【新高考】高三生物一轮复习专题17 DNA是主要的遗传物质(知识点+练习 讲解)

专题17 DNA是主要的遗传物质

1、最新考纲

人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)

2、最近考情

2018·全国卷Ⅱ(5)、2018·全国卷Ⅲ(1)、2017·全国卷Ⅰ(29)、2017·全国卷Ⅱ(2)

生命观念DNA的结构与其作为遗传物质的功能相适应

科学思维分析总结肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程

科学探究分析人类对遗传物质探索的实验设计思路

考点一肺炎双球菌转化实验的分析【科学思维】

【基础知识梳理】

1．格里菲思的体内转化实验

(1)实验材料：S型和R型肺炎双球菌、小鼠。

(2)两种肺炎双球菌类型的比较

(3)

结果分析：实验①、②对比说明R型细菌无毒性，S型细菌有毒性；实验②、③对比说明被加热杀死的S 型细菌无毒性；实验②、③、④对比说明R型细菌可转化为S型细菌。

(4)实验结论：已经被加热杀死的S型细菌中，含有某种将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的“转化因子”。

2．艾弗里的体外转化实验

(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

结果分析：实验①、②分别说明荚膜多糖、蛋白质没有转化作用。实验③、④说明DNA有转化作用。(4)实验结论：S型细菌的DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

3．比较肺炎双球菌体内和体外转化实验

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中S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，即发生了基因重组。

②S型细菌死亡实质

加热使生命活动的承担者——蛋白质变性，表现为细菌生命活动的终止，加热时可以破坏DNA双链间的氢键，使DNA的双螺旋结构被破坏，在温度降低后可恢复原结构，保持其作为遗传物质的功能。

例题精讲：（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考)·12）下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是（）

A．活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传

B．活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌

C．离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传

D．离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌

【答案】D

【解析】

A、活体转化实验中，小鼠体内有大量 S型菌，说明R型菌转化成的S型菌能稳定遗传，A错误；

B、活体转化实验中，无法说明是哪种物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌，B错误；

C、离体转化实验中，只有S型菌的DNA才能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传，C错误；

D、离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物，其DNA被水解，故不能使R型菌转化成 S型菌，D 正确。

变式训练：（2019浙江4月选考·20）为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA 还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：

下列叙述正确的是（）

A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性

B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质

C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA

D．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA

【答案】C

【解析】艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中，将S型菌的DNA、蛋白质和荚膜等物质分离开，与R 型菌混合培养，观察S型菌各个成分所起的作用。最后再S型菌的DNA与R型菌混合的培养基中发

现了新的S型菌，证明了DNA是遗传物质。甲组中培养一段时间后可发现有极少的R型菌转化成了S 型菌，因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落，A选项错误；乙组培养皿中加入了蛋白质酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，应当推测转化物质是DNA，B选项错误；丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不发生转化，故可推测是DNA参与了R型菌的转化，C选项正确；该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，无法证明还有其他的物质也可做遗传物质，D选项错误。

考点二噬菌体侵染细菌实验【科学思维】

【基础知识梳理】

1．实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌。

(1)T2噬菌体的模式图

(2)噬菌体的增殖

增殖需要的条件内容

2．实验方法

同位素标记法，用35S、32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，再用标记的噬菌体侵染大肠杆菌。

3．实验过程

(1)标记噬菌体

(2)侵染大肠杆菌

4．实验结果分析

5

6．比较肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验

【核心考点突破】

1、“二看法”判断子代噬菌体标记情况

2、噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”

(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌

(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌

例题精讲：a、b两类噬菌体被32P或35S中的一种标记后，分别侵染甲、乙两管大肠杆菌，经保温、搅拌和离心后，检测离心管内放射性物质的位置，结果如图。下列叙述正确的是( )

A．实验结果表明a噬菌体的蛋白质外壳和b噬菌体的DNA均有放射性

B．可以确定甲管的放射性来自32P，乙管的放射性来自35S

C．检测结果表明噬菌体的DNA和蛋白质可侵入大肠杆菌内

D．随着噬菌体DNA的复制，乙管内沉淀物的放射性将逐渐增强

【答案】 A

【解析】实验结果表明a噬菌体的蛋白质外壳和b噬菌体的DNA均有放射性，A项正确；可以确定甲管的放射性来自35S，乙管的放射性来自32P，B项错误；检测结果表明只有噬菌体的DNA可侵入大肠杆菌内，蛋白质没有侵入大肠杆菌内，C项错误；由于DNA复制的原料来自大肠杆菌，所以随着噬菌体DNA的复制，乙管内沉淀物的放射性不变，D项错误。

变式训练：（2019江苏卷·3）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是（）

A．实验中可用15N代替32P标记DNA

B．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的

C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌