高考生物大一轮复习 第2单元 基因的本质与表达 第1讲 DNA是主要的遗传物质 新人教版必修2

[小题通关] 思考判断：
(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。( )
(2)在转化实验中大部分R型细菌转化为S型细菌。( ) (3)肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质
分开，分别观察其遗传作用。( )
(4)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。( )
(4)用C、H、O、N等元素分别标记宿主细胞，而噬菌体未标记 →在子代噬菌体DNA和蛋白质中均可找到标记元素。
考查噬菌体侵染细菌实验的过程 1．下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此
实验的有关叙述正确的是( )
A．本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基 中获得的
B．本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成中 只有蛋白质和DNA
【解析】①组：R型菌＋S型菌的蛋白质，只长出R型菌，说明 蛋白质不是转化因子，A错误。②组：R型菌＋S型菌的荚膜 多糖，只长出R型菌，说明荚膜多糖不是转化因子，无法证 明S型菌的荚膜多糖具有酶活性，B错误。③组：R型菌＋S 型菌的DNA，结果既有R型菌又有S型菌，说明DNA可以使 R型菌转化为S型菌。④组：用DNA酶处理将S型菌的DNA水 解，结果只长出R型菌，说明DNA的水解产物不能使R型菌 转化为S型菌，从而说明只有DNA保持完整性才能使R型菌 发生转化，C正确。此实验只涉及R型和S型肺炎双球菌两种 生物，没有涉及其他生物，无法证明DNA是主要的遗传物 质，D错误。
[小题通关]
思考判断：
(1)T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成。( ) (2)T2噬菌体的核酸中含硫元素。( ) (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。( )
(4)赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和 DNA，证明了DNA的半保留复制。( )
第二单元 基因的本质与表达
第1讲 DNA是主要的遗传物质
[最新考纲] 人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)
1．一个实验思路
证明DNA是遗传物质的相关实验的实验思路是：设法将DNA 与蛋白质等其他物质分离开，单独地、直接地观察它们的生 理作用。
2．噬菌体侵染细菌实验的两次标记
(1)第一次标记：标记大肠杆菌，分别用含35S和32P的培养基培 养大肠杆菌。
RNA
染病
(3)结论：__R_N_A__是遗传物质。
2．DNA是主要的遗传物质[连一连] 【答案】①－c－Ⅰ ②－d、e－Ⅰ ③－a－Ⅰ ③－b－Ⅱ
[小题通关] 下列关于遗传物质的说法，错误的是( ) ①真核生物的遗传物质是DNA ②原核生物的遗传物质是RNA ③细胞核的遗传
物质是DNA ④细胞质的遗传物质是RNA ⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是 DNA或RNA A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．③④⑤ 【答案】C 【解析】凡具有细胞结构的生物细胞中同时含有DNA和RNA，故遗传物质都是 DNA，真核生物和原核生物的遗传物质均是DNA，细胞核和细胞质中的遗传物 质也是DNA。甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA。
【答案】C
【解析】本题考查格里菲思的肺炎双球菌转化实验，通过对四 组实验进行对比，可以证明将R型菌转化为S型菌的是S型菌 体内的某种物质，即“转化因子”，但不能证明该“转化因 子”是何种物质；第四组实验与前面几组实验对比，可以证 明S型菌体内存在转化因子，是该实验中的关键步骤。
考查艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验的分析 2．艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下
3.实验结论
(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在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
(2)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。
有关“转化”的3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。
(5)艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物 质。( )
(6)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。( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
知识点二 噬菌体侵染细菌实验
[课前导学]
1．实验方法：_____放__射_性__同__位_素__标__记__法___，用__3_5S___标记噬菌体蛋白质， ______32_P_标记噬菌体的DNA。
(5)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等。( )
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
知识点三 生物的遗传物质
[课前导学]
1．RNA也是遗传物质的实验
(1)实验材料：烟草花叶病毒和烟草，烟草花叶病毒的组成物 质是_蛋__白_质__和_核__酸_____。
(2)实验过程及结果
正常
考查格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验和艾弗里 的肺炎双球菌体外转化实验的区别与联系
3．下列关于格里菲思和艾弗里完成的肺炎双球菌转化实验的叙述中， 错误的是( )
A．加热杀死的S型菌的DNA进入R型菌细胞内，使R型菌转化成S型菌
B．R型菌转化后出现荚膜，反对者认为可能是突变所致，不能说明 DNA是遗传物质
项 目
肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
设 计 设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们 思 各自不同的遗传功能 路
处 理
直接分离：分离S型菌的DNA、放射性同位素标记法：分 多糖、蛋白质等，分别与R型 别用同位素35S、32P标记蛋
2.噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析 (1)32P噬菌体侵染大肠杆菌
2．实验思路：将___D__N_A与蛋白质等分开，_单_独__地____、直_接__地_____去观察 它们各自的作用。
3．噬菌体的结构与增殖
(1)噬菌体的结构
蛋白质外壳
P
DNA
S
寄生
(2)噬菌体的复制与增殖
增殖需要的条件 模板
合成噬菌体DNA原料 原料
合成噬菌体蛋白质 场所
内容 __噬__菌__体__的DNA _大__肠__杆__菌___提供的四种脱氧核苷酸 _大__肠__杆__菌__的__氨__基__酸___ 大肠杆菌的核糖体
表。从表中可知( )
实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿长菌情况
①
R
蛋白质
R型
②
R
荚膜多糖
R型
③
R
DNA
R型、S型
④
R DNA(经DNA酶处理)
R型
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子 B．②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性 C．③和④说明S型菌的DNA是转化因子 D．①～④说明DNA是主要的遗传物质 【答案】C
(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，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。
加热杀死的S型细菌中是否所有物质都永久丧失了活性？
提示：不是。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。
4．两个必清 (1)病毒的遗传物质是DNA或RNA；细胞生物的遗传物质是
DNA。 (2NA分子中。 5．遗传物质的三个问题 (1)真核生物和原核生物的遗传物质一定是DNA。 (2)病毒的遗传物质是DNA或RNA。 (3)绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传
4．实验过程及结果 (1)标记噬菌体
(2)噬菌体侵染细菌
5．实验结果分析 (1)噬菌体侵染细菌时，___D__N_A__进入细菌细胞中，而蛋__白__质__外_壳_____留
在外面。
(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲__代__D_N_A_____遗传的。
6．结论：___D_N_A_是遗传物质。
C．实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开 再分别检测其放射性
3．艾弗里实验——体外转化 (1)实验过程
(2)实验过程分析 ①只有加入______S_型__细_菌__的__D_N_A__，R型细菌才能转化为S型细菌。 ②S型细菌的DNA加入_____D_N_A__酶_后，不能使R型活细菌发生转化。 (3)实验结论：S型细菌的_____D_N_A_是“转化因子”，即DNA是遗__传_物__质_____。
(2)第二次标记：标记噬菌体，分别用含35S和32P的大肠杆菌培 养噬菌体。
3．三个实验结论
(1)格里菲思实验的结论：加热杀死的S型细菌中存在“转化因 子”。
(2)艾弗里实验的结论：DNA才是使R型细菌产生稳定性变化的 物质，即DNA是遗传物质。
(3)噬菌体侵染细菌实验的结论：DNA是遗传物质，但不能证 明蛋白质不是遗传物质。
第三组
第四组
注射加热杀死 注射活的R型菌与加热
的S型菌
杀死的S型菌
小鼠不死亡
小鼠死亡，从小鼠体 内分离出S型活菌
A.对实验结果的分析，必须将四组实验的结果进行对比
B．实验结果说明活的R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化
C．该实验的结论为DNA是使R型菌转化为S型菌的“转化因子”
D．获得该实验结论的关键步骤是第四组小鼠死亡并分离出S型 活菌
肺炎双球菌的转化实验
1．R型细菌和S型细菌的辨别 (1)制作装片，显微镜观察是否有荚膜结构。 (2)培养形成菌落，根据培养基中两种细菌不断增殖形成菌落
的形态可以区分，肉眼即可辨别。
2．体内转化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
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
考查格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验的分析 1．(2017年河北保定检测)1928年格里菲思以小鼠为实验材料
做了如下实验(R型菌和S型菌是肺炎双球菌的两种类型)，下 列对此实验的分析不合理的是( )
项目 第一组
第二组
实验 注射活的R 处理 型菌
注射活的S型菌
实验 结果
小鼠不死亡
小鼠死亡，从小鼠体 内分离出S型活菌
C．艾弗里提取的DNA掺杂有非常少量的蛋白质，实验中没有完全排除 蛋白质的作用
D．艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】D
【解析】艾弗里的肺炎双球菌转化实验能证明DNA是遗传物 质，但不能证明DNA是主要的遗传物质。
噬菌体侵染细菌的实验
1．肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
物质。
知识点一 肺炎双球菌转化实验
[课前导学]
1．肺炎双球菌的类型
特点类型 S型 R型
菌落 _光__滑___ _粗__糙___
荚膜 _有___ _无___
毒性 _有___ _无___
2．格里菲思实验——体内转化 (1)过程及结果
不死亡 死亡 不死亡 死亡
R型细菌 S型细菌
S型细菌和 R型细菌
(2)分析实验现象 ①实验A、B对照，说明_R__型__细__菌__无__毒__性__，__S_型__细__菌__有__毒__性____。
(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌
子代噬菌体中元素来源分析
(1)用32P、35S分别标记噬菌体，而宿主细胞未标记→只在部分 子代噬菌体的DNA中有32P。
(2)用32P、35S分别标记宿主细胞，而噬菌体未标记→在子代噬 菌体的DNA、蛋白质中均有标记元素。
(3)用C、H、O、N等分别标记噬菌体，而宿主细胞未标记→只 在部分子代噬菌体DNA中有标记元素。
②实验A、B、C对照，说明_加__热__杀__死__的__S_型__细__菌__无__毒__性____。
③四组实验对照，说明无毒性的R型活细菌在与加热杀死的S型细菌混合后， 转_化__为__有__毒__的__S__型__活__细__菌____，并且这种性状的转化是可以_传__递____的。
(3)实验结论：_加__热__杀__死__的__S_型__细__菌__中__有__“__转__化__因__子__”__。
用加热杀死的S型细菌注射到小鼠 将物质提纯分离后，直接地、单独
实验构思 体内作为对照实验来说明确实发 地观察某种物质在实验中所起的作
生了转化
用
实验结论 S型细菌体内含有“转化因子”
S型细菌的DNA是遗传物质
①所用材料相同；
联系
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