DNA是主要的遺傳物質(zhì) 【基礎(chǔ)梳理+考點(diǎn)探究】高考生物一輪復(fù)習(xí) （新教材新高考）

2023高考一輪復(fù)習(xí)第18講

DNA是主要的遺傳物質(zhì)

講考綱講考情講核心素養(yǎng)題型剖析考點(diǎn)梳理內(nèi)容導(dǎo)航4213肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)

RNA是某些病毒的遺傳物質(zhì)

【科學(xué)方法】自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”

1.最新考綱人類(lèi)對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程Ⅱ2.最近考情2022.6浙江卷（22）；2022.1浙江卷（20）；2022湖南卷（2）；2021·全國(guó)乙卷（5）、2021·廣東卷（5）1.生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀：探討遺傳物質(zhì)所應(yīng)具備的特征，

認(rèn)識(shí)DNA的結(jié)構(gòu)與其作為遺傳物質(zhì)的功能相適應(yīng)2.科學(xué)思維——分析與綜合：分析總結(jié)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程，培養(yǎng)邏輯思維

能力和實(shí)驗(yàn)分析能力3.科學(xué)探究——實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析：分析人類(lèi)在對(duì)遺傳物質(zhì)探究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路；肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)1考點(diǎn)1肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1、肺炎鏈球菌

S型肺炎鏈球菌可以引起人類(lèi)和小患肺炎，小鼠并發(fā)鼠敗血癥而死亡?？键c(diǎn)1肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

莢膜是什么？有什么作用？

莢膜是某些細(xì)菌的細(xì)胞壁外面包圍的一層膠狀物質(zhì)。無(wú)莢膜的肺炎鏈球菌，感染人體或動(dòng)物體后，容易被吞噬細(xì)胞吞噬并殺滅。有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗吞噬紐胞的吞噬，有利于細(xì)菌在宿主體內(nèi)生活并繁殖。

S型細(xì)菌具有多糖類(lèi)莢膜，可以抵御吞噬細(xì)胞的吞噬，不能被宿主的正常防御機(jī)制所清除，因而導(dǎo)致宿主感染。R型細(xì)菌沒(méi)有多糖類(lèi)莢膜，感染細(xì)胞后容易被吞噬并殺滅?？键c(diǎn)1肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)2、格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

考點(diǎn)1肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲思的推斷：

加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，能將無(wú)毒性的R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌。

注意：轉(zhuǎn)化后的S型細(xì)菌后代還是S,說(shuō)明轉(zhuǎn)化后可以穩(wěn)定遺傳。

格里菲思第四組實(shí)驗(yàn)中，小鼠體內(nèi)S型細(xì)菌、R型細(xì)菌含量的變化情況如圖所示，則：①ab段R型細(xì)菌數(shù)量減少的原因是：。②bc段R型細(xì)菌數(shù)量增多的原因是：③后期出現(xiàn)的大量S型細(xì)菌的來(lái)源:

說(shuō)明:R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌后，S型細(xì)菌增殖使小鼠患病，降低小鼠的免疫力，造成R型細(xì)菌大量繁殖小鼠進(jìn)行免疫反應(yīng)形成大量抗體，致使R型細(xì)菌數(shù)量減少R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成的S型細(xì)菌繁殖而來(lái)轉(zhuǎn)化后的S型細(xì)菌可穩(wěn)定遺傳?？键c(diǎn)1肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)3、艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

艾弗里和他的同事將加熱致死的S型細(xì)菌破碎后，設(shè)法去除絕大部分糖類(lèi)、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，制成細(xì)胞提取物。在體外進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：第一組：將細(xì)胞提取物加入有R型活細(xì)菌的培養(yǎng)基中，

結(jié)果出現(xiàn)了S型活細(xì)菌?？键c(diǎn)1肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)第二組：細(xì)胞提取物+蛋白酶第三組：細(xì)胞提取物+RNA酶第四組：細(xì)胞提取物+酯酶結(jié)果：細(xì)胞提取物仍然具有轉(zhuǎn)化活性；考點(diǎn)1肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)第五組：用DNA酶處理后，細(xì)胞提取物就失去了轉(zhuǎn)化活性。實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)胞提取物中含有前文所述的轉(zhuǎn)化因子，而轉(zhuǎn)化因子很可能就是DNA。艾弗里等人進(jìn)一步分析了細(xì)胞提取物的理化特性，發(fā)現(xiàn)這些特性都與DNA的極為相似。結(jié)論：DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)?？键c(diǎn)1肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)【拓展】

肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：是由于S型細(xì)菌的DNA整合到了R型細(xì)菌的DNA中，實(shí)現(xiàn)了基因的重新組合。即基因重組。

DNA具有熱穩(wěn)定性。加熱使蛋白質(zhì)變性失去活性，DNA的結(jié)構(gòu)也會(huì)被破壞，但當(dāng)溫度降低到55℃左右時(shí)，DNA的結(jié)構(gòu)會(huì)恢復(fù)，但蛋白質(zhì)卻不能恢復(fù)。

某科研小組在格里菲思實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示，下列敘述正確的是(

)A．該實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)B．從鼠2血液中分離出來(lái)的活菌都能使小鼠死亡C．活菌甲與死菌乙混合后能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生活菌乙的原理是基因突變D．從鼠5體內(nèi)分離出活菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng)，都會(huì)產(chǎn)生光滑菌落答案

D噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)2考點(diǎn)2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)材料—T2噬菌體（1）結(jié)構(gòu)

噬菌體是感染細(xì)菌、真菌、放線(xiàn)菌等微生物的病毒的總稱(chēng)。

作為病毒的一種，噬菌體具有病毒的一些特性：

①個(gè)體微??；

②不具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)；

③含有一種核酸。

④營(yíng)寄生生活。考點(diǎn)2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)

T2噬菌體是一種專(zhuān)門(mén)寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，它的頭部和尾部的外殼都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，頭部含有DNA。

考點(diǎn)2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（2）侵染過(guò)程：T2噬菌體侵染大腸桿菌后，就會(huì)在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來(lái)合成自身的組成成分，進(jìn)行大量增殖。當(dāng)噬菌體增殖到一定數(shù)量后，大腸桿菌裂解，釋放出大量的噬菌體。

考點(diǎn)2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（3）噬菌體的培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)中不能直接用含有放射性同位素的培養(yǎng)基來(lái)培養(yǎng)噬菌體。

噬菌體是營(yíng)寄生生活的，不能直接用普通培養(yǎng)基培養(yǎng)，因此必須先用含有放射性物質(zhì)的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再讓噬菌體去侵染細(xì)菌。

考點(diǎn)2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)2、實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記法

借助同位素原子具有的放射性來(lái)追蹤某種物質(zhì)運(yùn)行和變化的過(guò)程。用35S標(biāo)記一部分噬菌體的蛋白質(zhì)，用32P標(biāo)記另一部分噬菌體的DNA。

考點(diǎn)2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程第一步：標(biāo)記大腸桿菌（1）大腸桿菌＋含35S的培養(yǎng)基→含35S的大腸桿菌（2）大腸桿菌＋含32P的培養(yǎng)基→含32P的大腸桿菌第二步：標(biāo)記T2噬菌體（1）T2噬菌體＋含35S的大腸桿菌→含35S的T2噬菌體（2）T2噬菌體＋含32P的大腸桿菌→含32P的T2噬菌體

考點(diǎn)2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)第三步：用被標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌

結(jié)果子代噬菌體沒(méi)有放射性子代噬菌體檢測(cè)到了放射性A組上清液（放射性很高）,沉淀物（放射性很低）上清液（放射性很低）,（沉淀物）放射性很高

32P標(biāo)記噬菌體DNA侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌B組保溫、攪拌、離心35S標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)攪拌的目的：使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離；離心的目的：讓上清液中析出重量較輕的噬菌體顆粒，離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌?？键c(diǎn)2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)表明：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)人細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在細(xì)胞外。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過(guò)親代的DNA遺傳的。

DNA才是噬菌體的遺傳物質(zhì)。

考點(diǎn)2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)

5、實(shí)驗(yàn)誤差分析(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中有少量放射性的原因？

①保溫時(shí)間短，部分噬菌體未侵染。②保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，部分大腸桿菌裂解釋放子代噬菌體。③攪拌劇烈，大腸桿菌破裂釋放子代噬菌體。

④離心速度過(guò)高，或離心時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中也有少量放射性的原因？

攪拌不充分，噬菌體和大腸桿菌未分離下列關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．圖中離心前通常需要攪拌，攪拌的目的是使大腸桿菌外的T2噬菌體外殼和大腸桿菌分離B．用35S標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌，如果培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將導(dǎo)致B的放射性增加C．在錐形瓶中連續(xù)培養(yǎng)T2噬菌體n代后，子代中含親代T2噬菌體DNA的個(gè)體占總數(shù)的1/2n－1D．用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌，離心后發(fā)現(xiàn)B有較弱的放射性，可能是因?yàn)樯倭縏2噬菌體未侵染大腸桿菌BRNA是某些病毒的遺傳物質(zhì)考點(diǎn)3考點(diǎn)3RNA是某些病毒的遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)RNA分離感染煙草感染煙草實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)病斑不出現(xiàn)病斑實(shí)驗(yàn)結(jié)果有些病毒（如煙草花葉病毒），它們不含有DNA,只含有RNA。在這種情況下，RNA就起著遺傳物質(zhì)的作用。1、RNA是遺傳物質(zhì)考點(diǎn)3RNA是某些病毒的遺傳物質(zhì)2、DNA是主要的遺傳物質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物原核生物真核生物遺傳物質(zhì)是DNA非細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物遺傳物質(zhì)是RNA只含DNA的病毒只含RNA的病毒：生物DNA是主要的遺傳物質(zhì)絕大多數(shù)生物遺傳物質(zhì)是DNA少數(shù)生物遺傳物質(zhì)是RNA【科學(xué)方法】自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”考點(diǎn)4考點(diǎn)4自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”【科學(xué)方法】自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，控制自變量可以采用“加法原理”或“減法原理”。（1）與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱(chēng)為“加法原理”。例如，在“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組分別作加溫、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理，就利用了“加法原理”。（2）與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素的稱(chēng)為“減法原理”。例如，在艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)，就利用了“減法原理”。研究發(fā)現(xiàn)一種病毒只含一種核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是單鏈結(jié)構(gòu)也可能是雙鏈結(jié)構(gòu)。以下是探究新病毒的核酸種類(lèi)和結(jié)構(gòu)類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)方法。(1)酶解法：通過(guò)分離提純技術(shù)，提取新病毒的核酸，加入________酶混合培養(yǎng)一段時(shí)間，再侵染其宿主細(xì)胞，若在宿主細(xì)胞內(nèi)檢測(cè)不到子代病毒，則病毒為DNA病毒。(2)侵染法：將______________培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記的尿嘧啶的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代，之后接種____________，培養(yǎng)一段時(shí)間后收集子代病毒并檢測(cè)其放射性，若檢測(cè)到子代病毒有放射性，則說(shuō)明該病毒為_(kāi)_______病毒。(3)堿基測(cè)定法：為確定新病毒的核酸是單鏈結(jié)構(gòu)還是雙鏈結(jié)構(gòu)，可對(duì)此新病毒核酸的堿基組成和A、U、T堿基比例進(jìn)行測(cè)定分析。①若含有T，且____________________________________________，則說(shuō)明是單鏈DNA。②若含有T，且_______________________________