2022版高考生物一轮复习第六单元基因的本质和表达第1课DNA是主要的遗传物质课件新人教版 (1)

1、第六单元基因的本质和表达第六单元基因的本质和表达第第1课课dna是主要的遗传物质是主要的遗传物质梳理自测 通必备知识【思维导图思维导图】【概念梳理概念梳理】一、肺炎双球菌转化实验一、肺炎双球菌转化实验1.1.格里菲思的体内转化实验格里菲思的体内转化实验: :(1)(1)实验材料实验材料: :s s型肺炎双球菌型肺炎双球菌r r型肺炎双球菌型肺炎双球菌菌落菌落_菌体菌体有多糖类荚膜有多糖类荚膜无多糖类荚膜无多糖类荚膜毒性毒性_光滑光滑粗糙粗糙有毒有毒无毒无毒(2)(2)实验过程和结论实验过程和结论: :结论结论: :已经被加热杀死的已经被加热杀死的s s型细菌中型细菌中, ,含有促成含有促成r

2、r型细菌转化为型细菌转化为s s型细菌的型细菌的“_”_”。转化因子转化因子2.2.艾弗里的体外转化实验艾弗里的体外转化实验: :二、噬菌体侵染细菌实验二、噬菌体侵染细菌实验1.1.实验材料和方法实验材料和方法: :(1)(1)实验材料实验材料:_:_和大肠杆菌。和大肠杆菌。(2)(2)噬菌体的结构噬菌体的结构: :t t2 2噬菌体噬菌体(3)(3)实验方法实验方法:_:_法法, ,该实验中用该实验中用3535s s、3232p p分别标记分别标记_。同位素标记同位素标记蛋白质和蛋白质和dnadna2.2.实验过程及结果实验过程及结果: :(1)(1)标记标记t t2 2噬菌体噬菌体: :(

3、2)(2)侵染细菌侵染细菌: :(3)(3)实验结果与分析实验结果与分析: :分组实验分组实验( (相互对照相互对照) )结果结果分析分析含含3535s s的的t t2 2噬菌体噬菌体+ +细菌细菌宿主细胞内无宿主细胞内无3535s,s,3535s s主要主要分布在上清液中分布在上清液中_未进入宿主细胞未进入宿主细胞, ,留在外面留在外面含含3232p p的的t t2 2噬菌体噬菌体+ +细菌细菌上清液中几乎无上清液中几乎无3232p,p,3232p p主主要分布在要分布在_内内3232pdnapdna进入了宿进入了宿主细胞内主细胞内3535ss蛋白质外壳蛋白质外壳宿主细胞宿主细胞(4)(4)

4、实验结论实验结论: :在噬菌体中在噬菌体中, ,保证亲代与子代之间具有连续性的物质是保证亲代与子代之间具有连续性的物质是_,_,即即_是遗传物质。是遗传物质。dnadnadnadna三、生物体内遗传物质的分析三、生物体内遗传物质的分析1.1.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验: :(1)(1)实验过程及现象实验过程及现象: :(2)(2)实验结论实验结论:rna:rna是烟草花叶病毒的遗传物质是烟草花叶病毒的遗传物质, ,蛋白质不是烟草花叶病毒的遗蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。传物质。2.dna2.dna是主要的遗传物质是主要的遗传物质: :真核生物与原核

5、生物的遗传物质是真核生物与原核生物的遗传物质是_,_,病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是_。生物界。生物界绝大多数生物的遗传物质是绝大多数生物的遗传物质是dna,dna,只有极少数生物的遗传物质是只有极少数生物的遗传物质是rna,rna,因而因而_是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。dnadnadnadna或或rnarnadnadna【易错辨析易错辨析】1.1.判断下列有关转化实验叙述的正误判断下列有关转化实验叙述的正误: :(1)(1)肺炎双球菌转化实验说明肺炎双球菌转化实验说明dnadna是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。( )( )分析分析: :肺炎双球菌转化实验说明肺炎双球菌转化实验说

6、明dnadna是遗传物质是遗传物质, ,并不能说明并不能说明dnadna是主要的遗是主要的遗传物质。传物质。(2)(2)格里菲思认为加热杀死的格里菲思认为加热杀死的s s型细菌的型细菌的dnadna是转化因子。是转化因子。( )( )分析分析: :格里菲思认为加热杀死的格里菲思认为加热杀死的s s型细菌必然有转化因子型细菌必然有转化因子, ,可以让无毒的可以让无毒的r r型型活细菌转化为活细菌转化为s s型活细菌型活细菌, ,但并未确认转化因子究竟是什么物质。但并未确认转化因子究竟是什么物质。(3)(3)体内转化实验的实质是体内转化实验的实质是s s型细菌的型细菌的dnadna可使小鼠死亡。可

7、使小鼠死亡。( )( )分析分析: :s s型细菌的型细菌的dnadna并不能使小鼠死亡并不能使小鼠死亡, ,而是而是s s型细菌的型细菌的dnadna使使r r型活细菌发生型活细菌发生转化转化, ,变成变成s s型细菌型细菌, ,使小鼠死亡。使小鼠死亡。(4)(4)肺炎双球菌体外转化实验最关键的设计思路是将肺炎双球菌体外转化实验最关键的设计思路是将dnadna和蛋白质等物质分开和蛋白质等物质分开, ,分别观察其作用。分别观察其作用。( )( )(5)(5)艾弗里实验证明从艾弗里实验证明从s s型肺炎双球菌中提取的型肺炎双球菌中提取的dnadna可以使小鼠死亡。可以使小鼠死亡。( )( )分析

8、分析: :艾弗里实验证明艾弗里实验证明s s型肺炎双球菌使小鼠死亡型肺炎双球菌使小鼠死亡,s,s型肺炎双球菌中提取的型肺炎双球菌中提取的dnadna使使r r型肺炎双球菌发生转化。型肺炎双球菌发生转化。2.2.判断下列有关噬菌体侵染实验叙述的正误判断下列有关噬菌体侵染实验叙述的正误: :(1)(1)赫尔希和蔡斯实验中赫尔希和蔡斯实验中t t2 2噬菌体的噬菌体的dnadna是用是用3232p p直接标记的。直接标记的。( )( )分析分析: :t t2 2噬菌体含噬菌体含3232p p的的dnadna不能直接标记不能直接标记, ,因为因为t t2 2噬菌体只能营活细胞寄生。噬菌体只能营活细胞寄

9、生。(2)(2)赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有3232p p标记。标记。( )( )分析分析: :因为因为dnadna复制是半保留复制复制是半保留复制, ,噬菌体的噬菌体的dnadna在细菌体内复制多次后在细菌体内复制多次后, ,只有只有极少部分带有极少部分带有3232p p标记。标记。(3)(3)噬菌体侵染细菌的实验比肺炎双球菌转化实验更具有说服力。噬菌体侵染细菌的实验比肺炎双球菌转化实验更具有说服力。( )( )(4)(4)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等。噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等。( )( )分析分析: :

10、噬菌体增殖需要细菌提供原料、酶和能量等噬菌体增殖需要细菌提供原料、酶和能量等, ,模板是噬菌体自身的模板是噬菌体自身的dnadna。(5)(5)噬菌体侵染细菌的实验能够证明噬菌体侵染细菌的实验能够证明dnadna控制蛋白质的合成。控制蛋白质的合成。( )( )3.3.判断下列有关判断下列有关dnadna是主要的遗传物质的叙述的正误是主要的遗传物质的叙述的正误: :(1)rna(1)rna或或dnadna是是t t2 2噬菌体的遗传物质。噬菌体的遗传物质。( )( )分析分析: :dnadna是是t t2 2噬菌体的遗传物质噬菌体的遗传物质,rna,rna不是。不是。(2)(2)真核生物、原核生

11、物、大部分病毒的遗传物质是真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是dna,dna,少部分病毒的遗传少部分病毒的遗传物质是物质是rnarna。( )( )分析分析: :有细胞结构的生物和有细胞结构的生物和dnadna病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是dna,dna,少部分少部分rnarna病毒的遗传病毒的遗传物质是物质是rnarna。(3)(3)乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上。乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上。( )( )分析分析: :乳酸菌的遗传物质是乳酸菌的遗传物质是dna,dna,主要分布在拟核中。主要分布在拟核中。(4)dna(4)dna是玉米的主要的遗传物质。是玉米的主要的遗传物

12、质。( )( )分析分析: :玉米的遗传物质是玉米的遗传物质是dna,dna,没有其他遗传物质。没有其他遗传物质。(5)(5)噬菌体侵染细菌的实验证明了噬菌体侵染细菌的实验证明了dnadna是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。( )( )分析分析: :该实验证明了该实验证明了dnadna是遗传物质。是遗传物质。(6)(6)因为大多数细胞的遗传物质是因为大多数细胞的遗传物质是dna,dna,所以所以dnadna是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。( )( )分析分析: :不是大多数细胞而是绝大多数生物的遗传物质是不是大多数细胞而是绝大多数生物的遗传物质是dnadna。【概念活用概念活用】1.1.

13、教材必修教材必修2p432p43图图3-2“3-2“肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验”: :第四组的实验结果第四组的实验结果: :小鼠死亡小鼠死亡, ,从小鼠体内分离出从小鼠体内分离出s s型活细菌。型活细菌。思考思考:(1):(1)在死亡的小鼠体内是否只存在在死亡的小鼠体内是否只存在s s型活细菌型活细菌? ?提示提示: :不是不是,r,r型活细菌、型活细菌、s s型活细菌都存在。型活细菌都存在。(2)(2)为什么转化率达不到为什么转化率达不到100%?100%?提示提示: :转化受到转化受到dnadna的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影的纯度、两种细菌的亲缘关系、受

14、体菌的状态等因素的影响。响。2.2.教材必修教材必修2p442p44中图中图3-3:3-3:肺炎双球菌的体外转化实验中肺炎双球菌的体外转化实验中, ,设置设置“s s型细菌的型细菌的dnadna中加中加dnadna酶酶”实验组的作用是什么实验组的作用是什么? ?提示提示: :起对照作用起对照作用,dna,dna酶分解从酶分解从s s型活细菌中提取的型活细菌中提取的dna,dna,与与r r型活细菌混合培养型活细菌混合培养后后, ,不能长出不能长出s s型细菌的菌落型细菌的菌落, ,可见可见dnadna被分解后的产物不能使被分解后的产物不能使r r型细菌发生转型细菌发生转化化,dna,dna才是

15、使才是使r r型细菌转化为型细菌转化为s s型细菌的物质。型细菌的物质。考点突破 提关键能力考点一肺炎双球菌的转化实验考点一肺炎双球菌的转化实验【典例探究典例探究】(2020(2020皖南八校联考皖南八校联考) )利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组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法不正确的是( () )a.a.通过通过e e、f f对照对照, ,能说明转化因子是能说明转化因子是dnadna而不是蛋白质而不是蛋白质b.fb

16、.f组可以分离出组可以分离出s s型和型和r r型两种肺炎双球菌型两种肺炎双球菌c.ec.e组可分离出组可分离出r r型肺炎双球菌型肺炎双球菌d.d.能导致小鼠死亡的是能导致小鼠死亡的是a a、b b、c c、d d四组四组【名师授法解题名师授法解题】关键能力关键能力理解能力、获取信息能力理解能力、获取信息能力题眼信息题眼信息题眼题眼1.1.煮沸冷却煮沸冷却; ;题眼题眼2.2.破坏菌体破坏菌体, ,分别实验分别实验解题思维解题思维依据转化实验的设计原理、过程及结依据转化实验的设计原理、过程及结果果, ,结合相关知识点逐项判断结合相关知识点逐项判断【解析解析】选选d d。从题图实验过程可看出。

17、从题图实验过程可看出, ,通过通过e e、f f对照对照, ,能说明转化因子是能说明转化因子是dnadna而不是蛋白质而不是蛋白质,a,a正确正确;f;f组加入了组加入了s s型菌的型菌的dna,dna,可以分离出可以分离出s s型和型和r r型两种肺炎双型两种肺炎双球菌球菌,b,b正确正确;e;e组加入了组加入了s s型菌的蛋白质型菌的蛋白质, ,只能分离出只能分离出r r型肺炎双球菌型肺炎双球菌,c,c正确。正确。a a组的组的s s型菌经煮沸失活型菌经煮沸失活,d,d组和组和e e组均为组均为r r型菌型菌, ,均不能导致小鼠死亡均不能导致小鼠死亡;b;b、c c组是组是s s型细菌型细

18、菌,f,f组的组的r r型细菌有一部分转化成了型细菌有一部分转化成了s s型细菌型细菌, ,均可导致小鼠死亡均可导致小鼠死亡,d,d错误。错误。【母题变式延伸母题变式延伸】(1)(1)上题上题c c组中是否有组中是否有r r型菌生成型菌生成?(?(科学思维科学思维: :演绎与推理演绎与推理) )提示提示: :不会不会, ,即使即使r r型菌的型菌的dnadna被被s s型菌吸附而整合到型菌吸附而整合到s s型菌的型菌的dnadna分子上分子上, ,因为因为s s型型菌体内已经含有控制荚膜合成的基因菌体内已经含有控制荚膜合成的基因, ,仍然表现为有荚膜性状仍然表现为有荚膜性状, ,仍然形成仍然形

19、成s s型菌型菌落。落。(2)r(2)r型细菌转化为型细菌转化为s s型细菌时型细菌时, ,所需的遗传物质、原料、能量分别来自哪种细所需的遗传物质、原料、能量分别来自哪种细菌菌? ?提示提示: :遗传物质来自遗传物质来自s s型细菌型细菌; ;原料和能量均由原料和能量均由r r型细菌提供。型细菌提供。【核心归纳核心归纳】1.1.肺炎双球菌两个转化实验的比较肺炎双球菌两个转化实验的比较:(:(科学思维科学思维: :比较、归纳比较、归纳) )体内转化实验体内转化实验体外转化实验体外转化实验科学家科学家格里菲思格里菲思艾弗里及其同事艾弗里及其同事细菌培养场所细菌培养场所小鼠体内小鼠体内培养基培养基(

20、 (体外体外) )实验原理实验原理s s型细菌可以使人患肺炎型细菌可以使人患肺炎或使小鼠患败血症或使小鼠患败血症对对s s型细菌中的物质进行提取、型细菌中的物质进行提取、分离分离, ,分别单独观察各种物质的分别单独观察各种物质的作用作用实验原则实验原则r r型细菌与型细菌与s s型细菌的毒性型细菌的毒性进行对照进行对照s s型细菌各成分的作用进行对照型细菌各成分的作用进行对照体内转化实验体内转化实验体外转化实验体外转化实验实验构思实验构思用加热杀死的用加热杀死的s s型细菌注射到型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化确实发生了转化将物质提纯分离后将物质提

21、纯分离后, ,直接、单独直接、单独地观察某种物质在实验中所起地观察某种物质在实验中所起的作用的作用结果观察结果观察小鼠是否死亡小鼠是否死亡培养基中菌落类型培养基中菌落类型实验结论实验结论s s型细菌体内有转化因子型细菌体内有转化因子s s型细菌的型细菌的dnadna是遗传物质是遗传物质, ,蛋白蛋白质等不是遗传物质质等不是遗传物质联系联系所用的材料相同所用的材料相同: :都巧妙选用都巧妙选用r r型和型和s s型两种肺炎双球菌型两种肺炎双球菌体内转化实验是体外转化实验的基础体内转化实验是体外转化实验的基础, ,仅说明仅说明s s型细菌体内有型细菌体内有“转化因子转化因子”; ;体外转化实验则是

22、前者的延伸体外转化实验则是前者的延伸, ,进一步证明了进一步证明了“转化因子转化因子”是是dnadna实验设计都遵循对照原则和单一变量原则实验设计都遵循对照原则和单一变量原则2.s2.s型细菌和型细菌和r r型细菌转化的实质型细菌转化的实质:(:(科学思维科学思维: :综合、归纳综合、归纳) )(1)(1)加热杀死的加热杀死的s s型细菌型细菌, ,其蛋白质变性失活其蛋白质变性失活,dna,dna在加热过程中在加热过程中, ,双螺旋解开双螺旋解开, ,氢氢键断裂键断裂, ,但缓慢冷却后但缓慢冷却后, ,其结构可恢复。其结构可恢复。(2)(2)转化的实质是转化的实质是s s型细菌的型细菌的dna

23、dna片段整合到了片段整合到了r r型细菌的型细菌的dnadna中中, ,即实现了基因即实现了基因重组。重组。(3)(3)一般情况下一般情况下, ,转化率很低转化率很低, ,形成的形成的s s型细菌很少型细菌很少, ,转化后形成的转化后形成的s s型细菌可以型细菌可以遗传下去遗传下去, ,快速繁殖形成大量的快速繁殖形成大量的s s型细菌型细菌, ,说明说明s s型细菌的型细菌的dnadna是遗传物质。是遗传物质。【题组集训题组集训】考向一围绕格里菲思体内转化实验考向一围绕格里菲思体内转化实验, ,考查科学思维与科学探究考查科学思维与科学探究1.1.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验某研究人员模拟

24、肺炎双球菌转化实验, ,进行了以下进行了以下4 4个实验个实验: :s s型菌的型菌的dna+dnadna+dna酶酶加入加入r r型菌型菌注入小鼠注入小鼠r r型菌的型菌的dna+dnadna+dna酶酶加入加入s s型菌型菌注入小鼠注入小鼠r r型菌型菌+dna+dna酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入s s型菌的型菌的dnadna注入小鼠注入小鼠s s型菌型菌+dna+dna酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入r r型菌的型菌的dnadna注入小鼠注入小鼠以上以上4 4个实验中小鼠存活的情况依次是个实验中小鼠存活的情况依次是( () )a.a.存活、存活、存活、死亡存活、存活、

25、存活、死亡b.b.存活、死亡、存活、死亡存活、死亡、存活、死亡c.c.死亡、死亡、存活、存活死亡、死亡、存活、存活d.d.存活、死亡、存活、存活存活、死亡、存活、存活【解析解析】选选d d。s s型菌的型菌的dna+dnadna+dna酶酶,dna,dna被水解被水解, ,失去了转化作用失去了转化作用, ,对后面加入对后面加入的的r r型菌没有转化作用型菌没有转化作用,r,r型菌无毒型菌无毒, ,注入小鼠体内注入小鼠体内, ,小鼠存活小鼠存活; ;r r型菌的型菌的dna+dnadna+dna酶酶,dna,dna被水解被水解, ,不起作用不起作用, ,加入加入s s型菌型菌, ,有毒性有毒性,

26、 ,注入小鼠体内导致小鼠注入小鼠体内导致小鼠死亡死亡; ;r r型菌型菌+dna+dna酶酶,dna,dna酶对细菌不起作用酶对细菌不起作用, ,高温加热后冷却高温加热后冷却,dna,dna酶变性失酶变性失活活,r,r型菌被杀死型菌被杀死(r(r型菌的型菌的dnadna有活性有活性, ,冷却后复性冷却后复性),),加入加入s s型菌的型菌的dna,dna,没有了没有了r r型活菌型活菌, ,不能转化不能转化, ,也就相当于把两种也就相当于把两种dnadna注入小鼠体内注入小鼠体内, ,两种两种dnadna没有毒性没有毒性, ,小小鼠存活鼠存活; ;s s型菌型菌+dna+dna酶酶高温加热后冷

27、却高温加热后冷却加入加入r r型菌的型菌的dnadna注入小鼠注入小鼠, ,和和类似类似, ,小鼠存活。故选小鼠存活。故选d d。2.(20212.(2021成都模拟成都模拟) )在肺炎双球菌的转化实验中在肺炎双球菌的转化实验中, ,将加热杀死的将加热杀死的s s型细菌与型细菌与r r型型细菌相混合后细菌相混合后, ,注射到小鼠体内注射到小鼠体内, ,小鼠死亡小鼠死亡, ,则小鼠体内则小鼠体内s s型、型、r r型细菌含量变化型细菌含量变化情况最可能是情况最可能是( () )【解析解析】选选b b。随着。随着r r型细菌转化成型细菌转化成s s型细菌型细菌,s,s型细菌的数量变化呈现型细菌的数

28、量变化呈现“s”s”型型曲线。曲线。r r型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭, ,随着小鼠免疫系随着小鼠免疫系统的破坏统的破坏,r,r型细菌数量又开始增加。型细菌数量又开始增加。考向二围绕艾弗里的体外转化实验考查科学思维与科学探究考向二围绕艾弗里的体外转化实验考查科学思维与科学探究3.(20213.(2021玉溪模拟玉溪模拟) )艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后, ,持反对观点者认持反对观点者认为为“dnadna可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜, ,而不是起遗传作用

29、而不是起遗传作用”。已。已知知s s型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型( (这种对青霉素的抗性不是荚膜这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的产生的) )。下列实验设计思路能反驳上述观点的是。下列实验设计思路能反驳上述观点的是( () )a.ra.r型细菌型细菌+ +抗青霉素的抗青霉素的s s型细菌型细菌dnadna预期出现抗青霉素的预期出现抗青霉素的s s型细菌型细菌b.rb.r型细菌型细菌+s+s型细菌型细菌dnadna预期出现预期出现s s型细菌型细菌c.rc.r型细菌型细菌+ +抗青霉素的抗青霉素的s s型细菌型细菌dnadna预期出现预期出现s s型细菌

30、型细菌d.rd.r型细菌型细菌+s+s型细菌型细菌dnadna预期出现抗青霉素的预期出现抗青霉素的r r型细菌型细菌【解析解析】选选a a。r r型细菌型细菌+ +抗青霉素的抗青霉素的s s型细菌型细菌dnadna预期出现抗青霉素的预期出现抗青霉素的s s型细型细菌菌, ,由于这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的由于这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的, ,所以可说明抗青霉素的所以可说明抗青霉素的s s型细菌型细菌dnadna控制其子代出现了相应的性状控制其子代出现了相应的性状,dna,dna起遗传作用起遗传作用, ,能反驳上述观点能反驳上述观点,a,a正确正确;r;r型细菌型细菌+s+s型细菌型细菌

31、dnadna预期出现预期出现s s型细菌型细菌, ,没有体现抗青霉素的性状遗传给子代没有体现抗青霉素的性状遗传给子代, ,不能反驳上述观点不能反驳上述观点,b,b错误错误;r;r型细菌型细菌+ +抗青霉素的抗青霉素的s s型细菌型细菌dnadna预期出现预期出现s s型细型细菌菌, ,没有体现抗青霉素的性状遗传给子代没有体现抗青霉素的性状遗传给子代, ,故不能反驳上述观点故不能反驳上述观点,c,c错误错误;r;r型细型细菌菌+s+s型细菌型细菌dnadna预期出现抗青霉素的预期出现抗青霉素的r r型细菌型细菌, ,由于亲代没有抗青霉素的性状由于亲代没有抗青霉素的性状, ,不能体现是亲代抗青霉素

32、性状遗传给的子代不能体现是亲代抗青霉素性状遗传给的子代, ,故不能反驳上述观点故不能反驳上述观点,d,d错误。错误。4.4.如图为肺炎双球菌转化实验的一部分图解如图为肺炎双球菌转化实验的一部分图解, ,请据图回答请据图回答: :(1)(1)该实验是在格里菲思肺炎双球菌转化实验的基础上进行该实验是在格里菲思肺炎双球菌转化实验的基础上进行, ,其目的是证明其目的是证明_的化学成分。的化学成分。(2)(2)在对在对r r型细菌进行培养之前型细菌进行培养之前, ,必须首先进行的工作是对必须首先进行的工作是对s s型细菌的型细菌的dnadna、蛋白、蛋白质、多糖等物质进行质、多糖等物质进行_。(3)(3

33、)依据上面图解的实验依据上面图解的实验, ,可以作出可以作出_的结论。的结论。(4)(4)肺炎双球菌的肺炎双球菌的dnadna分子中还含有少量的蛋白质分子中还含有少量的蛋白质, ,由于技术的原因由于技术的原因, ,当时艾弗当时艾弗里无法将里无法将dnadna与蛋白质区分开来与蛋白质区分开来, ,因此因此, ,人们不能排除人们不能排除dnadna和蛋白质共同起转化和蛋白质共同起转化作用作用, ,有人据此设计了如下实验有人据此设计了如下实验: :将提取的将提取的dnadna与蛋白酶处理后再与与蛋白酶处理后再与r r型细菌混型细菌混合培养。你赞同该设计方案吗合培养。你赞同该设计方案吗? ?请说出你的

34、理由。请说出你的理由。_。【解析解析】(1)(1)由实验图解可看出由实验图解可看出, ,在在r r型菌的培养基中加入型菌的培养基中加入r r型菌和型菌和s s型菌的型菌的dnadna。这是艾弗里及其同事所做肺炎双球菌的转化实验的部分图解。该实验是在格这是艾弗里及其同事所做肺炎双球菌的转化实验的部分图解。该实验是在格里菲思实验的基础上为进一步证明转化因子的化学成分而设计的。里菲思实验的基础上为进一步证明转化因子的化学成分而设计的。(2)(2)在对在对r r型细菌进行培养之前型细菌进行培养之前, ,必须首先分离并提纯必须首先分离并提纯s s型细菌的型细菌的dnadna、蛋白质、蛋白质、多糖等物质。

35、多糖等物质。(3)(3)在在r r型菌的培养基中加入型菌的培养基中加入r r型菌和型菌和s s型菌的型菌的dna,dna,培养一段时间后培养一段时间后, ,培养基上除培养基上除了了r r型细菌的菌落外型细菌的菌落外, ,还出现了少量的还出现了少量的s s型细菌的菌落型细菌的菌落, ,说明有一部分说明有一部分r r型细菌转型细菌转化成了化成了s s型细菌。由于艾弗里实验中提取出的型细菌。由于艾弗里实验中提取出的dna,dna,纯度最高时也还有纯度最高时也还有0.02%0.02%的的蛋白质蛋白质, ,所以该实验可以作出结论所以该实验可以作出结论:dna:dna可能是遗传物质。可能是遗传物质。(4)

36、(4)因为蛋白酶本身就是蛋白质因为蛋白酶本身就是蛋白质, ,所以将提取的所以将提取的dnadna与蛋白酶处理后再与与蛋白酶处理后再与r r型细型细菌混合培养菌混合培养, ,不能达到将蛋白质除去的目的不能达到将蛋白质除去的目的, ,也就不能排除也就不能排除dnadna和蛋白质共同起和蛋白质共同起转化作用转化作用, ,故不赞同该设计方案。故不赞同该设计方案。答案答案: :(1)(1)转化因子转化因子(2)(2)分离并提纯分离并提纯(3)dna(3)dna可能是遗传物质可能是遗传物质(4)(4)不赞同不赞同, ,因因为蛋白酶本身就是蛋白质为蛋白酶本身就是蛋白质, ,没有达到将蛋白质除去的目的没有达到

37、将蛋白质除去的目的【加固训练加固训练拔高拔高】1.1.下列关于肺炎双球菌体外转化实验的叙述下列关于肺炎双球菌体外转化实验的叙述, ,错误的是错误的是( () )a.a.本实验需对细菌进行悬浮培养本实验需对细菌进行悬浮培养b.b.转化效率与转化效率与s s型菌的型菌的dnadna纯度有密切关系纯度有密切关系c.c.转化来的转化来的s s型菌的遗传物质中不含型菌的遗传物质中不含r r型菌的遗传信息型菌的遗传信息d.d.一种细菌的一种细菌的dnadna掺入另一种细菌中掺入另一种细菌中, ,能够引起稳定的遗传变异能够引起稳定的遗传变异【解析解析】选选c c。本实验需从活的。本实验需从活的s s型菌中抽

38、提型菌中抽提dnadna、蛋白质和荚膜物质、蛋白质和荚膜物质, ,分别与分别与活的活的r r型菌混合并进行悬浮培养型菌混合并进行悬浮培养,a,a正确正确; ;转化效率与转化效率与s s型菌的型菌的dnadna纯度有密切关纯度有密切关系系,dna,dna纯度越高纯度越高, ,转化效率就越高转化效率就越高,b,b正确正确; ;转化来的转化来的s s型菌的遗传物质中含型菌的遗传物质中含r r型型菌的遗传信息和菌的遗传信息和s s型菌的遗传信息型菌的遗传信息,c,c错误错误; ;一种细菌一种细菌(s(s型细菌型细菌) )的的dnadna掺入另一掺入另一种细菌种细菌(r(r型细菌型细菌) )中中, ,能

39、够引起稳定的可遗传变异能够引起稳定的可遗传变异, ,使使r r型细菌具备了型细菌具备了s s型细菌的型细菌的可遗传的性状可遗传的性状( (如具有荚膜和毒性如具有荚膜和毒性),d),d正确。正确。2.(20192.(2019浙江浙江7 7月选考月选考) )为研究为研究r r型肺炎双球菌转化为型肺炎双球菌转化为s s型肺炎双球菌的转化物型肺炎双球菌的转化物质是质是dnadna还是蛋白质还是蛋白质, ,进行了肺炎双球菌体外转化实验进行了肺炎双球菌体外转化实验, ,其基本过程如图所示其基本过程如图所示: :下列叙述正确的是下列叙述正确的是( () )a.a.甲组培养皿中只有甲组培养皿中只有s s型菌落

40、型菌落, ,推测加热不会破坏转化物质的活性推测加热不会破坏转化物质的活性b.b.乙组培养皿中有乙组培养皿中有r r型及型及s s型菌落型菌落, ,推测转化物质是蛋白质推测转化物质是蛋白质c.c.丙组培养皿中只有丙组培养皿中只有r r型菌落型菌落, ,推测转化物质是推测转化物质是dnadnad.d.该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是dnadna【解析解析】选选c c。甲组中培养一段时间后可发现有极少的。甲组中培养一段时间后可发现有极少的r r型菌转化成了型菌转化成了s s型菌型菌, ,因此甲组培养皿中不仅有因此甲组培养皿中不仅有s s型菌落也有型菌落也有

41、r r型菌落型菌落,a,a项错误项错误; ;乙组培养皿中加入了乙组培养皿中加入了蛋白酶蛋白酶, ,故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰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应当推测转化物质是dna,bdna,b项错误项错误; ;丙组培养皿中加入了丙组培养皿中加入了dnadna酶酶,dna,dna被水解后被水解后r r型菌便不发生转化型菌便不发生转化, ,可可推测是推测是dnadna参与了参与了r r型菌的转化型菌的转化,c,c项正确项正确; ;该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是质是dna,dna,无法证明还有其他的物质也可做遗传物质无

42、法证明还有其他的物质也可做遗传物质,d,d项错误。项错误。考点二噬菌体侵染细菌实验考点二噬菌体侵染细菌实验【典例探究典例探究】(2019(2019江苏高考江苏高考) )赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的t t2 2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了dnadna是遗是遗传物质传物质, ,下列关于该实验的叙述正确的是下列关于该实验的叙述正确的是( () )a.a.实验中可用实验中可用1515n n代替代替3232p p标记标记dnadnab.b.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的c.c.噬菌体噬菌体dnadna的合成原料来自大肠杆菌的合成原料来自大肠杆菌d

43、.d.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是实验证明了大肠杆菌的遗传物质是dnadna【名师授法解题名师授法解题】关键能力关键能力理解能力、实验分析能力理解能力、实验分析能力题眼信息题眼信息题眼题眼1.1.标记要求标记要求; ;题眼题眼2.2.子代噬菌体合成条件子代噬菌体合成条件解题思维解题思维根据侵染实验的原理、过程及结果分析根据侵染实验的原理、过程及结果分析, ,结合自身理解结合自身理解, ,逐项判断逐项判断【解析解析】选选c c。因为。因为n n是蛋白质和是蛋白质和dnadna共有的元素共有的元素, ,若用若用1515n n代替代替3232p p标记噬菌体的标记噬菌体的dna,dna,则其蛋白质

44、也会被标记则其蛋白质也会被标记,a,a项错误项错误; ;噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的dnadna在大肠杆菌体内编码的在大肠杆菌体内编码的,b,b项错误项错误; ;噬菌体的噬菌体的dnadna合成的模板来自噬菌体自身的合成的模板来自噬菌体自身的dna,dna,而原料来自大肠杆菌而原料来自大肠杆菌,c,c项正确项正确; ;该实验证明了噬菌体的遗传物质是该实验证明了噬菌体的遗传物质是dna,ddna,d项错误。项错误。【母题变式延伸母题变式延伸】(1)(1)在证明在证明dnadna是遗传物质的实验中是遗传物质的实验中, ,赫尔希和蔡斯分别用赫尔希和蔡斯分别用3232p

45、 p和和3535s s标记标记t t2 2噬菌体噬菌体的的dnadna和蛋白质和蛋白质, ,据图分析标记元素所在部位并说出理由。该实验不能用据图分析标记元素所在部位并说出理由。该实验不能用c c、h h、o o、n n这些元素标记的原因是什么这些元素标记的原因是什么?(?(科学思维科学思维: :分析与综合分析与综合) )提示提示: :标记元素所在部位分别是。标记标记元素所在部位分别是。标记dnadna用的是用的是p,p,是磷酸是磷酸; ;标记蛋白质标记蛋白质用的是用的是s,s,只有只有r r基基( () )中可能含有中可能含有s;cs;c、h h、o o、n n是是dnadna和蛋白质共有的元

46、素和蛋白质共有的元素, ,若若选择共性元素做标记选择共性元素做标记, ,则无法将则无法将dnadna和蛋白质区分开。和蛋白质区分开。(2)(2)为什么为什么t t2 2噬菌体必须寄生在大肠杆菌内才能增殖噬菌体必须寄生在大肠杆菌内才能增殖?(?(科学思维科学思维: :归纳与总结归纳与总结) )提示提示: :大肠杆菌为大肠杆菌为t t2 2噬菌体提供增殖所需要的原料、能量、酶、核糖体和噬菌体提供增殖所需要的原料、能量、酶、核糖体和trnatrna等。等。【备选典例备选典例】一种感染螨虫的新型病毒一种感染螨虫的新型病毒, ,研究人员利用放射性同位素标记的方法研究人员利用放射性同位素标记的方法, ,以

47、体外培以体外培养的螨虫细胞等为材料养的螨虫细胞等为材料, ,设计可相互印证的甲、乙两组实验设计可相互印证的甲、乙两组实验, ,以确定该病毒的以确定该病毒的核酸类型。下列有关实验设计思路的叙述核酸类型。下列有关实验设计思路的叙述, ,错误的是错误的是( () )a.a.应选用应选用3535s s、3232p p分别标记该病毒的蛋白质和核酸分别标记该病毒的蛋白质和核酸b.b.先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中培养基中c.c.再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中再将病毒分别接种到含有甲

48、、乙两组螨虫细胞的培养液中d.d.一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性, ,以确定病毒的类型以确定病毒的类型【解析解析】选选a a。根据题干信息分析。根据题干信息分析, ,本实验的目的是确定病毒核酸的类型是本实验的目的是确定病毒核酸的类型是dnadna还是还是rna,rna,因此应该分别标记因此应该分别标记dnadna和和rnarna特有的碱基特有的碱基, ,即分别用放射性同位素标记即分别用放射性同位素标记尿嘧啶和胸腺嘧啶尿嘧啶和胸腺嘧啶; ;由于病毒没有细胞结构由于病毒没有细胞结构, ,必须寄生在活细胞中必须寄生在活细胞中, ,因此先将甲、因此先将甲、

49、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中; ;再再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中, ,病毒利用螨虫细胞原病毒利用螨虫细胞原料进行增殖料进行增殖; ;一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性, ,以确定病毒的类型。以确定病毒的类型。【核心归纳核心归纳】1.1.噬菌体的培养与增殖过程噬菌体的培养与增殖过程:(:(科学思维科学思维: :分析与综合分析与综合) )(1)t(1)t2 2噬菌体的培养噬菌体的培养: :

50、不能用含不能用含3232p p和和3535s s的培养基直接培养的培养基直接培养t t2 2噬菌体。噬菌体。t t2 2噬菌体是噬菌体是病毒病毒, ,只能寄生在活细胞内只能寄生在活细胞内, ,不能利用培养基直接培养。不能利用培养基直接培养。(2)(2)噬菌体的增殖过程噬菌体的增殖过程: :模板模板: :进入细菌体内的噬菌体进入细菌体内的噬菌体dnadna。合成噬菌体合成噬菌体dnadna的原料的原料: :大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。合成噬菌体的蛋白质合成噬菌体的蛋白质: :原料原料: :大肠杆菌的氨基酸。大肠杆菌的氨基酸。场所场所: :大肠杆菌的核糖体。大肠杆菌

51、的核糖体。2.2.噬菌体侵染细菌实验的噬菌体侵染细菌实验的“3 3次涉及次涉及”与与“2 2个关键环节个关键环节”的归纳的归纳:(:(科学思维科学思维: :比较与归纳比较与归纳) )(1)(1)三次涉及大肠杆菌三次涉及大肠杆菌: :(2)(2)两个关键环节两个关键环节“保温保温”与与“搅拌搅拌”: :侵染时间要合适侵染时间要合适若保温时间过短或过长会使若保温时间过短或过长会使3232p p组的上清液中出现放射组的上清液中出现放射性。原因是部分噬菌体未侵染或子代噬菌体被释放出来。性。原因是部分噬菌体未侵染或子代噬菌体被释放出来。“搅拌搅拌”要充分要充分如果搅拌不充分如果搅拌不充分, ,3535s

52、 s组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离, ,噬菌体与细菌共存于沉淀物中噬菌体与细菌共存于沉淀物中, ,这样造成沉淀物中出现放射性。这样造成沉淀物中出现放射性。3.3.比较肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验比较肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验:(:(科学思维科学思维: :比较、归比较、归纳纳) )项目项目肺炎双球菌体外转化实验肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验设计思路设计思路设法将设法将dnadna与其他物质分开与其他物质分开, ,单独地、直接地研究单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能它们各自不同的遗传功能处理方法处理方法直

53、接分离直接分离: :分离分离s s型细菌的型细菌的dnadna、荚膜多糖、蛋白质、荚膜多糖、蛋白质等分别与等分别与r r型细菌混合培型细菌混合培养养同位素标记法同位素标记法: :分别分别用同位素用同位素3535s s、3232p p标记标记蛋白质和蛋白质和dnadna项目项目肺炎双球菌体外转化实验肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验检测方式检测方式观察菌落类型观察菌落类型检测放射性同位素存在检测放射性同位素存在位置位置结论结论证明证明dnadna是遗传物质是遗传物质, ,而蛋白质而蛋白质不是遗传物质不是遗传物质证明证明dnadna是遗传物质是遗传物质, ,但但不能直接证明

54、蛋白质不不能直接证明蛋白质不是遗传物质是遗传物质【题组集训题组集训】考向一围绕噬菌体侵染细菌实验的同位素标记法考查科学思维与科学探究考向一围绕噬菌体侵染细菌实验的同位素标记法考查科学思维与科学探究1.(20211.(2021曲靖模拟曲靖模拟) )某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验验, ,进行了以下进行了以下4 4个实验个实验: :用用 标记的噬菌体侵染未标记的细菌标记的噬菌体侵染未标记的细菌未标记的噬菌体侵染未标记的噬菌体侵染3535s s标记的细菌标记的细菌用用1515n n标记的噬菌体侵染未标记的细菌标记的噬菌体侵染未标记的细

55、菌用用3232p p标记的噬菌体侵染标记的噬菌体侵染3 3h h标记的细菌标记的细菌35s一段时间后搅拌和离心一段时间后搅拌和离心, ,以上以上4 4个实验检测到放射性的主要部位是个实验检测到放射性的主要部位是 ( () )a.a.沉淀、上清液、沉淀和上清液、上清液沉淀、上清液、沉淀和上清液、上清液b.b.沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液c.c.上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀d.d.上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液【解析解析】选选c c。用。用3535s s标记的噬菌体侵染未标记的

56、细菌标记的噬菌体侵染未标记的细菌, ,蛋白质外壳没有进入蛋白质外壳没有进入细菌细菌, ,所以离心后主要在上清液中检测到放射性所以离心后主要在上清液中检测到放射性; ;用未标记的噬菌体侵染用未标记的噬菌体侵染3535s s标记的细菌标记的细菌, ,3535s s将出现在新的噬菌体中将出现在新的噬菌体中, ,所以离心后主要在沉淀物中检测到放所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性射性; ;1515n n标记的是噬菌体的标记的是噬菌体的dnadna和蛋白质外壳和蛋白质外壳, ,而用而用1515n n标记的噬菌体侵染未标标记的噬菌体侵染未标记的细菌时记的细菌时, ,蛋白质外壳离心到上清液中蛋白质外壳离心到

57、上清液中, ,而噬菌体的而噬菌体的dnadna和细菌离心到沉淀物和细菌离心到沉淀物中中, ,因此放射性存在的主要部位是沉淀物和上清液因此放射性存在的主要部位是沉淀物和上清液; ;放射性主要存在部位是放射性主要存在部位是沉淀物沉淀物, ,与噬菌体的与噬菌体的dnadna无关无关, ,因为用因为用3 3h h标记细菌标记细菌, ,子代噬菌体的蛋白质外壳和子代噬菌体的蛋白质外壳和dnadna含有含有3 3h,h,子代噬菌体子代噬菌体( (未释放出的未释放出的) )和细菌均离心到沉淀物中。和细菌均离心到沉淀物中。【方法技巧方法技巧】“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考向二根据

58、噬菌体侵染细菌实验的拓展分析考向二根据噬菌体侵染细菌实验的拓展分析, ,考查科学思维能力考查科学思维能力2.2.噬菌体侵染大肠杆菌实验中噬菌体侵染大肠杆菌实验中, ,只有噬菌体的只有噬菌体的dnadna进入大肠杆菌细胞进入大肠杆菌细胞, ,蛋白质外蛋白质外壳留在外面壳留在外面, ,但大肠杆菌裂解产生的子代噬菌体却跟原来的噬菌体具有一样的但大肠杆菌裂解产生的子代噬菌体却跟原来的噬菌体具有一样的蛋白质外壳蛋白质外壳, ,下列相关说法正确的是下列相关说法正确的是( () )a.a.是放射性同位素标记引起了细菌基因突变的结果是放射性同位素标记引起了细菌基因突变的结果b.b.是噬菌体是噬菌体dnadna

59、与细菌与细菌dnadna基因重组后产生的基因重组后产生的c.c.由此可以证明由此可以证明dnadna是主要的遗传物质是主要的遗传物质d.d.是噬菌体是噬菌体dnadna基因表达的结果基因表达的结果【解析解析】选选d d。基因突变频率低。基因突变频率低, ,且具有不定向性且具有不定向性,a,a错误错误; ;噬菌体噬菌体dnadna进入大肠进入大肠杆菌后杆菌后, ,会利用大肠杆菌内的物质和结构进行增殖会利用大肠杆菌内的物质和结构进行增殖, ,不会将不会将dnadna与大肠杆菌的与大肠杆菌的dnadna整合在一起整合在一起, ,不可能发生基因重组不可能发生基因重组,b,b错误错误; ;由此可以证明是

60、噬菌体由此可以证明是噬菌体dnadna通过通过转录和翻译控制合成了蛋白质外壳转录和翻译控制合成了蛋白质外壳, ,属于基因表达的结果属于基因表达的结果, ,且证明了且证明了dnadna是遗传是遗传物质物质,c,c错误错误,d,d正确。正确。【加固训练加固训练拔高拔高】1.1.某同学模拟赫尔希和蔡斯做了某同学模拟赫尔希和蔡斯做了t t2 2噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验, ,有关分析有关分析错误的是错误的是( () )a.a.3535s s标记的是标记的是t t2 2噬菌体的噬菌体的dnadnab.b.沉淀物沉淀物b b中含放射性的高低与过程中搅拌是否充分有关中含放射性的