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1、第14讲 核酸是遗传物质的证据,高考生物一轮基础总复习,考点一 肺炎双球菌转化实验,1.下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，判断正误。 (1)肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果( ) (2)肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质( ),2.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。,据图分析可知( ) A.RNA是转化因子 B.荚膜多糖具有生物活性 C.DNA是转化因子 D.DNA是主要的遗传物质 解析 本实验属于肺炎双球菌体外转化实验，图中只有加入DNA的一组才
2、发生转化，与其他组形成对照，说明DNA是转化因子。 答案 C,本题组对应必修二教材P50肺炎双球菌转化实验，重点考察实验的步骤和结论。,1.离体细菌转化实验 (1)实验材料：S型和R型细菌、培养基。 (2)实验目的：探究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质或多糖。 (3)实验过程及结果：,R型活菌 +S型活菌,R型活菌,(4)结论：S型细菌中的 是使R型细菌产生稳定遗传变异的物质，即DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质。 2.R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌DNA与R型细菌DNA实现重组，表现出S型细菌的性状，此变异属于广义上的基因重组。 3.每种生物只有唯一确定的遗传物质，有
3、细胞结构的生物的遗传物质是 ，无细胞结构的生物(即病毒)的遗传物质是 。生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而DNA是 。,DNA,DNA,DNA或RNA,主要的遗传物质,活体细菌转化实验 (1)实验材料：S型和R型肺炎双球菌、小鼠,光滑,无毒,(2)实验过程及结果,存活,R型活菌,S型活菌,1.肺炎双球菌体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？ 提示 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恢复又逐渐恢复活性。 2.肺炎双球菌体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌时遗传物质、原料、能量分别由哪方提供
4、？其转化的实质是什么？ 提示 实现转化时遗传物质来自S型细菌，原料和能量均来自R型细菌，转化实质为“基因重组”。,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，不能使R型细菌转化，可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化，DNA才是使R型细菌转化的物质。 4.两个转化实验有哪些相同点及联系？ 提示 (1)相同点：所用材料相同；两实验都遵循对照原则、单一变量原则。 (2)联系：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。,角度 围绕肺炎双球菌转化实验考查观察提问方案实施
5、的能力 1.肺炎双球菌转化实验证实了DNA是遗传物质。下列叙述正确的是( ) A.肺炎双球菌有多种菌株，光滑型菌株是唯一能引起肺炎或败血症的类型 B.显微镜下能看到R型菌的菌体表面粗糙，菌体的外面没有荚膜 C.离体细菌转化实验时，需先加热杀死S型菌，再抽提DNA、蛋白质和荚膜物质 D.S型死菌和R型活菌混合注射导致小鼠患病死亡后，其体内只能分离出S型活菌 答案 A,2.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
6、一定条件下R型菌实现转化是因为其发生了基因突变 解析 该实验说明R型菌是无毒的，A正确；该实验说明R型菌在一定条件下可转化为S型菌，B正确；加热杀死的S型菌无致死性是因为其蛋白质已变性失活，C正确；在一定条件下R型菌实现转化是因为其发生了基因重组，D错误。 答案 D,1.活体细菌转化实验与离体细菌转化实验比较,2.肺炎双球菌转化实验的分析 (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热稳定性较高，即在一定的温度范围内，加热不会导致DNA变性。 (2)R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌DNA与R型细菌DNA实现重组，表现出S型细菌的性状，此变异属于广义上的基因重组。
7、(3)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。 (4)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，所以并不是所有的R型细菌都转化成了S型细菌。,考点二 噬菌体侵染细菌实验,1. 判断正误。 噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性( ),2.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mRNA B.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
8、传信息相同的子代噬菌体,解析 噬菌体是一种DNA病毒，需要在宿主细胞内转录mRNA，A错误；搅拌的目的是使噬菌体外壳从细菌表面脱落，而不是使两者混合更加均匀，B错误；培养时间过长，会导致新组装的噬菌体释放出来，实验效果不好，C错误；噬菌体侵染细菌后，依靠细菌体内的物质进行自我复制，并合成蛋白质外壳，因此会产生许多遗传信息相同的子代噬菌体，D正确。 答案 D,3.下列关于用32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌实验的叙述，错误的是( ) A.子代噬菌体的DNA控制子代噬菌体的蛋白质合成 B.合成子代噬菌体外壳的原料来自大肠杆菌，子代噬菌体外壳都含35S C.合成子代噬菌体DNA的原料来自
9、大肠杆菌，子代噬菌体DNA都不含32P D.大肠杆菌的DNA中嘌呤碱基之和与嘧啶碱基之和的比值与噬菌体的相同,解析 子代噬菌体的DNA利用大肠杆菌的原料、能量和核糖体，控制子代噬菌体的蛋白质合成，A正确；噬菌体侵染大肠杆菌时，合成子代噬菌体的原料均由大肠杆菌提供，所以合成子代噬菌体外壳的原料来自大肠杆菌，子代噬菌体外壳都含35S，B正确；由于DNA分子是半保留复制，所以用含32P的噬菌体侵染大肠杆菌时，合成子代噬菌体DNA的原料来自大肠杆菌，少数子代噬菌体含有32P，C错误；大肠杆菌的DNA中嘌呤碱基之和与嘧啶碱基之和的比值与噬菌体的相同，都等于1，D正确。 答案 C,本题组考查必修二教材P4
10、9噬菌体侵染细菌实验，主要考查噬菌体的繁殖特点、实验步骤和有关同位素标记问题的分析。,蛋白质外壳,S,DNA,P,噬菌体的复制式增殖,噬菌体,大肠杆菌,大肠杆菌,(2)实验过程及结果(放射性同位素标记法) 噬菌体的标记,靖宸,噬菌体侵染细菌,(3)实验步骤和结果分析 搅拌的目的是使 分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的 颗粒，离心管的沉淀物中留下被感染的 。 噬菌体侵染细菌时， 进入细菌细胞中，而 外壳留在外面。子代噬菌体的各种性状是通过 来遗传的。 (4)结论：DNA是 。,吸附在细菌上的噬菌体与细菌,噬菌体,大肠杆菌,DNA,蛋白质,亲代DNA,遗传物质,2.噬菌体侵染细菌实验中同位
11、素标记问题分析,少数,无放射性,全部有,有,1.噬菌体的复制式增殖过程,2.噬菌体侵染细菌实验放射性问题分析 (1)用35S标记T2噬菌体，上清液中放射性很高的原因： 。 (2)用35S标记T2噬菌体，沉淀物中有放射性的原因： 。 (3)用32P标记T2噬菌体，沉淀物中放射性很高的原因： 。 (4)用32P标记T2噬菌体，上清液中含放射性的原因： ，有一部分T2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。 ，T2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。,蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中,搅拌不充分，有少
12、量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面， 随细菌离心到沉淀物中,DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中,保温时间过短,保温时间过长,角度1 噬菌体侵染细菌的实验 1.下图是T2噬菌体侵染细菌实验中的一组实验过程和结果示意图，下列相关叙述错误的是( ),A.实验中的噬菌体是用32P标记了它的DNA B.沉淀物中主要含有细菌，放射性高是由于噬菌体DNA侵入了细菌内部 C.若实验中搅拌器搅拌过程不充分，则上清液中的放射性会增高 D.并不是每一个子代噬菌体的DNA上都含有32P 答案 C,2.下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是( ) A.肺炎双球菌离体细菌转化实验中肺炎双球
13、菌R型转化为S型是基因突变的结果 B.肺炎双球菌活体细菌转化证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质 C.噬菌体侵染细菌实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的 D.噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质 解析 肺炎双球菌离体细菌转化实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A错误；肺炎双球菌活体细菌转化证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，但没有证明DNA是遗传物质，B错误；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能直接在培养基上生存，因此不能用32P直接标记其DNA，C错误；噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，D正确。 答案 D,肺炎双球菌体
14、外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验比较,角度2 噬菌体侵染细菌放射性元素分析 3.在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。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.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 D.人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同,解析 T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要
15、借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质，B错误；噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP，所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误。 答案 C,4.在噬菌体侵染细菌的实验中，用不同放射性同位素标记的T2噬菌体分别侵染大肠杆菌，适当时间后对标记物质进行检测，放射性主要存在于沉淀物中的是( ) A.3H标记 B.32P标记 C.35S标记 D.32P和35S标记 解析 本题考生常由于对噬菌体组成的相关知识识记不牢
16、和对侵染过程理解不透而误选C。放射性主要存在于沉淀物中，表明标记的是噬菌体的DNA，故可用32P标记。 答案 B,“二看法”判断子代噬菌体标记情况,角度3 噬菌体侵染细菌实验放射性误差分析 5.关于赫尔希和蔡斯“噬菌体侵染细菌”的实验中，下列说法正确的是( ) A.35S标记组：培养时间过长，沉淀物放射性增高 B.32P标记组：搅拌不够充分，上清液放射性增高 C.35S标记组：噬菌体侵染细菌并经保温、搅拌与离心后放射性主要存在于上清液中 D.32P标记组：培养时间越长，含32P的子代噬菌体比例越高,解析 35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，实验中，噬菌体的蛋白质外壳留在外面，分离后，放射性主要存在于上清液中，延长培养时间，不会增加沉淀物放射性，A错误；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌，因此即使搅拌不够充分，也不会使上清液中的放射性增高，B错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌实验中，噬菌体的蛋白质外壳留在外面，分离后，放射性主要存在于上清液
