高考生物一轮复习第19讲DNA是主要的遗传物质培优学案.doc
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1、1 / 23【2019【2019 最新最新】精选高考生物一轮复习第精选高考生物一轮复习第 1919 讲讲 DNADNA 是主是主要的遗传物质培优学案要的遗传物质培优学案考纲明细 人类对遗传物质的探索过程()板块一 知识自主梳理一、肺炎双球菌转化实验1体内转化实验格里菲思(1)实验材料:S 型和 R 型肺炎双球菌、小鼠。S 型细菌:菌落光滑,有多糖类荚膜,有毒性。R 型细菌:菌落粗糙,无多糖类荚膜,无毒性。(2)实验过程及结果(3)结论:加热杀死的 S 型细菌中含有“转化因子” ,将无毒性的 R 型活细菌转化为有毒性的 S 型活细菌。2体外转化实验艾弗里(1)实验思路:将组成 S 型活细菌的各种
2、物质分离提纯,并使其分别与 R 型活细菌混合培养,单独观察各种物质的作用。(2)实验过程及结果(3)实验结论:S 型细菌的 DNA 分子是使 R 型细菌发生转化并产生稳定遗传的物质。二、噬菌体侵染细菌实验1实验方法同位素标记法,用 35S、32P 分别标记噬菌体的蛋白质和 DNA。2实验材料:T2 噬菌体和大肠杆菌(1)噬菌体的结构(2)噬菌体的生活方式:活细胞寄生。(3)噬菌体的复制式增殖3实验思路设法将 DNA 和蛋白质分开,单独研究它们各自的功能。2 / 234实验步骤及结果和结论(1)标记大肠杆菌大肠杆菌含 35S 的培养基含 35S 的大肠杆菌。大肠杆菌含 32P 的培养基含 32P
3、 的大肠杆菌。(2)标记噬菌体噬菌体含 35S 的大肠杆菌含 35S 标记蛋白质的噬菌体。噬菌体含 32P 的大肠杆菌含 32P 标记 DNA 的噬菌体。(3)让噬菌体侵染细菌方法:分别用含 32P 的 DNA 和含 35S 的蛋白质的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌。搅拌器搅拌:使吸附于细菌上的噬菌体外壳与细菌分离。离心:让上清液中析出重量较轻的噬菌体外壳,而沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。(4)结果检测用 35S 标记的噬菌体侵染时a上清液放射性很高;b.沉淀物放射性很低;c.新形成的噬菌体未检测到放射性。用 32P 标记的噬菌体侵染时a上清液放射性很低;b.沉淀物放射性很高;c.新形成的噬菌体
4、检测到放射性。(5)结论噬菌体侵染细菌时 DNA 进入细菌细胞,而蛋白质外壳留在外面。子代噬菌体的各种性状是通过亲代 DNA 遗传的DNA 才是真正的遗传物质。三、RNA 是遗传物质的实验1过程及结果(1)烟草花叶病毒烟草叶出现病斑(2)烟草叶出现病斑烟草叶未出现病斑3 / 232结论:RNA 是遗传物质。四、DNA 是主要的遗传物质 深入思考1艾弗里实验中设置“DNADNA 酶”这一组实验的目的是什么?提示 与只加 DNA 一组形成对照,说明 DNA 水解产物不能实现转化。2遗传信息只存在于 DNA 中吗?提示 不是,RNA 病毒的遗传信息存在于 RNA 中。 自查诊断1格里菲思的肺炎双球菌
5、转化实验证明了 DNA 是遗传物质。( )答案 2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 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。( )答案 4用 32P、35S 标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明 DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。( )答案 5用 35S 标记的噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。( )答案 6豌豆的遗传物质主要是 DNA。( )答案 板块二 考点题型突破考点 1肺炎双球菌转化实验4 / 23广东高考艾弗里和同事用 R 型和 S 型
6、肺炎双球菌进行实验,结果如下表。从表可知( )实验组号接种菌型加入 S 型菌物质培养皿长菌情况R蛋白质R 型R荚膜多糖R 型RDNAR 型、S 型RDNA(经 DNA 酶处理)R 型A不能证明 S 型菌的蛋白质不是转化因子B说明 S 型菌的荚膜多糖有酶活性C和说明 S 型菌的 DNA 是转化因子D说明 DNA 是主要的遗传物质解析 中 R 型菌中加入 S 型菌的蛋白质,没有 S 型菌生长,能证明蛋白质不是转化因子,A 错误;中加入 S 型菌的荚膜多糖,没有 S 型菌生长,证明荚膜多糖不是转化因子,不能说明 S 型菌的荚膜多糖有酶活性,B 错误;中加入 S 型菌的 DNA,培养皿中长出了 S 型
7、菌,中加入经 DNA 酶处理的 DNA,DNA 酶分解 DNA,培养皿中无 S 型菌,因此,证明 DNA 是转化因子,C 正确;说明 DNA 是遗传物质,不能说明 DNA 是主要的遗传物质,D 错误。答案 C题型一 肺炎双球菌转化实验11928 年,英国细菌学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验。下列关于此实验的分析不正确的是( )A实验的关键现象是第 4 组小鼠死亡并分离出 S 型活细菌B分析第 4 组实验时必须是以第 13 组的实验为参照C本实验说明 R 型肺炎双球菌发生了某种类型的转化D本实验结论为“DNA 是使 R 型菌转化为 S 型菌的转化因子”答案 D解析 实验中没有从 S 型菌
8、体内提取 DNA,单独直接地观察 DNA的作用,故不能证明 DNA 是使 R 型菌转化为 S 型菌的转化因子。5 / 232将 R 型细菌与加热杀死的 S 型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠死亡。该小鼠体内 S 型、R 型细菌含量变化情况是如图 1 所示还是如图 2 所示以及对此相关的叙述,正确的是( )A最可能是图 1,小鼠的免疫调节致使 R 型细菌数量逐渐下降B最可能是图 2,小鼠体内的 S 型细菌最初来自 R 型细菌的转化C最可能是图 1,死亡小鼠体内只能分离出活的 S 型细菌D最可能是图 2,小鼠体内 S 型细菌与 R 型细菌为共生关系答案 B解析 随着 R 型细菌转化成 S 型细菌,
9、S 型细菌的数量变化呈“S”型曲线,而 R 型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭,随着 R 型菌转化成 S 型菌,S 型细菌增多,小鼠免疫系统的破坏,R 型细菌数量又开始增加。32017苏北二调利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理,再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是( )A通过 E、F 对照,能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白质BF 组可以分离出 S 和 R 两种肺炎双球菌CF 组产生的 S 肺炎双球菌可能是基因重组的结果D能导致小鼠死亡的是 A、B、C、D 四组答案 D解析 从图示实验过程看出,通过 E、F 对照,能说明转化因子
10、是 DNA 而不是蛋白质,A 正确;F 组加入了 S 菌的 DNA,可以分离出S 和 R 两种肺炎双球菌,而 S 肺炎双球菌可能是基因重组的结果,B、C 正确;A 组经煮沸、D 组为 R 菌,均不能导致小鼠死亡,D 错误。易错警示1 格里菲思实验仅能证明 S 型细菌中含有某种“转化因子” ,但并未证明转化因子是何种物质。6 / 232 艾弗里实验证明转化因子为 DNA。题型二 肺炎双球菌发生转化的实质42017江淮十校联考如图是肺炎双球菌的转化实验,下列说法中正确的是( )A实验遵循了对照原则和单一变量原则Ba、d 组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果C从 d 组死亡小鼠身上分离到的 S 型细菌
11、是由 S 型细菌转化的D从变异的角度看,细菌的转化属于基因突变答案 A解析 图中 a 与 b、a 与 c、c 与 d 之间相互对照,各对照组间只有一个变量,A 正确;a、b 小鼠死亡是由 S 型细菌有毒性导致的,B 错误;从 d 组死亡小鼠身上分离到的 S 型细菌是由 R 型活细菌转化而来的,C 错误;细菌的转化属于基因重组,D 错误。易错警示关于“转化”的两点提醒考点 2噬菌体侵染细菌的实验2017全国卷在证明 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( )AT2 噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖BT2 噬菌体病毒颗粒内
12、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人类免疫缺陷病毒与 T2 噬菌体的核酸类型和增殖过程相同解析 T2 噬菌体只能寄生在大肠杆菌中,并在其细胞中复制和增殖,A 错误;T2 噬菌体只有在宿主细胞内才能合成 mRNA 和蛋白质,B 错误;培养基中的 32P 经宿主摄取后进入宿主细胞内部,在宿主细胞内,T2 噬菌体以自身 DNA 为模板,以宿主细胞内的物质(含 32P 的脱氧核苷酸等)为原料合成子代噬菌体,因此培养基中的7 / 2332P 经宿主摄取后可出现在 T2 噬菌体的核酸中,C 正确;人类免疫缺陷病毒所含的核酸是 RNA,T2 噬菌体
13、所含的核酸是 DNA,故两者的核酸类型不同,增殖过程不完全相同,D 错误。答案 C题型一 噬菌体侵染细菌的实验分析12017湖北重点中学联考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直接接种在含有 35S 的培养基中获得的B选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和 DNAC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D实际操作中只能在上清液中检测到放射性,下层沉淀物中不可能检测到答案 B解析 噬菌体是病毒,无细胞结构,不能在培养基上生存,应该先用含有 35S 的培养基培养细菌,再用被 35
14、S 标记的细菌去培养噬菌体,A 错误;选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和 DNA,便于分离,B 正确;实验中采用搅拌和离心等手段是为了把蛋白质外壳和细菌分开,再分别检测其放射性,C 错误;本实验的结果是放射性主要集中在上清液中,沉淀物中有少量放射性,D 错误。22016广州模拟用 32P 或 35S 标记 T2 噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养,保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物,并测量放射性。对此实验的叙述,不正确的是( )A实验目的是研究遗传物质是 DNA 还是蛋白质B保温时间过长会使 32P 标记组上清液的放射性偏低C搅拌不充分会使 35S 标记组沉淀物的
15、放射性偏高8 / 23D实验所获得的子代噬菌体不含 35S 而部分可含有 32P答案 B解析 蔡斯、赫尔希用 32P 或 35S 标记的噬菌体侵染无标记的大肠杆菌,从而可将 DNA 和蛋白质分开,单独研究是哪种物质在起遗传效应,A 正确;32P 标记组的离心结果是试管底部出现大量的放射性,说明 DNA 是进入到大肠杆菌细胞内的物质,如果保温时间过长,子代噬菌体会因为大肠杆菌裂解而被释放,从而使上清液放射性偏高,B 错误;如果搅拌不充分,吸附在大肠杆菌表面的被 35S标记的噬菌体随着大肠杆菌一起离心到试管底部,从而使沉淀物的放射性偏高,C 正确;实验结果表明 DNA 才是真正进入大肠杆菌的物质,
16、是噬菌体的遗传物质,被 32P 标记的噬菌体 DNA 会因为半保留复制使得部分子代噬菌体带有 32P 标记,但被标记的蛋白质不进入大肠杆菌,故子代噬菌体不会含有 35S,D 正确。知识拓展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)35S 噬菌体侵染大肠杆菌题型二 同位素示踪法及标记问题3若 1 个 35S 标记的大肠杆菌被 1 个 32P 标记的噬菌体侵染,裂解后释放的所有噬菌体( )A一定有 35S,其中有 1 个含有 32PB一定有 35S,其中有 2 个含有 32PC一定有 32P,其中有 1 个含有 35SD一定有 32P,其中有 2 个含有 3
17、5S答案 B解析 噬菌体侵染大肠杆菌时,进入大肠杆菌内部的是(1 个32P 标记)DNA,蛋白质外壳留在大肠杆菌外面,侵入内部后,以大肠杆菌为场所,利用大肠杆菌的结构、酶系统和原料(无标记的脱氧核苷酸、35S 标记的氨基酸),合成噬菌体的 DNA 和蛋白质。另外,9 / 23DNA 复制为半保留复制,因此,子代噬菌体的 DNA 中有 2 个含有32P,子代噬菌体的蛋白质一定有 35S。42017山西忻州一中月考如果用 32P、35S、15N 标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体组成结构中,能够找到的放射性元素为( )A可在外壳中找到 35S、15NB可在 DNA 中找到 32P、15
18、NC可在外壳中找到 32P、15ND可在 DNA 中找到 32P、35S、15N答案 B解析 用 32P、35S、15N 标记后,亲代噬菌体的 DNA 中含有32P、15N,蛋白质外壳中含有 35S、15N。噬菌体侵染细菌过程中,噬菌体外壳留在外面,DNA 进入细菌。子代噬菌体的蛋白质外壳完全以细菌体内的氨基酸为原料合成,无放射性,A、C 错误;子代噬菌体 DNA 只有一部分含有亲代链(含 32P、15N),B 正确;DNA 中不含有 S 元素,D 错误。技法提升“两看法”解答噬菌体侵染细菌标记问题考点 3生物体内遗传物质的分析全国卷在生命科学发展过程中,证明 DNA 是遗传物质的实验是 (
19、)孟德尔的豌豆杂交实验 摩尔根的果蝇杂交实验肺炎双球菌转化实验 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验 DNA 的 X 光衍射实验A B C D解析 孟德尔通过豌豆杂交实验,发现了“基因的分离定律和自由组合定律” ;摩尔根通过果蝇杂交实验,证明了“基因在染色体上” ;肺炎双球菌的体外转化实验,证明了 DNA 是遗传物质;10 / 23T2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验,运用了同位素标记法,证明了DNA 是遗传物质;DNA 的 X 光衍射实验为 DNA 双螺旋结构的确定提供了有力的佐证。故正确答案为 C。答案 C题型一 RNA 是遗传物质的有关实验1烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但
20、二者的病斑不同,如图所示。下列说法中不正确的是( )Aa 过程表示用 TMV 的蛋白质外壳感染烟叶,结果说明 TMV 的蛋白质外壳没有侵染作用Bb 过程表示用 HRV 的 RNA 单独接种烟叶,结果说明其有侵染作用Cc、d 过程表示用 TMV 的外壳和 HRV 的 RNA 合成的“杂种病毒”接种烟叶,结果说明该“杂种病毒”有侵染作用,表现病症为感染车前草病毒症状,并能从中分离出车前草病毒D该实验证明只有车前草病毒的 RNA 是遗传物质,蛋白质外壳和烟草花叶病毒的 RNA 不是遗传物质答案 D解析 由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的 RNA 侵染烟草叶片,因此没有证明烟草花叶病毒的 RNA 是不
21、是遗传物质。2如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程,由此可以判断( )A水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和 RNABTMV 的蛋白质能感染烟草细胞C侵入烟草细胞的 RNA 进行了逆转录过程DRNA 是 TMV 的主要遗传物质答案 A解析 由于 TMV 放在水和苯酚中振荡后,其组成成分 RNA 和蛋白质能分开,所以可判断水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA;TMV 的蛋白质不能使正常烟草感染病毒;图中接种 RNA 的正常11 / 23烟草感染病毒,说明侵入烟草细胞的 RNA 指导合成了自身的蛋白质,不能证明其进行了逆转录过程;RNA 是 TMV 的遗传物质,没有体
22、现它是 TMV 的主要遗传物质。题型二 生物体内遗传物质的判断3下列关于遗传物质的说法,错误的是( )真核生物的遗传物质是 DNA 原核生物的遗传物质是 RNA 细胞核的遗传物质是 DNA 细胞质的遗传物质是 RNA 甲型H1N1 流感病毒的遗传物质是 DNA 或 RNAA B C D答案 C解析 真核生物和原核生物的遗传物质都是 DNA,正确,错误;细胞核和细胞质中的遗传物质都是 DNA,正确,错误;甲型 H1N1 流感病毒属于 RNA 病毒,遗传物质是 RNA,错误。4如图表示 T2 噬菌体、乳酸菌、酵母菌和家兔体内遗传物质组成中五碳糖、碱基和核苷酸的种类,其中与实际情况相符的是( )B乳
23、酸菌 AT2 噬菌体 D家兔C酵母菌 答案 A解析 乳酸菌、酵母菌和家兔是细胞生物,遗传物质为 DNA,组成遗传物质的五碳糖有 1 种,碱基有 4 种,核苷酸有 4 种;T2 噬菌体是 DNA 病毒,遗传物质为 DNA,五碳糖有 1 种,碱基有 4 种,核苷酸有 4 种。题型三 探究遗传物质的思路和方法5下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是 DNA 还是RNA 设计的实验步骤,请将其补充完整。(1)实验目的:略。(2)材料用具:显微注射器,该流感病毒的核酸提取液,猪胚胎干细胞,DNA 水解酶和 RNA 水解酶等。(3)实验步骤12 / 23第一步:把该流感病毒核酸提取液分成相同的 A、
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