(新高考)高考生物一轮复习课件第6单元第1课时DNA是主要的遗传物质(含解析)

第第1课时课时课标要求概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。考点一肺炎链球菌转化实验的分析考点二噬菌体侵染细菌实验的分析考点三烟草花叶病毒感染实验及遗传物质内容索引重温高考 真题演练课时精练肺炎链球菌转化实验的分析考点一1.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验梳理归纳 夯实必备知识光滑粗糙不死亡死亡死亡转化R型细菌无致病性，加热致死的S型细菌无致病性R型细菌能转化为S型细菌S型细菌有致病性因子延伸思考(1)体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？提示加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。延伸思考(2)资资料料：R型细菌生长到一定阶段时，就会分泌感受态因子，这种因子会诱导感受态特异蛋白质(如自溶素)的表达，它的表达使R型细菌具有与DNA结合的活性。加热致死的S型细菌遗留下来的DNA片段会与感受态的R型活细菌结合，从而进入细胞，并通过同源重组置换的方式整合到R型细菌的基因组中，使R型细菌转化为S型细菌。请结合资料，思考：R型细菌转化为S型细菌的实质是什么？提示转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，即基因重组。延伸思考(3)(源于必修2 P43图32)格里菲思第四组实验中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示，则：ab段R型细菌数量减少的原因是_。bc段R型细菌数量增多的原因是_。后期出现的大量S型细菌是由 而来的。小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体，致使R型细菌数量减少b之前，已有少量R型细菌转化为S型细菌，S型细菌能降低小鼠的免疫力，造成R型细菌大量繁殖R型细菌转化成的S型细菌繁殖延伸思考(4)上述实验中格里菲思是通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌，除此之外，你还可以通过怎样的方法区别R型和S型细菌？提示菌落形态。2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验(1)实验过程及结果(2)结论：才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。DNA出现了SR(3)减法原理：在对照实验中，与常态比较，人为去除某种影响因素称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。考向肺炎链球菌转化实验的分析考向肺炎链球菌转化实验的分析1.将含有R型肺炎链球菌的培养液加入试管甲，将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后得到细胞提取物放入试管乙，并在试管乙中加入一定量的RNA酶；将试管甲、乙中的液体混合后得到试管丙。下列关于该实验的分析，正确的是考向突破 强化关键能力A.加热致死的S型肺炎链球菌中蛋白质和核酸均失去功能B.试管乙中加入RNA酶的目的是催化转录过程合成mRNAC.此实验并不能证明何种物质是S型肺炎链球菌的遗传物质D.试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中S型肺炎链球菌的数量多于R型加热致死的S型肺炎链球菌中蛋白质变性失活，失去功能，核酸变性后在低温条件下可复性，A错误；试管乙中加入RNA酶的目的是水解RNA，B错误；试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中有一部分R型细菌转化成S型细菌，但转化率较低，故S型肺炎链球菌的数量少于R型，D错误。2.某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示，下列叙述正确的是A.该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质B.从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡C.活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因突变D.从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落由图可知，活菌乙能导致小鼠死亡，为S型细菌，活菌甲不能使小鼠死亡，为R型细菌。该实验能体现S型死细菌的某种物质能让R型细菌转化为S型活细菌，但不能证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，A错误；实验过程中R型细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，少数R型细菌能转化为S型活细菌，小鼠体内仍存在R型细菌，所以从小鼠血液中能分离出两种菌，其中R型细菌不能使小鼠死亡，B错误；活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因重组，C错误；实验过程中，R型死细菌与S型活细菌混合后注射到小鼠体内，鼠5体内只能分离出S型活细菌，S型细菌的菌体有多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑，D正确。噬菌体侵染细菌实验的分析考点二1.实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌。(1)T2噬菌体的模式图梳理归纳 夯实必备知识DNAC、H、O、N、P蛋白质C、H、O、N、S等(2)噬菌体的增殖增殖需要的条件内容模板 的DNA合成T2噬菌体DNA原料_提供的4种脱氧核苷酸合成T2噬菌体蛋白质原料_场所_噬菌体大肠杆菌大肠杆菌的氨基酸大肠杆菌的核糖体2.实验过程放射性同位素标记技术DNADNADNA蛋白质外壳延伸思考(1)本实验采用的对照方法是什么？提示对比实验(相互对照)。(2)让已标记的噬菌体侵染大肠杆菌要经过短时间的保温，保温的时间有什么要求？提示全部噬菌体侵染细菌且未释放。(3)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，沉淀物有较高放射性的原因是什么？提示可能由于搅拌不充分，有含35S的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。延伸思考(4)实验过程中，两次涉及大肠杆菌，这两次涉及的大肠杆菌有什么区别？提示第一次是有标记的大肠杆菌，第二次是未被标记的大肠杆菌。(5)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有较高放射性的原因有哪些？提示培养时间过短，部分噬菌体还未侵染大肠杆菌；培养时间过长或搅拌过于剧烈，部分子代噬菌体已经释放。延伸思考(6)能否用3H、14C标记噬菌体？提示不能，因为C、H是DNA和蛋白质的共有元素，无法确认被标记的是何种物质。(7)能否同时用32P和35S标记噬菌体去侵染大肠杆菌？提示不能，因为放射性检测时，只能检测到放射性的存在部位，不能区分是何种元素发生的放射性。延伸思考(8)尽管艾弗里、赫尔希等人的实验方法不同，但其最关键的实验设计思路却有共同之处，你能否具体指出关键之处？提示最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA和蛋白质的作用。热图分析某科研小组搅拌、离心后的实验数据如图所示，则：图中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是_。细胞外的32P含量有30%，原因是_。上清液中的35S先增大后保持在80%左右，原因是_。作为对照组，以证明细菌未裂解有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌大约有20%的噬菌体没有与细菌分离教材隐性知识(1)源源于于必必修修2 P46“思思考考讨讨论论”：选用细菌或病毒作为探索遗传物质的实验材料的优点有 (填序号，下同)。个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化繁殖快教材隐性知识(2)源源于于必必修修2 P47“练练习习与与应应用用拓拓展展应应用用”：结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，分析DNA作为遗传物质所具备的特点是 。具有相对的稳定性能够精确地自我复制，使亲代与子代间保持遗传的连续性能够指导蛋白质合成，控制新陈代谢过程和性状发育在特定条件下产生可遗传的变异考向一噬菌体侵染细菌实验过程及延伸考向一噬菌体侵染细菌实验过程及延伸3.为研究搅拌时间对实验结果的影响，科研人员用35S和32P分别标记的T2噬菌体与未标记的大肠杆菌混合保温，一段时间后搅拌并离心，得到上清液和沉淀物并检测放射性，实验结果如表所示。下列叙述正确的是考向突破 强化关键能力搅拌时间(min)12345上清液35S百分比(%)5070758080上清液32P百分比(%)2125283030被侵染细菌成活率(%)100100100100100A.通过搅拌可使吸附在细菌上的噬菌体与细菌完全分离B.进行噬菌体侵染细菌实验时，搅拌时间不能短于3 minC.搅拌5 min时，上清液含32P的原因是大肠杆菌裂解释放噬菌体D.32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后产生的子代噬菌体都含32P搅拌时间(min)12345上清液35S百分比(%)5070758080上清液32P百分比(%)2125283030被侵染细菌成活率(%)100100100100100噬菌体的蛋白质外壳不进入大肠杆菌，由表可知，标记噬菌体蛋白质外壳后，上清液的放射性稳定在80%，而不是100%，说明搅拌并不能使吸附在细菌上的噬菌体与细菌完全分离，A错误；搅拌5 min时，被侵染细菌成活率依然是100%，说明大肠杆菌没有裂解释放噬菌体，C错误；DNA复制方式是半保留复制，32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后产生的子代噬菌体只有少部分含有32P，D错误。4.用DNA双链均被32P标记的一个T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，一段时间后释放出了M个子代T2噬菌体。下列有关叙述正确的是A.用32P标记T2噬菌体的方法与用35S标记大肠杆菌的方法相同B.这M个子代T2噬菌体中，含32P的T2噬菌体所占的比例为C.若子代T2噬菌体均同时含32P和35S，则该T2噬菌体只繁殖了一代D.经过培养，得到的M个子代T2噬菌体中有 含有35ST2噬菌体为病毒，没有细胞结构，不能用培养基直接培养，而大肠杆菌属于原核生物，能用培养基直接培养，A错误；由于DNA的复制为半保留复制，若子代T2噬菌体均同时含32P和35S，则该T2噬菌体只繁殖了一代，C正确；培养过程中原料都来自大肠杆菌，所以得到的M个子代T2噬菌体中都有35S，D错误。“二看法二看法”判断子代噬菌体标记情况判断子代噬菌体标记情况方法技巧考向二肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较考向二肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较5.下列有关人类对遗传物质探索过程中相关实验的叙述，正确的是A.肺炎链球菌体内转化实验中，S型细菌利用宿主细胞的核糖体合成自身的蛋白质B.肺炎链球菌体外转化实验中，经DNA酶处理的S型细菌提取物不能使R型细菌转化成S型细菌C.32P标记的噬菌体侵染细菌实验中，细菌体内含有32P标记的噬菌体DNA，但不能产生不含32P的子代噬菌体D.35S标记的噬菌体侵染细菌实验中，细菌体内不含有35S标记的噬菌体蛋白质，但可产生含35S的子代噬菌体S型细菌属于原核生物，利用自身的核糖体合成自身的蛋白质，A错误；DNA酶能够分解DNA，故肺炎链球菌体外转化实验中，经DNA酶处理的S型细菌DNA不能使R型细菌转化成S型细菌，B正确；32P标记的噬菌体侵染细菌实验中，细菌体内含有32P标记的噬菌体DNA，利用细菌体内的原料，经DNA半保留复制后，能产生不含32P的子代噬菌体，C错误；35S标记的噬菌体侵染细菌实验中，35S标记的蛋白质不能进入细菌体内，细菌体内不含有35S标记的噬菌体蛋白质，也不可能产生含35S的子代噬菌体，D错误。6.(2022林芝市第二高级中学高三模拟)下列有关科学研究的叙述中，错误的是选项实验生物实验过程实验结果与推测AR型和S型肺炎链球菌将R型活菌与S型菌的DNA(经DNA酶处理)混合培养并观察只生长R型菌；可推测DNA被水解，失去遗传效应B噬菌体、大肠杆菌用35S标记的噬菌体感染普通的大肠杆菌，短时间保温，离心获得上清液并检测上清液放射性很高；可推测DNA是遗传物质C烟草花叶病毒、烟草用从烟草花叶病毒分离出的RNA侵染烟草并观察烟草出现病斑；可推测烟草花叶病毒的RNA是遗传物质D大肠杆菌将15N标记DNA的大肠杆菌培养在14N培养基中，经三次分裂后检测含15N的DNA占DNA总数1/4；可推测DNA进行半保留复制用含有35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌，短时间保温，离心获得的上清液中的放射性很高，这说明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳未进入细菌，不能说明DNA是遗传物质，B错误。烟草花叶病毒感染实验及遗传物质考点三1.烟草花叶病毒感染烟草的实验(1)实验过程及现象梳理归纳 夯实必备知识(2)实验结论：是烟草花叶病毒的遗传物质，不是烟草花叶病毒的遗传物质。RNA蛋白质出现病斑2.生物体内的核酸种类及遗传物质DNADNA是主要的遗传物质考向探索遗传物质的思路和方法考向探索遗传物质的思路和方法