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1、專題 17 DNA是主要的遺傳物質(zhì) 講考綱考情 1、最新考綱 人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過程() 2、最近考情 2018全國(guó)卷(5)、2018全國(guó)卷(1)、2017全國(guó)卷(29)、2017全國(guó)卷(2) 講核心素養(yǎng) 生命觀念 DNA的結(jié)構(gòu)與其作為遺傳物質(zhì)的功能相適應(yīng) 科學(xué)思維 分析總結(jié)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過程 科學(xué)探究 分析人類對(duì)遺傳物質(zhì)探索的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 構(gòu)思維導(dǎo)圖 核心突破例題精講 考點(diǎn)一 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的分析【科學(xué)思維】 【基礎(chǔ)知識(shí)梳理】 1格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)材料：S 型和 R型肺炎雙球菌、小鼠。 (2)兩種肺炎雙球菌類型的比較 類型 特點(diǎn) S型細(xì)菌

2、 R型細(xì)菌 菌落 表面光滑 表面粗糙 菌體 有多糖類的莢膜 無多糖類的莢膜 毒性 有毒性，使小鼠患敗血癥死亡 無毒性 (3)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果 結(jié)果分析：實(shí)驗(yàn)、對(duì)比說明 R型細(xì)菌無毒性，S 型細(xì)菌有毒性；實(shí)驗(yàn)、對(duì)比說明 被加熱殺死的 S型細(xì)菌無毒性；實(shí)驗(yàn)、對(duì)比說明 R型細(xì)菌可轉(zhuǎn)化為 S型細(xì)菌。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：已經(jīng)被加熱殺死的 S型細(xì)菌中，含有某種將無毒性的 R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒 性的 S型活細(xì)菌的“轉(zhuǎn)化因子” 。 2艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)材料：S 型和 R型細(xì)菌、培養(yǎng)基。 (2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄?S型細(xì)菌中的“轉(zhuǎn)化因子”是 DNA還是蛋白質(zhì)或多糖。 (3)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果 結(jié)果分析：實(shí)驗(yàn)、

3、分別說明莢膜多糖、蛋白質(zhì)沒有轉(zhuǎn)化作用。實(shí)驗(yàn)、說明 DNA有 轉(zhuǎn)化作用。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：S 型細(xì)菌的 DNA是使 R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。 3比較肺炎雙球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 項(xiàng)目 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 培養(yǎng)細(xì)菌 小鼠體內(nèi)培養(yǎng) 培養(yǎng)基體外培養(yǎng) 實(shí)驗(yàn)原則 R型細(xì)菌與 S型細(xì)菌的毒性對(duì)照 S型細(xì)菌體內(nèi)各成分的相互對(duì)照 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 已經(jīng)被加熱殺死的 S型細(xì)菌能使 R型細(xì) 菌轉(zhuǎn)化為 S型細(xì)菌 S型細(xì)菌的 DNA能使 R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為 S型細(xì)菌 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 已經(jīng)被加熱殺死的 S型細(xì)菌體內(nèi)含有某 種“轉(zhuǎn)化因子” DNA是 S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)，而蛋白 質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 聯(lián)系 所用材料相同，都

4、是 R型和 S型肺炎雙球菌；體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)，僅說 明加熱后殺死的 S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子” ，而體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)則進(jìn)一 步說明“轉(zhuǎn)化因子”就是 DNA；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都遵循對(duì)照原則、單一變量原則 【易錯(cuò)提醒】 轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是基因重組而非基因突變 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中 S型細(xì)菌的 DNA片段整合到 R型細(xì)菌的 DNA中，即發(fā)生了基因重組。 S 型細(xì)菌死亡實(shí)質(zhì) 加熱使生命活動(dòng)的承擔(dān)者蛋白質(zhì)變性，表現(xiàn)為細(xì)菌生命活動(dòng)的終止，加熱時(shí)可以破壞 DNA雙鏈間的氫鍵，使 DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)被破壞，在溫度降低后可恢復(fù)原結(jié)構(gòu)，保持其作 為遺傳物質(zhì)的功能。 例題精講：（2020 年浙江省高考生物試卷（7 月選考)1

5、2）下列關(guān)于“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí) 驗(yàn)”的敘述，正確的是（ ） A活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，R 型菌轉(zhuǎn)化成的 S型菌不能穩(wěn)定遺傳 B活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S 型菌的莢膜物質(zhì)使 R型菌轉(zhuǎn)化成有莢膜的 S型菌 C離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，蛋白質(zhì)也能使部分 R型菌轉(zhuǎn)化成 S型菌且可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定遺傳 D離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，經(jīng) DNA酶處理的 S型菌提取物不能使 R型菌轉(zhuǎn)化成 S型菌 【答案】D 【解析】 A、 活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，小鼠體內(nèi)有大量 S 型菌，說明 R型菌轉(zhuǎn)化成的 S型菌能穩(wěn)定遺傳， A錯(cuò)誤； B、活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，無法說明是哪種物質(zhì)使 R型菌轉(zhuǎn)化成有莢膜的 S型菌，B 錯(cuò)誤； C、離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，只有 S型菌的 DNA才能使部分

6、R型菌轉(zhuǎn)化成 S型菌且可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定遺傳， C錯(cuò)誤； D、離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，經(jīng) DNA酶處理的 S型菌提取物，其 DNA被水解，故不能使 R型菌轉(zhuǎn)化 成 S 型菌，D 正確。 變式訓(xùn)練：（2019 浙江 4 月選考20）為研究 R 型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為 S 型肺炎雙球菌的轉(zhuǎn) 化物質(zhì)是 DNA 還是蛋白質(zhì)，進(jìn)行了肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，其基本過程如圖所示： 下列敘述正確的是（ ） A甲組培養(yǎng)皿中只有 S 型菌落，推測(cè)加熱不會(huì)破壞轉(zhuǎn)化物質(zhì)的活性 B乙組培養(yǎng)皿中有 R 型及 S 型菌落，推測(cè)轉(zhuǎn)化物質(zhì)是蛋白質(zhì) C丙組培養(yǎng)皿中只有 R 型菌落，推測(cè)轉(zhuǎn)化物質(zhì)是 DNA D該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明肺炎雙球菌的主要遺傳物質(zhì)是 D

7、NA 【答案】C 【解析】艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，將 S 型菌的 DNA、蛋白質(zhì)和莢膜等物 質(zhì)分離開，與 R 型菌混合培養(yǎng)，觀察 S 型菌各個(gè)成分所起的作用。最后再 S 型菌的 DNA 與 R 型菌混合的培養(yǎng)基中發(fā)現(xiàn)了新的 S 型菌，證明了 DNA 是遺傳物質(zhì)。甲組中 培養(yǎng)一段 時(shí)間后可發(fā)現(xiàn)有極少的 R 型菌轉(zhuǎn)化成了 S 型菌，因此甲組培養(yǎng)皿中不僅有 S 型菌落也有 R 型菌落，A 選項(xiàng)錯(cuò)誤；乙組培養(yǎng)皿中加入了蛋白質(zhì)酶，故在乙組的轉(zhuǎn)化 中已經(jīng)排除了蛋白質(zhì)的干擾，應(yīng)當(dāng)推測(cè)轉(zhuǎn)化物質(zhì)是 DNA，B 選項(xiàng)錯(cuò)誤；丙組培養(yǎng)皿中 加入了 DNA 酶，DNA 被水解后 R 型菌便不發(fā)生轉(zhuǎn)化，故可推測(cè)

8、是 DNA 參與了 R 型 菌的轉(zhuǎn)化，C 選項(xiàng)正確；該實(shí)驗(yàn)只能證明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是 DNA，無法證明還 有其他的物質(zhì)也可做遺傳物質(zhì)，D 選項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)二 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)【科學(xué)思維】 【基礎(chǔ)知識(shí)梳理】 1實(shí)驗(yàn)材料：T 2噬菌體和大腸桿菌。 (1)T2噬菌體的模式圖 (2)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 原料 大腸桿菌的氨基酸 合成 T2噬菌體蛋白質(zhì) 場(chǎng)所 大腸桿菌的核糖體 2實(shí)驗(yàn)方法 同位素標(biāo)記法，用 35S、 32P分別標(biāo)記 T2噬菌體的蛋白質(zhì)和 DNA，再用標(biāo)記的噬菌體侵染大 腸桿菌。 3實(shí)

9、驗(yàn)過程 (1) 標(biāo)記噬菌體 (2)侵染大腸桿菌 4實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 分組 結(jié)果 結(jié)果分析 被 32P標(biāo)記的噬菌 體大腸桿菌 上清液中幾乎無 32P， 32P主要分布在宿 主細(xì)胞內(nèi) 32PDNA進(jìn)入了宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)比實(shí)驗(yàn) (相互對(duì)照) 被 35S標(biāo)記的噬菌 體大腸桿菌 宿主細(xì)胞內(nèi)無 35S， 35S 主要分布在上清液中 35S蛋白質(zhì)外殼未進(jìn)入宿主 細(xì)胞，留在外面 5結(jié)論：DNA 才是真正的遺傳物質(zhì)。 6比較肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 項(xiàng)目 肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)思路 設(shè)法將 DNA與其他物質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地研究它們各自不同的遺傳功能 處理方法 直接分離：分

10、離 S型細(xì)菌的 DNA、莢膜多 糖、蛋白質(zhì)等，分別與 R型細(xì)菌混合培養(yǎng) 同位素標(biāo)記法：分別用同位素 35S、 32P標(biāo)記蛋白質(zhì)和 DNA 檢測(cè)方式 觀察菌落類型 檢測(cè)放射性同位素存在位置 結(jié)論 證明 DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等不是遺 傳物質(zhì) 證明 DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證 明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 【核心考點(diǎn)突破】 1、 “二看法”判斷子代噬菌體標(biāo)記情況 2、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)“保溫”與“攪拌” (1)用 32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌 (2)用 35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌 例題精講：a、b 兩類噬菌體被 32P或 35S中的一種標(biāo)記后，分別侵染甲、乙兩管大腸桿菌， 經(jīng)保溫、

11、攪拌和離心后，檢測(cè)離心管內(nèi)放射性物質(zhì)的位置，結(jié)果如圖。下列敘述正確的是() A實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 a噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和 b噬菌體的 DNA均有放射性 B可以確定甲管的放射性來自 32P，乙管的放射性來自 35S C檢測(cè)結(jié)果表明噬菌體的 DNA和蛋白質(zhì)可侵入大腸桿菌內(nèi) D隨著噬菌體 DNA的復(fù)制，乙管內(nèi)沉淀物的放射性將逐漸增強(qiáng) 【答案】A 【解析】實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 a噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和 b噬菌體的 DNA均有放射性，A 項(xiàng)正確； 可以確定甲管的放射性來自 35S，乙管的放射性來自 32P，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；檢測(cè)結(jié)果表明只有噬 菌體的 DNA可侵入大腸桿菌內(nèi)，蛋白質(zhì)沒有侵入大腸桿菌內(nèi)，C 項(xiàng)錯(cuò)誤；由于 DNA

12、復(fù)制的 原料來自大腸桿菌，所以隨著噬菌體 DNA的復(fù)制，乙管內(nèi)沉淀物的放射性不變，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。 變式訓(xùn)練：（2019江蘇卷3）赫爾希和蔡斯的T 2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)證實(shí)了DNA是遺 傳物質(zhì)，下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是（ ） A實(shí)驗(yàn)中可用 15N代替 32P標(biāo)記DNA B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(shí)驗(yàn)證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA 【答案】C 【解析】T 2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)步驟：分別用 35S或 32P標(biāo)記噬菌體噬菌體與大腸 桿菌混合培養(yǎng)噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測(cè)上清液 和沉淀物中的放射性物質(zhì)；結(jié)論：DNA 是

13、遺傳物質(zhì)。N 是蛋白質(zhì)和 DNA共有的元素，若 用 15N代替 32P標(biāo)記噬菌體的 DNA，則其蛋白質(zhì)也會(huì)被標(biāo)記，A 錯(cuò)誤；噬菌體的蛋白質(zhì)外 殼是由噬菌體的 DNA在大腸桿菌體內(nèi)編碼的，B 錯(cuò)誤；噬菌體的 DNA合成的模板來自于 噬菌體自身的 DNA，而原料來自于大腸桿菌，C 正確；該實(shí)驗(yàn)證明了噬菌體的遺傳物質(zhì) 是 DNA，D 錯(cuò)誤。 考點(diǎn)三 煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)【科學(xué)探究】 【基礎(chǔ)知識(shí)梳理】 1.煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn) 2.DNA是主要的遺傳物質(zhì) 就生物個(gè)體而言，其遺傳物質(zhì)是唯一的。 真核生物與原核生物的遺傳物質(zhì)是 DNA，病毒的遺傳物質(zhì)是 DNA或 RNA。生物界絕大多數(shù)生 物的

14、遺傳物質(zhì)是 DNA，只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 RNA，因而 DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 是對(duì)整個(gè)生物界而言。 3.不同生物的遺傳物質(zhì)常見的 RNA病毒有哪些？ 生物類型 病毒 原核生物 真核生物 體內(nèi)核酸種類 DNA 或 RNA DNA和 RNA DNA和 RNA 體內(nèi)堿基種類 4種 5種 5種 體內(nèi)核苷酸種類 4種 8種 8種 遺傳物質(zhì) DNA 或 RNA DNA DNA 實(shí)例 噬菌體、煙草花葉病毒 乳酸菌、藍(lán)藻 玉米、小麥、 人 提醒常見的 RNA病毒有：煙草花葉病毒、HIV、禽流感病毒等。 【核心考點(diǎn)突破】 探究遺傳物質(zhì)的方法 1.探究思路 (1)若探究哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)設(shè)法將物質(zhì)分開，

15、單獨(dú)看作用。 (2)若探究未知病毒的遺傳物質(zhì)是 DNA還是 RNA利用酶的專一性或同位素標(biāo)記法。 2.探究方法 (1)分離提純法：艾弗里及其同事做的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，缺點(diǎn)是物質(zhì)純度不能保 證 100%。 (2)同位素標(biāo)記法：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。方法：分別標(biāo)記兩者的特有元素；將病毒的化 學(xué)物質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地觀察它們各自的作用。目的：把 DNA與蛋白質(zhì)區(qū)分開。 (3)病毒重組法：將一種病毒的遺傳物質(zhì)與另一種病毒的蛋白質(zhì)外殼重新組合，得到雜種病 毒，用雜種病毒去感染宿主細(xì)胞。 (4)酶解法：利用酶的專一性，如加入 DNA水解酶，將 DNA水解，觀察起控制作用的物質(zhì)是 否還有控制作用，

16、若“有” ，則其遺傳物質(zhì)不是 DNA，若“否” ，則其遺傳物質(zhì)可能是 DNA。 例題精講：(2020深圳高三調(diào)研)將甲細(xì)菌提取物(含 A、B、C、D 四種有機(jī)物的混合物)和 活的乙細(xì)菌混合培養(yǎng)一段時(shí)間后，從培養(yǎng)基中分離出了活的甲細(xì)菌。在無法對(duì)上述四種物 質(zhì)進(jìn)行分離和提純的前提下，為確定 AD 中是哪種物質(zhì)能使乙細(xì)菌轉(zhuǎn)化為甲細(xì)菌，請(qǐng)根據(jù) 題意設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)。要求寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、預(yù)期結(jié)果及結(jié)論。 (1)設(shè)計(jì)思路：_。 (2)預(yù)期結(jié)果：_。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_。 【答案】(1)取 適 量 的 甲 細(xì) 菌 的 細(xì) 胞 提 取 物 分 成 4 等 份 ， 分 別 放 入 4 支 試 管 并 編 號(hào) ， 再 分 別 加 入 可 分 解 A、 B、 C、 D 的 酶 ， 一 段 時(shí) 間 后 ， 分 別 和 有 乙 細(xì) 菌 的 培 養(yǎng) 基 混 合 培 養(yǎng) 并 觀 察 結(jié) 果 (2)其中有一組混合培養(yǎng)基中沒有分離出活的甲細(xì)菌(3)加酶后沒有分離出活的 甲細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)組中所含對(duì)應(yīng)的有機(jī)物為轉(zhuǎn)化物質(zhì) 【解析】該實(shí)驗(yàn)的目的是探究甲細(xì)菌中含有的 A、B、C、D 四種有機(jī)物，哪種物質(zhì)可使乙 細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。由于 A、