2025年新高考生物一輪復(fù)習(xí):DNA是主要的遺傳物質(zhì)(講義)(學(xué)生版+解析)_第1頁
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文檔簡介

第19講DNA是主要的遺傳物質(zhì)

目錄

01考情透視-目標(biāo)導(dǎo)航................................................2

02知識導(dǎo)圖?思維領(lǐng)航................................................3

03考點突破-考法探究................................................3

考點一肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的分析............................................3

知識點1對遺傳物質(zhì)的早期推測.........................................................3

知識點2格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗............................................3

知識點3艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗..............................................5

知識點4科學(xué)方法一一自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”.......................6

考向1結(jié)合肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗,考查科學(xué)探究能力......................................7

考點二噬菌體侵染細(xì)菌實驗的分析............................................8

知識點1噬菌體侵染細(xì)菌實驗...........................................................8

知識點2三個經(jīng)典實驗對比...........................................................12

考向1結(jié)合噬菌體侵染細(xì)菌實驗,考查實驗探究.........................................13

考點三DNA是主要的遺傳物質(zhì)................................................14

知識點1煙草花葉病毒對煙草葉細(xì)包的感染實驗.........................................14

知識點2DNA是主要的遺傳物質(zhì).......................................................14

知識點3判斷DNA病毒和RNA病毒的方法(拓展)....................................15

考向1結(jié)合探索遺傳物質(zhì)的實驗思路和方法,考查科學(xué)思維能力..........................15

04真題練習(xí)?命題洞見(含2024年高考真題)..........................16

05長句分析?規(guī)范作答...............................................17

一、教材知識鏈接..........................................................................17

二、教材深挖拓展..........................................................................17

三、長句規(guī)范作答..........................................................................18

考點由高考知核心知識點預(yù)測

考點一:肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的分(2024?甘肅)證明DNA是遺傳物質(zhì)的

經(jīng)典實驗

析(3年5考,全國卷3年1考)

題型:選擇題、解答題

(2023?天津卷)肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)

考點二:噬菌體侵染細(xì)菌實驗的分內(nèi)容:本專題知識難度

化實驗

析(3年7考,全國卷3年0考)較低、較高的兩極分

(2022?浙江卷)噬菌體侵染細(xì)菌實驗

化,要求基礎(chǔ)要扎實。

(2022?廣東卷)證明DNA是遺傳物

DNA是主要考查學(xué)生對相關(guān)實驗

質(zhì)的經(jīng)典實驗

的遺傳物質(zhì)的整體性的認(rèn)識,或結(jié)

(2022?海南卷)噬菌體侵染細(xì)菌實驗

合一些情景信息或表

考點三:DNA是主要的遺傳物質(zhì)

(2022?河北卷)證明DNA是遺傳物

格信息設(shè)置題目,考查

年考,全國卷年考)

(3230質(zhì)的經(jīng)典實驗

學(xué)生的應(yīng)變能力、獲取

(2022?湖南卷)噬菌體侵染細(xì)菌實驗

信息和綜合分析能力。

(2022?遼寧卷)證明DNA是遺傳物

質(zhì)的經(jīng)典實驗

課標(biāo)要求1.概述多數(shù)生物的生態(tài)是DNA分子的功能片段,有些病毒的生態(tài)在RNA分子上。

新舊教材對增:①莢膜的解釋(相關(guān)信息);②自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”。

比改:①肺炎雙球菌改為肺炎鏈球菌;②艾弗里實驗內(nèi)容;③T2噬菌體改為T2噬菌體。

通過同位素標(biāo)記法在實驗中的

通過遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)歷程,理解生應(yīng)用,培養(yǎng)對實驗過程和結(jié)果的

㈤3

考點突破?考法探究

考點一肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的分析

知識點1對遺傳物質(zhì)的早期推測

1.蛋白質(zhì):基本單位:常見的21種氨基酸,20世紀(jì)20年代支持率很高。

2.DNA:基本單位:4種脫氧核甘酸,20世紀(jì)30年代,少數(shù)支持。

知識點2格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗

1.科學(xué)家:1928年【英】格里菲斯

2.實驗材料:肺炎鏈球菌

項目S型細(xì)菌R型細(xì)菌

菌落——

菌體________莢膜________莢膜

有無毒性可使人和小鼠患肺炎,小鼠并發(fā)敗血癥死亡一

注:有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗小鼠體內(nèi)吞噬細(xì)包的吞噬,有利于細(xì)菌在小鼠體內(nèi)生活并繁殖。

3.實驗過程:

①R型活細(xì)菌,不死亡

②S型活細(xì)菌[死亡,分離出S型活細(xì)菌

③④加R型熱活致細(xì)死菌的‘

不死亡

+S加型熱細(xì)致菌死的,

S型細(xì)菌

4.實驗分析

死亡,分離出s型活細(xì)菌

!(1)實驗①②對比說明

(2)實驗②③對比說明。

(3)實驗②③④對比說明o

【易錯提示】發(fā)生轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細(xì)菌。

(4)如果沒有實驗③,能否得出格里菲思的結(jié)論?為什么?

(5)在實驗④中是否所有的R型細(xì)菌都轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌?

5.結(jié)論:加熱殺死的S型細(xì)菌中,必然含有某種“轉(zhuǎn)化因子”,使無致病性的R型活菌轉(zhuǎn)化為有致病性的S

型活菌。

【拓展延伸】在格里菲思第④組實驗中,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,貝

(l)ab段R型細(xì)菌數(shù)量減少的原因是0

(2)bc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)菌是由而來的。

【名師點撥】

①此實驗僅能證明S型細(xì)菌中含有某種“轉(zhuǎn)化因子”,但轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)不清楚。

②發(fā)生轉(zhuǎn)化的只是少部分R型細(xì)菌。

③加熱殺死的S型細(xì)菌,其蛋白質(zhì)變性失活,DNA在加熱過程中,雙螺旋解開,氫鍵斷裂,但緩慢冷卻時,

其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。

知識點3艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗

問題1:如何設(shè)計實驗尋找S型肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)呢?

細(xì)包的物質(zhì)=水+無機鹽+蛋白質(zhì)+核酸+糖類+脂質(zhì)

問題2:但究竟哪一個才是轉(zhuǎn)化因子呢?

1.設(shè)計思路:設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開,單獨地、直接地研究它們各自不同的遺傳功能。

2.實驗過程及結(jié)果:酶解法

(破碎加熱致死的S型細(xì)菌)

一設(shè)法去除絕大

部分糖類、蛋

白質(zhì)和脂質(zhì)

----------------(s型細(xì)菌:罩胞提取物)

不--------------------處理

[DNA前)

[分別與F型細(xì)菌混專培養(yǎng)]

(R型:s型)|R4、S型)(Rgy.say](Rgy\ssy](F型)

注意:該實驗應(yīng)用了減法原理。

3.結(jié)果分析

a.第①組實驗表明:0

b.第②③④組實驗表明:o

C.第⑤組實驗表明:o

4.實驗結(jié)論:細(xì)包提取物中含有轉(zhuǎn)化因子,其很可能是DNA。

5.后續(xù)研究:艾弗里等人分析了,發(fā)現(xiàn)這些特性都與極為相似,于是艾弗里提

出:O

注意:①艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗既證明了DNA是遺傳物質(zhì),同時證明了蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì);

②被轉(zhuǎn)化的R型菌只是少量,在培養(yǎng)后既有R型細(xì)菌又有S型細(xì)菌的培養(yǎng)基中,R型菌的菌落占多數(shù);

【特別提醒】

1.轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是生態(tài)重組而非生態(tài)突變。

肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗是指S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中,使受體細(xì)包獲得了新的遺傳

信息,即發(fā)生了生態(tài)重組(屬于廣義上的)。

徑制夾腹形

成的X基因被破壞的X基因吸附在R型菌轉(zhuǎn)化

S型菌R型菌表面成S型菌

注意:蛋白質(zhì)和核酸對于高溫的耐受力是不同的。在80-100℃的溫度范圍內(nèi),蛋白質(zhì)失活,DNA雙鏈解開;

當(dāng)溫度恢復(fù)至室溫后,DNA雙鏈能夠重新恢復(fù),但蛋白質(zhì)的活性無法恢復(fù)。

2.加熱并沒有使DNA完全失去活性。

加熱致死的S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)變性失活,但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨著溫度的降低又逐漸恢復(fù)活

性。

3.并非所有的R型細(xì)菌都能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。

事實上轉(zhuǎn)化的效率很低,并且轉(zhuǎn)化受DNA的純度、兩種細(xì)菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等因素影響。

知識點4科學(xué)方法—自變量控制中的“加法原理"和"減法原理”

1.加法原理

(1)含義:與常態(tài)比較,人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。

(2)舉例:在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中,與對照組相比,實驗組分別作加溫、滴加

FeCL溶液、滴加肝臟研磨液的處理,就利用了“加法原理”。

肝臟鼾磨液

11^0;

2.減法原理

(1)含義:與常態(tài)比較,人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。

(2)舉例:在艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗中,每個實驗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”。

【易錯辨析】

1.格里菲思實驗中,第四組死亡小鼠身上分離得到的S型活細(xì)菌是由S型死細(xì)菌轉(zhuǎn)化而來的。(必修2P43

圖3-2)()

2.格里菲思的實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀。(必修2P43正文)()

3.在艾弗里的實驗中,DNA酶將S型細(xì)菌的DNA分解為脫氧核甘酸,因此不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。(必

修2P44圖3-3)()

4.艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)。(必修2P44正文)()

--------------OIHHJ-u

考向洞察」

考向1結(jié)合肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗,考查科學(xué)探究能力

例1.實驗1:將S型細(xì)菌的DNA與R型細(xì)菌混合培養(yǎng);實驗2:將S型細(xì)菌的DNA用DNA酶處理后所

得物質(zhì)與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)。相關(guān)敘述正確的是()

A.實驗1的培養(yǎng)基上僅有S型細(xì)菌生長

B.實驗2的培養(yǎng)基上有R型和S型細(xì)菌生長

C.實驗1、2可以證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)

D.實驗1與實驗2形成對照

【變式訓(xùn)練】艾弗里等科學(xué)家進行了體外轉(zhuǎn)化實驗,他們將S型細(xì)菌的細(xì)包提取物分別用不同的酶進行處

理后,再與活的R型細(xì)菌混合培養(yǎng)進行轉(zhuǎn)化,具體分組及對應(yīng)處理方式如表所示。下列相關(guān)分析正確的是

()

實驗分組對細(xì)包提取物的處理方式

甲蛋白酶處理

乙RNA酶處理

丙DNA酶處理

T酯酶(脂肪酶)處理

A.上述實驗中的丙組不會發(fā)生轉(zhuǎn)化

B.本實驗與噬菌體侵染細(xì)菌實驗都利用了同位素標(biāo)記技術(shù)

C.上述實驗中的甲組、乙組、丁組為空白對照組,且都不能發(fā)生轉(zhuǎn)化

D.丁組中轉(zhuǎn)化出的S型細(xì)菌因具有莢膜而受到機體吞噬細(xì)包的破壞,從而導(dǎo)致生物患病

【變式訓(xùn)練】如圖表示肺炎鏈球菌不同品系間的轉(zhuǎn)化,在R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的過程中,下列有關(guān)敘

述錯誤的是()

A.加熱致死的S型細(xì)菌中的擬核DNA降解為多個較短的DNA片段

B.轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的S型細(xì)菌中的c印s是由R型細(xì)菌中的c即R發(fā)生生態(tài)突變產(chǎn)生的

C.S型細(xì)菌因有莢膜的保護,所以小鼠的免疫系統(tǒng)不易將其清除

D.若將R型細(xì)菌的DNA與S型細(xì)菌混合,莢膜的存在不利于S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為R型細(xì)菌

考點二噬菌體侵染細(xì)菌實驗的分析

知識固本

知識點1噬菌體侵染細(xì)菌實驗

1.實驗者:赫爾希和蔡斯

2.設(shè)計思路:(與艾弗里實驗思路相同)

設(shè)法將DNA、蛋白質(zhì)等物質(zhì)分開,單獨地、直接地研究它們各自不同的遺傳功能。

3.實驗材料和方法

(1)實驗材料:和O

(2)實驗方法:法,該實驗中用35S、32P分別標(biāo)記

4.T2噬菌體簡介:

(1)優(yōu)點:

①是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒。

②頭部和尾部的外殼是由蛋白質(zhì)構(gòu)成,頭部內(nèi)含有DNA。

③在自身遺傳物質(zhì)的指導(dǎo)下進行繁殖,原料來自大腸桿菌。

④子代噬菌體從宿主細(xì)包裂解釋放。

【注意】不用14C和180,也不能用知、32P標(biāo)記同一噬菌體

【問題1]為什么不能用180和14c標(biāo)記細(xì)菌,再用被標(biāo)記的細(xì)菌來培養(yǎng)噬菌體?

注意:噬菌體增殖過程中:噬菌體只提供自身的DNA為模板,合成新DNA和蛋白質(zhì)所需的原料、能量、場

所、酶均來自大腸桿菌。

過程增殖需要的條件內(nèi)容

模板—

合成T2噬菌體DNA

原料

原料

[釋放注入核酸?—

合成T2噬菌體蛋白質(zhì)

場所

裝配合成核酸和蛋白質(zhì)—

5.實驗過程:

【問題2】如何獲得同位素標(biāo)記的噬菌體?

第一步:標(biāo)記大腸桿菌

大腸桿菌+含35s的培養(yǎng)基-含35s的大腸桿菌

大腸桿菌+含32P的培養(yǎng)基-含32P的大腸桿菌

第二步:標(biāo)記噬菌體

Tz噬菌體+含35s的大腸桿菌一含35s的Tz噬菌體

%噬菌體+含32P的大腸桿菌T含32P的“噬菌體

第三步:已標(biāo)記丁2噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌

(1)35s標(biāo)記噬菌體組:

上清液放射性很高

沉淀物放射性很低

35s標(biāo)記的

子代噬菌

噬菌體

.“體中無35s

用35s標(biāo)記的噬菌體經(jīng)短時間保溫后離心檢測上清液和細(xì)菌裂解后檢測子代

與普通大腸桿菌混合用攪拌器攪拌沉淀物中的放射性物質(zhì)噬菌體的放射性

攪拌的目的使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離

結(jié)

果離心的目的使噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與大腸桿菌分層

上清液放射性很高說明什么說明T?噬菌體中的蛋白質(zhì)沒有進入大腸桿菌

沉淀物放射性很低說明什么攪拌不充分

(2)32P標(biāo)記噬菌體組:

用32P標(biāo)記的噬菌體經(jīng)短時間保溫后離心檢測上清液和細(xì)菌裂解后檢測子代

與普通大腸桿菌混合用攪拌器攪拌沉淀物中的放射性物質(zhì)噬菌體的放射性

驗沉淀物放射性很高說明“噬菌體中的DNA進入了大腸桿菌。

結(jié)

析培養(yǎng)(保溫)時間過短,部分噬菌體還未侵染細(xì)菌;

上清液放射性很低

培養(yǎng)(保溫)時間過長,部分子代噬菌體已經(jīng)釋放。

6.實驗結(jié)論:

(1)直接證明:0

(2)間接證明:DNA能夠,使生物體前后代保持一定的連續(xù)性,維持遺傳性狀的穩(wěn)定性;DNA

能夠控制的合成,從而控制生物體的代謝和性狀。

(3)上述實驗?zāi)芊褡C明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)呢?

【教材隱性知識】

1.【教材隱性知識】源于必修2P46”思考?討論”:選用細(xì)菌或病毒作為探索遺傳物質(zhì)的實驗材料的優(yōu)點

有(填序號,下同)。

①個體很小,結(jié)構(gòu)簡單,容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化②繁殖快。

2.【教材隱性知識】(2)源于必修2P47“練習(xí)與應(yīng)用?拓展應(yīng)用":結(jié)合肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵

染細(xì)菌的實驗,分析DNA作為遺傳物質(zhì)所具備的特點是o

①具有相對的穩(wěn)定性②能夠精確地自我復(fù)制,使親代與子代間保持遺傳的連續(xù)性③能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合

成,控制新陳代謝過程和性狀發(fā)育④在特定條件下產(chǎn)生可遺傳的變異

【特別提醒】子代噬菌體的組成物質(zhì)來源分析

(1)從蛋白質(zhì)外殼方面分析:由寄主細(xì)包提供原料氨基酸,在寄主細(xì)包的核糖體上合成,與親代噬菌體的

蛋白質(zhì)外殼無關(guān)。

(2)從DNA方面分析:由親代噬菌體提供模板,利用寄主細(xì)包提供的脫氧核苜酸,通過半保留復(fù)制的方式

合成子代噬菌體的DNAo

(3)從子代噬菌體方面分析:釋放的眾多子代噬菌體中,只有少數(shù)含有親代噬菌體DNA的單鏈,其余子代

噬菌體的DNA均由寄主細(xì)包提供原料合成。

7.實驗誤差分析:

沉淀物(主要是被侵染的細(xì)菌裂解釋放出的子代

親代噬菌體上清液(主要是噬菌體外殼)

大腸桿菌)噬菌體有無放射性

叱-蛋白質(zhì)放射性高放射性低沒有檢測到知

32P-DNA放射性低放射性高檢測到32P

①35s標(biāo)記的一組,為什么沉淀中出現(xiàn)了放射性?

提示:沉淀物中存在少量放射性可能是攪拌不充分所致。

【問題3】用“S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,理論上講:含有35s標(biāo)記的蛋白質(zhì)均不能進入大腸桿菌,離心

后全存在于上清液.實際上:沉淀物中也有少量放射性,原因是:

【問題4】32P標(biāo)記的一組,為什么上清液中出現(xiàn)了放射性?

知識點2三個經(jīng)典實驗對比

肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細(xì)菌實驗

實驗者格里菲思艾弗里赫爾希和蔡斯

思路設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)等分開,單獨地研究它們遺傳功能。

分離方式酶解法:分別加入到R型菌中同位素標(biāo)記法:標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)

加熱殺死的s型菌體內(nèi)有證明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明蛋

結(jié)論

“轉(zhuǎn)化因子”質(zhì)不是。白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。

【易錯辨析】

1.噬菌體侵染細(xì)菌的實驗獲得成功的原因之一是噬菌體只將DNA注入大腸桿菌細(xì)包中。(必修2P45正

文)()

2.分別用含有放射性同位素35s和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。(必修2P45正文)()

3.用1個35s標(biāo)記的T2噬菌體去侵染大腸桿菌,裂解釋放的子代噬菌體中只有2個含35S。(必修2P45

圖3-6)()

4.32P、35s標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌的實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。(必修2P46

正文)()

考向洞察」

考向1結(jié)合噬菌體侵染細(xì)菌實驗,考查實驗探究

例1.某團隊從下表①?④實驗組中選擇兩組,模擬T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗,驗證DNA是遺傳物質(zhì)。

結(jié)果顯示:第一組實驗檢測到放射性物質(zhì)主要分布在沉淀物中,第二組實驗檢測到放射性物質(zhì)主要分布在

上清液中。該團隊選擇的第一、二組實驗分別是()

才料及標(biāo)記

T2噬菌體大腸桿菌

實驗組

①未標(biāo)記15N標(biāo)記

②32P標(biāo)記35s標(biāo)記

③3H標(biāo)記未標(biāo)記

④35s標(biāo)記未標(biāo)記

A.①和④B.②和③

C.②和④D.④和③

【變式訓(xùn)練】1.如圖A?E表示用35s標(biāo)記的T2噬菌體侵染細(xì)菌的過程,下列有關(guān)敘述正確的是()

T2

A.A?E依次為吸附、注入、復(fù)制、組裝和釋放

B.C時細(xì)菌內(nèi)部分DNA分子具有放射性

CD、E時分別攪拌、離心,后者上清液中放射性較強

D.該實驗證明DNA是T2噬菌體的主要遺傳物質(zhì)

【變式訓(xùn)練】2.利用含有32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染細(xì)菌,經(jīng)過培養(yǎng)和攪拌以及離心后,發(fā)現(xiàn)離心管的沉淀

物中含有較高放射性,而上清液中放射性含量很少。下列相關(guān)敘述錯誤的是()

A.通過用含有32P標(biāo)記的肺炎鏈球菌培養(yǎng)T2噬菌體來標(biāo)記噬菌體

B.若上清液放射性偏高,則可能是培養(yǎng)時間過短所致

C.該實驗結(jié)果不能證明T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA

D.若該實驗不經(jīng)過攪拌,對實驗結(jié)果沒有明顯影響

考點三DNA是主要的遺傳物質(zhì)

-------QO-OOy.

知識JJ

知識點1煙草花葉病毒對煙草葉細(xì)包的感染實驗

1.實驗材料:煙草花葉病毒(只由蛋白質(zhì)和RNA組成)、煙草(高等植物)

RNA

蛋白質(zhì)

煙草花葉病毒

2.實驗過程:

3.實驗結(jié)論:煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是—,不是

知識點2DNA是主要的遺傳物質(zhì)

生物類型所含核酸遺傳物質(zhì)舉例

真核生物—動物、植物、真菌

細(xì)包生物DNA和RNA

原核生物—細(xì)菌

DNA病毒僅有DNA—T2噬菌體、乙肝病毒

非細(xì)包生物

RNA病毒僅有RNA—煙草花葉病毒、HIV病毒

細(xì)包生物:真核生物與原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA

非細(xì)包生物:病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA

生物界絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是RNA,因而

o就生物個體而言,其遺傳物質(zhì)是唯一的。

知識點3判斷DNA病毒和RNA病毒的方法(拓展)

例如: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和結(jié)構(gòu)類型的實驗方法。

(1)酶解法:通過分離提純技術(shù),提取新病毒的核酸,加入酶混合培養(yǎng)一段時間,再

侵染其宿主細(xì)包,若在宿主細(xì)包內(nèi)檢測不到子代病毒,則病毒為DNA病毒。

(2)侵染法:將培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記的尿喀咤的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代,之后接種

,培養(yǎng)一段時間后收集子代病毒并檢測其放射性,若檢測到子代病毒有放射性,則說明該病毒

為病毒。

(3)堿基測定法:為確定新病毒的核酸是單鏈結(jié)構(gòu)還是雙鏈結(jié)構(gòu),可對此新病毒核酸的堿基組成和A、U、

T堿基比例進行測定分析。

①若含有T,且,則說明是單鏈DNA。

②若含有T,且,則最可能是雙鏈DNA。

③若含有U,且,則說明是單鏈RNA。

④若含有U,且A的比例等于U的比例,則最可能是雙鏈RNA。

【考點訓(xùn)練】根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型,有些病毒對健康

會造成很大危害,通常,一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設(shè)在宿主細(xì)包內(nèi)不發(fā)生堿基之間的

相互轉(zhuǎn)換,請利用放射性同位素標(biāo)記的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)包等為材料,設(shè)計實驗以確定一種新病

毒的類型,簡要寫出實驗思路;

考向洞察力

考向1結(jié)合探索遺傳物質(zhì)的實驗思路和方法,考查科學(xué)思維能力

例1.煙草花葉病毒(TMV)是一種單鏈RNA病毒,具有S和HR等多種株系??茖W(xué)家分別提取了S株系和

HR株系的RNA和蛋白質(zhì),進行了以下重組實驗:

重組實驗過程子代病毒的類型

第一組:SRNA+HR蛋白質(zhì)一感染煙草S株系

第二組:HRRNA+S蛋白質(zhì)一感染煙草HR株系

下列相關(guān)敘述中,合理的是()

A.可以通過培養(yǎng)基上菌落特征的不同鑒別TMV的不同株系

B.將TMV的遺傳物質(zhì)與二苯胺水浴加熱,溶液會變成藍(lán)色

C.根據(jù)實驗結(jié)果可推測,TMV的RNA控制其蛋白質(zhì)的合成

D.在該實驗中,第一組實驗是對照組,第二組實驗是實驗組

【變式訓(xùn)練】某種感染動物細(xì)包的病毒M主要由核酸和蛋白質(zhì)組成。為探究病毒M的遺傳物質(zhì)是DNA還

是RNA,某研究小組展開了相關(guān)實驗,如表所示?;卮鹣铝袉栴}:

組別處理方式實驗結(jié)果

A病毒M+活雞胚培養(yǎng)基分離得到大量的病毒M

B病毒M+DNA酶+活雞胚培養(yǎng)基

C

(1)該實驗運用了(填“加法”或“減法”)原理。

(2)C組的處理方式是____________________________________________________

(3)若鑒定結(jié)果表明病毒M是DNA病毒,則B組和C組的實驗結(jié)果分別是

(4)若鑒定結(jié)果表明病毒M是單鏈RNA病毒,通過自我復(fù)制產(chǎn)生遺傳物質(zhì),則讓病毒M的遺傳物質(zhì)進行復(fù)

制,至少經(jīng)過次復(fù)制才能得到病毒M的遺傳物質(zhì),原因是

【變式訓(xùn)練】下列實驗及結(jié)果中,能作為直接證據(jù)說明“核糖核酸是遺傳物質(zhì)”的是()

A.紅花植株與白花植株雜交,F(xiàn)i為紅花,F(xiàn)2中紅花:白花=3:1

B.病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質(zhì)混合后感染煙草只能得到病毒甲

C.加熱致死的S型肺炎鏈球菌與R型活菌混合培養(yǎng)后可分離出S型活菌

D.用放射性同位素標(biāo)記T2噬菌體外殼蛋白,在子代噬菌體中檢測不到放射性

1.(2024?甘肅?高考真題)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成。關(guān)于證明蛋白質(zhì)和核酸哪一種

是遺傳物質(zhì)的系列實驗,下列敘述正確的是()

A.肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中,加熱致死的S型菌株的DNA分子在小鼠體內(nèi)可使R型活菌的相對性

狀從無致病性轉(zhuǎn)化為有致病性

B.肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中,利用自變量控制的“加法原理”,將“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活

菌的培養(yǎng)基中,結(jié)果證明DNA是轉(zhuǎn)化因子

A.需用同時含有32P和35s的噬菌體侵染大腸桿菌B.攪拌是為了使大腸桿菌內(nèi)的噬菌體釋放出來

C.離心是為了沉淀培養(yǎng)液中的大腸桿菌D.該實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA

0

氏句翁析?翅范作答

一、教材知識鏈接

1.(必修2P43)格里菲思實驗中的加熱致死的S型細(xì)菌與R型活細(xì)菌混合能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生S型活細(xì)菌的原理是一

;實驗結(jié)論是在加熱致死的S型細(xì)菌中存在可以使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。

2.(必修2P44)肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中用到了自變量控制中的,實驗結(jié)論是

3.(必修2P45)赫爾希和蔡斯利用了技術(shù),設(shè)計并完成了的實驗,因噬菌體

只有頭部的跡此進入大腸桿菌中,而蛋白質(zhì)外殼留在外面,因而更具說服力。

4.實驗誤差分析:①用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中含較高放射性的原因是

O

②用35s標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,沉淀物中有放射性的原因是,有少量含35s的噬菌體外殼

吸附在細(xì)菌表面,隨細(xì)菌離心到沉淀物中。

5.(必修2P45)—的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離,—的目的是讓上清液中析出質(zhì)量較輕的

T2噬菌體顆粒,而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。

6.(必修2P46)因為生物的遺傳物質(zhì)是DNA,所以說DNA是;原核生物(如細(xì)菌)的

遺傳物質(zhì)是—,真核生物的遺傳物質(zhì)是—,病毒的遺傳物質(zhì)是=

二、教材深挖拓展

1.(必修2P43)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中“加熱”是否已導(dǎo)致DNA和蛋白質(zhì)變性?請說明理由。

2.(必修2P44)體外轉(zhuǎn)化實驗中導(dǎo)致R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌時遺傳物質(zhì)、原料、能量分別由哪方提供?

其轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是什么?

3.(必修2P44)體外轉(zhuǎn)化實驗中,設(shè)置“S型細(xì)菌的DNA中加DNA酶”實驗組的作用是什么?

4.(必修2P45)用35s標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,理論上沉淀物中不含放射性,但實際上含有少量放射性

的原因是什么?

三、長句規(guī)范作答

1.(科學(xué)探究)盡管艾弗里、赫爾希等人的實驗方法不同,但其最關(guān)鍵的實驗設(shè)計思路卻有共同之處,你能

否具體指出?

2.(科學(xué)探究)寫出用32P標(biāo)記的T2噬菌體的步驟:

第19講DNA是主要的遺傳物質(zhì)

目錄

01考情透視-目標(biāo)導(dǎo)航................................................2

02知識導(dǎo)圖?思維領(lǐng)航................................................3

03考點突破-考法探究................................................3

考點一肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的分析............................................3

知識點1對遺傳物質(zhì)的早期推測.........................................................3

知識點2格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗............................................3

知識點3艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗..............................................5

知識點4科學(xué)方法一一自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”.......................6

考向1結(jié)合肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗,考查科學(xué)探究能力......................................7

考點二噬菌體侵染細(xì)菌實驗的分析............................................8

知識點1噬菌體侵染細(xì)菌實驗...........................................................8

知識點2三個經(jīng)典實驗對比...........................................................12

考向1結(jié)合噬菌體侵染細(xì)菌實驗,考查實驗探究.........................................13

考點三DNA是主要的遺傳物質(zhì)................................................14

知識點1煙草花葉病毒對煙草葉細(xì)包的感染實驗.........................................14

知識點2DNA是主要的遺傳物質(zhì).......................................................14

知識點3判斷DNA病毒和RNA病毒的方法(拓展)....................................15

考向1結(jié)合探索遺傳物質(zhì)的實驗思路和方法,考查科學(xué)思維能力..........................15

04真題練習(xí)?命題洞見(含2024年高考真題)..........................16

05長句分析?規(guī)范作答...............................................17

一、教材知識鏈接..........................................................................17

二、教材深挖拓展..........................................................................17

三、長句規(guī)范作答..........................................................................18

考情清視?目標(biāo)導(dǎo)航

考點由高考知核心知識點預(yù)測

考點一:肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的分(2024?甘肅)證明DNA是遺傳物質(zhì)的

析(年考,全國卷年考)經(jīng)典實驗

3531題型:選擇題、解答題

(2023?天津卷)肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)

考點二:噬菌體侵染細(xì)菌實驗的分內(nèi)容:本專題知識難度

化實驗

析(3年7考,全國卷3年0考)較低、較高的兩極分

(2022?浙江卷)噬菌體侵染細(xì)菌實驗

化,要求基礎(chǔ)要扎實。

(2022?廣東卷)證明DNA是遺傳物

DNA是主要考查學(xué)生對相關(guān)實驗

質(zhì)的經(jīng)典實驗

的遺傳物質(zhì)的整體性的認(rèn)識,或結(jié)

(2022?海南卷)噬菌體侵染細(xì)菌實驗

合一些情景信息或表

考點三:DNA是主要的遺傳物質(zhì)

(2022?河北卷)證明DNA是遺傳物

格信息設(shè)置題目,考查

(年考,全國卷年考)

3230質(zhì)的經(jīng)典實驗

學(xué)生的應(yīng)變能力、獲取

(2022?湖南卷)噬菌體侵染細(xì)菌實驗

信息和綜合分析能力。

(2022?遼寧卷)證明DNA是遺傳物

質(zhì)的經(jīng)典實驗

課標(biāo)要求L概述多數(shù)生物的生態(tài)是DNA分子的功能片段,有些病毒的生態(tài)在RNA分子上。

新舊教材對增:①莢膜的解釋(相關(guān)信息);②自變量控制中的“加法原理”和

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