀區(qū)期中]為研究將R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型的轉(zhuǎn)化因子是DNA還是蛋白質(zhì)，研究者進行了如圖所示的轉(zhuǎn)化實驗。對本實驗的分析，不正確的是(

)A.

本實驗通過酶解去除單一成分進行研究B.

甲、乙組培養(yǎng)基中只有S型菌落出現(xiàn)C.

蛋白酶處理結(jié)果顯示提取物仍有轉(zhuǎn)化活性D.

本實驗結(jié)果表明DNA使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化B[解析]

發(fā)生轉(zhuǎn)化的細菌占少數(shù)，所以甲、乙組培養(yǎng)基中有R型和少量S型菌落出現(xiàn)，B錯誤?？枷蚨?/p>

肺炎雙球菌體內(nèi)、外轉(zhuǎn)化實驗的比較與拓展應(yīng)用3.

[2021北京海淀區(qū)高考壓軸卷]肺炎雙球菌有許多類型，有莢膜的有毒性，能使小鼠患敗血癥而死亡，無莢膜的無毒性。科研人員所做的細菌轉(zhuǎn)化實驗如圖所示，下列相關(guān)說法不正確的是(

)A.

能導致小鼠死亡的有a、d兩組B.

d、e兩組對比可說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)C.

培養(yǎng)后的d組中所有的肺炎雙球菌都具有毒性D.

d組產(chǎn)生的有毒性的肺炎雙球菌能將該性狀遺傳給后代C[解析]

有莢膜的肺炎雙球菌的DNA能使無莢膜無毒性的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為有莢膜的肺炎雙球菌，故a、d兩組能導致小鼠死亡，A正確；d、e兩組將DNA和蛋白質(zhì)分開，對比可說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)，B正確；培養(yǎng)后的d組中少數(shù)的肺炎雙球菌具有毒性，大部分未發(fā)生轉(zhuǎn)化，C錯誤；DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)，d組產(chǎn)生的有毒性的肺炎雙球菌能將該性狀遺傳給后代，D正確。4.

[2019山東威海模擬]艾弗里完成肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗后，持反對觀點者認為“DNA可能只是在細胞表面起化學作用形成莢膜，而不是起遺傳作用”。已知S型肺炎雙球菌中存在能抗青霉素的突變型（這種對青霉素的抗性不是由莢膜產(chǎn)生的）。下列實驗設(shè)計思路能反駁上述觀點的是(

)A.

R型菌＋抗青霉素的S型菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的S型菌B.

R型菌＋抗青霉素的S型菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型菌C.

R型菌＋S型菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型菌D.

R型菌+S型菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的R型菌A[解析]

R型菌+抗青霉素的S型菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的S型菌，該實驗證明細菌中的一些與莢膜形成無關(guān)的性狀（無抗藥性）也會發(fā)生轉(zhuǎn)化，而且抗青霉素的S型菌DNA中存在抗青霉素的基因和控制莢膜合成的基因。因此，該實驗結(jié)果表明題述對艾弗里所得結(jié)論的懷疑是錯誤的，A正確，B、C、D錯誤。教材基礎(chǔ)診斷1.

T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的RNA病毒。(

)2.

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。(

)3.

離心管內(nèi)的沉淀物中主要是被感染的大腸桿菌。(

)4.

噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗更具有說服力。(

)××√√考點二

噬菌體侵染細菌實驗知識梳理整合1.實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌1）T2噬菌體的結(jié)構(gòu)及生活方式2）實驗方法：_____________________，用35S、32P分別標記噬菌體的_________和_______。放射性同位素標記法蛋白質(zhì)DNADNAP外殼S寄生不用14C和18O，也不能用35S、32P標記同一噬菌體3)噬菌體的增殖增殖需要的條件內(nèi)容模板噬菌體的DNA合成T2噬菌體DNA原料大腸桿菌提供的4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1)標記噬菌體

T2噬菌體屬于病毒，專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)，不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)。若要標記T2噬菌體，需先標記大腸桿菌2.實驗過程及結(jié)果2）已標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌對比實驗(相互對照)提示攪拌的目的是把吸附在細菌上的噬菌體和細菌分離；離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。3）實驗結(jié)果分析分組結(jié)果結(jié)果分析對比實驗（相互對照）含32P的噬菌體+細菌上清液中幾乎無32P，32P主要分布在沉淀物中32P—DNA進入了宿主細胞含35S的噬菌體+細菌沉淀物中無35S，35S主要分布在上清液中35S—蛋白質(zhì)外殼未進入宿主細胞，留在外面(1)噬菌體侵染細菌時，________進入細菌細胞中，而____________留在外面。(2)子代噬菌體的各種性狀是通過親代的________遺傳的。DNA蛋白質(zhì)外殼DNA4）結(jié)論________是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。DNA重難突破1.T2噬菌體的培養(yǎng)不能用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體。因為T2噬菌體是病毒，只能寄生在活細胞內(nèi)，不能利用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)。2.T2噬菌體的標記不能用35S和32P標記同一T2噬菌體，因為放射性檢測時只能檢測到放射性的存在部位，不能確定是哪種元素的放射性。3.再次噬菌體侵染該實驗涉及兩次噬菌體侵染細菌。第一次是標記噬菌體的過程，即用未標記的噬菌體侵染已標記的大腸桿菌；第二次是已標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌。4.噬菌體侵染細菌實驗的上清液和沉淀物放射性分析1）用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌,若上清液中出現(xiàn)了較高的放射性,可能的原因：①保溫時間過短,有一部分噬菌體未侵入大腸桿菌體內(nèi),經(jīng)離心后分布于上清液中,使上清液出現(xiàn)放射性。②保溫時間過長,噬菌體在大腸桿菌體內(nèi)增殖后釋放出的子代經(jīng)離心后分布于上清液中,也會使上清液的放射性升高。2）用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌,理論上沉淀物中不含放射性,但實驗中含有少量放射性的原因：攪拌不充分，攪拌、離心后,仍有少量含35S的噬菌體外殼吸附在細菌表面,隨細菌離心到沉淀物中,使沉淀物中出現(xiàn)了少量的放射性。5.比較噬菌體侵染細菌實驗和肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗比較項目噬菌體侵染細菌實驗肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗設(shè)計思路設(shè)法將_______和___________分開,單獨研究它們各自不同的功能處理方法放射性同位素標記法:分別標記_______和_________中特殊元素直接分離法:分離S型細菌的_______________,分別與R型細菌混合培養(yǎng)檢測結(jié)果的方式檢測_________________觀察_____________結(jié)論DNA是遺傳物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)DNA其他物質(zhì)DNA蛋白質(zhì)多種組成物質(zhì)有放射性的位置菌落的類型教材深度拓展1.

噬菌體侵染細菌實驗中，攪拌的目的是___________________________________，離心的目的是________________________________________________________________________________。使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌2.

實驗中選擇35S和32P這兩種同位素分別對蛋白質(zhì)和DNA進行標記，而不選擇14C和18O進行標記，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。僅蛋白質(zhì)分子中含S，P幾乎都存在于DNA分子中。若用14C和18O進行標記，由于蛋白質(zhì)和DNA都含有C和O，因此無法判斷被標記的是哪種物質(zhì)3.

噬菌體侵染細菌實驗中，以細菌或病毒作為遺傳物質(zhì)探索的實驗材料的優(yōu)點是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。①個體很小，結(jié)構(gòu)簡單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。細菌是單細胞生物，病毒無細胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼；②繁殖快，細菌20~30

min就可繁殖一代，病毒短時間內(nèi)可大量繁殖4.

）結(jié)合教材兩大經(jīng)典實驗，嘗試總結(jié)DNA作為遺傳物質(zhì)具備的條件有哪些？提示:①能夠精確地復制自己；②能夠指導蛋白質(zhì)合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝；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)復制，并能遺傳給后代等。5.(科學探究)寫出用32P標記的T2噬菌體的步驟：(1)用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，獲得被32P標記的大腸桿菌；(2)再用被標記的大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體，得到DNA中含有32P標記的噬菌體。能力素養(yǎng)提升考向一

噬菌體侵染細菌實驗的機理與過程1.

[2020湖南長沙雅禮中學高三月考]如圖為“噬菌體侵染大腸桿菌的實驗”的流程圖，有關(guān)該實驗的表述正確的是(

)A.

實驗中噬菌體是用含35S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)標記的B.

35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)，32P標記的是大腸桿菌的DNAC.

35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌實驗中，若攪拌不充分，上清液中的放射性會降低D.

32P標記的噬菌體侵染實驗中，保溫時間過長或過短都會降低上清液的放射性C[解析]

噬菌體是病毒，只能用活細胞培養(yǎng)，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，A錯誤；32P標記的是噬菌體的DNA，B錯誤；35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌實驗中，若攪拌不充分，含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼會隨大腸桿菌進入沉淀物中，從而導致上清液中的放射性降低，C正確；32P標記的噬菌體侵染實驗中，保溫時間過長或過短都會增強上清液的放射性，D錯誤。2.

[2021山東教科所二模]為研究攪拌時間對實驗結(jié)果的影響，科研人員用分別被35S和32P標記的T2噬菌體與未標記的大腸桿菌混合保溫，一段時間后攪拌并離心，得到上清液和沉淀物并檢測放射性，實驗結(jié)果如表所示。下列敘述正確的是(

)攪拌時間/min12345上清液35S百分比/%5070758080上清液32P百分比/%2125283030被侵染細菌成活率/%100100100100100A.

通過攪拌可使吸附在細菌上的噬菌體與細菌完全分離B.

進行噬菌體侵染細菌實驗時，攪拌時間不能短于3

minC.

攪拌5

min時，上清液含32P的原因是大腸桿菌裂解釋放噬菌體D.

32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體都含32PB[解析]

上清液35S百分比都沒有達到100%，說明通過攪拌不能使吸附在細菌上的噬菌體與細菌完全分離，A錯誤；進行噬菌體侵染細菌實驗時，攪拌時間短于3

min，上清液35S百分比較小，達到4

min后，上清液35S百分比不再增大，說明攪拌時間不能短于3

min，B正確；被侵染細菌成活率為100%，說明被侵染的細菌沒有裂解釋放子代噬菌體，放射性物質(zhì)還在沉淀物中，攪拌5

min時，上清液含32P的原因是有部分含有32P標記的噬菌體沒有侵染細菌，C錯誤；32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體中只有少數(shù)含32P，D錯誤。題后悟道·方法“二看法”判斷子代噬菌體標記情況考向二

噬菌體侵染細菌實驗拓展應(yīng)用3.

如圖1中的噬菌斑（白色區(qū)域），是在長滿大腸桿菌的培養(yǎng)基上，由一個T2噬菌體侵染細菌后不斷裂解細菌產(chǎn)生的不長細菌的透明圈，它是檢測噬菌體數(shù)量的重要方法之一?，F(xiàn)利用培養(yǎng)基培養(yǎng)并連續(xù)取樣的方法，得到噬菌體在感染大腸桿菌后數(shù)量的變化曲線（如圖2），下列敘述錯誤的是(

)圖1圖2A.

培養(yǎng)基中加入含35S或32P的營養(yǎng)物質(zhì)，則放射性先在細菌中出現(xiàn)，后在噬菌體中出現(xiàn)B.

曲線a～b段，細菌內(nèi)正旺盛地進行噬菌體DNA的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成C.

限制c～e段噬菌斑數(shù)量增加的因素最可能是絕大部分細菌已經(jīng)被裂解D.

曲線b～c段所對應(yīng)的時間內(nèi)噬菌體共繁殖了10代D[解析]

噬菌體必須寄生在細菌中，依賴細菌提供繁殖所需的原料，培養(yǎng)基中加入含35S或32P的營養(yǎng)物質(zhì)，則放射性先在細菌中出現(xiàn)，后在噬菌體中出現(xiàn)，A正確；曲線a～b段，細菌內(nèi)正旺盛地進行噬菌體DNA的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，為噬菌體繁殖準備物質(zhì)基礎(chǔ)，B正確；限制c～e段噬菌斑數(shù)量增加的因素最可能是絕大部分細菌已經(jīng)被裂解，C正確；曲線b～c段所對應(yīng)的時間內(nèi)噬菌體數(shù)量擴大了10倍，而不是繁殖了10代，D錯誤。4.

如圖為T4噬菌體感染大腸桿菌后，大腸桿菌體內(nèi)放射性RNA與T4噬菌體DNA及大腸桿菌DNA的雜交結(jié)果。下列敘述錯誤的是(

)A.

可在培養(yǎng)基中加入3H－尿嘧啶用以標記RNAB.

參與分子雜交的放射性RNA為相應(yīng)DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物C.

第0

min時，與DNA雜交的RNA來自T4噬菌體及大腸桿菌的轉(zhuǎn)錄D.

隨著感染時間增加，噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，細菌基因活動受到抑制C[解析]

尿嘧啶是RNA特有的堿基，可以用3H－尿嘧啶標記RNA，A正確；能與DNA雜交的RNA為相應(yīng)DNA的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，B正確；在第0

min時，大腸桿菌還沒有被T4噬菌體感染，所以在大腸桿菌體內(nèi)不存在T4噬菌體的DNA，C錯誤；從圖中可以看出，隨著感染時間增加，和T4噬菌體DNA雜交的放射性RNA所占百分比越來越高，說明噬菌體DNA的轉(zhuǎn)錄增加，而和大腸桿菌DNA雜交的放射性RNA所占百分比越來越低，說明其轉(zhuǎn)錄受到抑制，D正確。教材基礎(chǔ)診斷1.

煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)主要是RNA。(

)×2.

細胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA,病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。(

)×3.

絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。(

)√4.

由A、U、C三種堿基組成的核苷酸在洋蔥根細胞中有5種，在HIV中有3種。(

)√考點三

煙草花葉病毒感染煙草葉實驗及生物的遺傳物質(zhì)知識梳理整合1.煙草花葉病毒對煙草葉細胞的感染實驗提醒煙草花葉病毒(TMV)的增殖方式與噬菌體增殖方式類似，TMV裸露的RNA可以通過植物葉片摩擦形成6的微傷口進入植物細胞。沒有蛋白質(zhì)衣殼的保護，感染的頻率比較低。一旦TMV的RNA能順利進入煙草的細胞內(nèi)，就能像噬菌體一樣繁殖，產(chǎn)生新的TMV，從而讓煙草植株感染。正常RNA患病遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)2.匯總常見生物的遺傳物質(zhì)生物類型所含核酸遺傳物質(zhì)舉例或范圍細胞生物真核生物DNA和RNA_______動物、植物、真菌等原核生物_______細菌、藍藻、放線菌等非細胞生物DNA病毒僅有DNA_______乙肝病毒、T2噬菌體、天花病毒、腺病毒等RNA病毒僅有RNA_______煙草花葉病毒、艾滋病病毒、SARS病毒等結(jié)論：_______是主要的遺傳物質(zhì)，因為實驗證明___________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。DNADNADNARNADNA絕大多數(shù)是對整個生物界而言，就生物個體而言，其遺傳物質(zhì)是唯一的注：TMV為煙草花葉病毒，HRV為車前草病毒。2）結(jié)果分析與結(jié)論：重組病毒產(chǎn)生的子代病毒類型取決于提供RNA的病毒類型。重難突破1.利用“病毒重建及其對煙草葉細胞的感染”探究病毒的遺傳物質(zhì)1）實驗過程及結(jié)果2.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)與其他物質(zhì)分開，單獨看作用。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種方法能力素養(yǎng)提升考向一

遺傳物質(zhì)的實驗探究1.

[2021遼寧大連一模]下列對遺傳物質(zhì)探索歷程的敘述，錯誤的是(

)A.

因氨基酸的排列順序多樣可能蘊含遺傳信息，最初認為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)B.

在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，R型細菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是發(fā)生了基因重組C.

噬菌體侵染細菌實驗更有說服力，是因為將蛋白質(zhì)與DNA完全分開研究D.

格里菲思發(fā)現(xiàn)R型活菌轉(zhuǎn)化為S型活菌后，提出DNA是遺傳物質(zhì)D[解析]

最初認為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)，是因為推測氨基酸多種排列順序可能蘊含遺傳信息，A正確；在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，細菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是發(fā)生了基因重組，即S型細菌的DNA插入到R型細菌的DNA上，B正確；噬菌體侵染細菌實驗之所以更有說服力，是因為其蛋白質(zhì)與DNA能完全分開，C正確；格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明S型細菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，能將R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，艾弗里實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，D錯誤。2.

[2020天津七校聯(lián)考]一種感染螨蟲的新型病毒，研究人員利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的螨蟲細胞等為材料，設(shè)計可相互印證的甲、乙兩組實驗，以確定該病毒的核酸類型。下列有關(guān)實驗設(shè)計思路的敘述錯誤的是

(

)A.

先將甲、乙兩組螨蟲細胞分別培養(yǎng)在含同位素標記的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中B.

先將甲、乙兩組病毒分別培養(yǎng)在含同位素標記的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中C.

再將病毒分別接種到含有甲、乙兩組螨蟲細胞的培養(yǎng)液中D.

一定時間后離心并收集、檢測病毒的放射性，以確定病毒的類型B[解析]

病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，不能在培養(yǎng)基中生存，B錯誤。考向二

生物的遺傳物質(zhì)的判斷與分析3.

根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學組成，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。假設(shè)在宿主細胞內(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記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料，設(shè)計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出：1）

實驗思路[答案]

思路甲組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記尿嘧啶的培養(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：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養(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）

預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論即可。（要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組）[答案]

結(jié)果及結(jié)論若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即RNA病毒；反之為DNA病毒。[解析]

該題主要考查病毒的增殖以及對照實驗設(shè)計的思路和方法。該實驗設(shè)計的目的是確定新病毒是DNA病毒還是RNA病毒，因為RNA和DNA含有的特有堿基分別是尿嘧啶和胸腺嘧啶，所以兩種病毒增殖所需的原料不同。結(jié)合題目所要求的方法（放射性同位素標記法）和所給的材料（體外培養(yǎng)的宿主細胞）分析，可利用含有放射性標記的尿嘧啶（甲組）和胸腺嘧啶（乙組）分別培養(yǎng)宿主細胞，之后分別接種新病毒，培養(yǎng)一段時間后收集病毒檢測其放射性。若為RNA病毒，甲組收集的病毒因增殖過程中利用了含放射性的尿嘧啶而具有放射性，乙組收集的病毒則無放射性；若為DNA病毒，乙組收集的病毒因增殖過程中利用了含放射性的胸腺嘧啶而具有放射性，甲組收集的病毒則無放射性。組收集的病毒因增殖過程中利用了含放射性的尿嘧啶而具有放射性，乙組收集的病毒則無放射性；若為DNA病毒，乙組收集的病毒因增殖過程中利用了含放射性的胸腺嘧啶而具有放射性，甲組收集的病毒則無放射性。組收集的病毒因增殖過程中利用了含放射性的尿嘧啶而具有放射性，乙組收集的病毒則無放射性；若為DNA病毒，乙組收集的病毒因增殖過程中利用了含放射性的胸腺嘧啶而具有放射性，甲組收集的病毒則無放射性。1.經(jīng)典重組判斷正誤 (1)新冠病毒與肺炎雙球菌均可利用自身的核糖體進行蛋白質(zhì)合成(2020·全國卷Ⅱ，1B)(

) (2)新冠病毒與肺炎雙球菌二者遺傳物質(zhì)所含有的核苷酸是相同的(2020·全國卷Ⅱ，1C)(

)×提示新冠病毒不具細胞結(jié)構(gòu)，不含核糖體等細胞器?！撂崾拘鹿诓《镜倪z傳物質(zhì)為RNA，肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)為DNA，二者含有的核苷酸不同。真題再現(xiàn) (3)T2噬菌體可感染肺炎雙球菌導致其裂解(2018·全國卷Ⅱ，5B)(

) (4)T2噬菌體的核酸和蛋白質(zhì)中含硫元素(2013·海南卷，13A)(

) (5)格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)(2016·江蘇卷，1B)

(

)×提示

T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒。×提示核酸中不含硫元素?！撂崾靖窭锓扑紝嶒炞C明了已被加熱殺死的S型細菌中，含有某種促使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌的活性物質(zhì)——“轉(zhuǎn)化因子”。1.

[2021全國乙卷，5，6分]在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，無毒性的R型活細菌與被加熱殺死的S型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細菌。某同學根據(jù)上述實驗，結(jié)合現(xiàn)有生物學知識所做的下列推測中，不合理的是(

)A.

與R型菌相比，S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)B.

S型菌的DNA能夠進入R型菌細胞指導蛋白質(zhì)的合成C.

加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響D.

將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合，可以得到S型菌D真題再現(xiàn)[解析]

與R型菌相比，S型菌有毒且菌體有莢膜多糖，推測S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)，A正確；加熱殺死的S型菌的轉(zhuǎn)化因子進入R型菌中，并將部分R型菌轉(zhuǎn)化成了S型菌，因為加熱后蛋白質(zhì)會變性而DNA熱穩(wěn)定性高，所以加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響，C正確；由于蛋白質(zhì)功能喪失而DNA結(jié)構(gòu)和功能仍能保持，因此推測S型菌的DNA能夠進入R型菌細胞指導蛋白質(zhì)的合成，B正確；DNA酶可以把S型菌的DNA水解，因此S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后的產(chǎn)物不能將R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌，D錯誤。知識歸納肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗結(jié)論為已經(jīng)加熱殺死的S型細菌，含有某種促使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子；體外轉(zhuǎn)化實驗結(jié)論為DNA是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。2.

[2019江蘇，3，2分]赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證實了DNA是遺傳物質(zhì)，下列關(guān)于該實驗的敘述正確的是

(

)A.

實驗中可用15N代替32P標記DNAB.

噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的C.

噬菌體DNA的合成原料來自大腸桿菌D.

實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA[解析]

本實驗巧妙地運用32P標記DNA，將DNA與蛋白質(zhì)區(qū)分開，單獨直接觀察DNA的遺傳作用，DNA和蛋白質(zhì)中都含有N，故不可用15N代替32P標記DNA,A錯誤；子代T2噬菌體的外殼蛋白是由T2噬菌體DNA控制合成的，B錯誤；T2噬菌體DNA的合成所需要的原料由大腸桿菌提供，C正確；該實驗證明了T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，D錯誤。C3.

[2019海南，21，2分]下列實驗及結(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∶1B.

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.

用放射性同位素標記T2噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中檢測不到放