届苏教版高考生物大一轮复习精品讲义第六单元第16讲 探索遗传物质的过程.docx

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届苏教版高考生物大一轮复习精品讲义第六单元第16讲探索遗传物质的过程

1．涵盖范围

本单元包括必修2第四章遗传的分子基础中的第一节、第二节和第三节。

2．考情分析

（1）考查力度：

本单元在高考中所占比重较大、易与其他单元的内容相联系。

（2）热点考向：

①遗传物质探索的两个经典实验。

②DNA的结构、复制及相关计算。

③转录、翻译过程与中心法则的综合考查。

④DNA和RNA的区别及判断。

（3）考查形式：

①选择题考查以上各考点。

②简答题主要考查DNA的复制及中心法则，多以图解的形式出现。

3．复习指导

（1）复习线索：

①以“DNA的发现—结构—复制—功能”为主线，系统复习两个经典实验、DNA的结构及与RNA的比较，DNA的复制及相关计算。

②以“中心法则”为纽带，比较转录、翻译、DNA复制、RNA复制、逆转录过程的区别，尤其是转录、翻译与蛋白质、性状的关系。

（2）特别关注：

①两个经典实验的设计原理、材料、流程、现象及结论。

②碱基互补配对原则相关的计算。

③DNA复制的特点、条件、原料、结果、意义等。

④转录和翻译过程的比较。

（3）复习方法：

①借助实验流程图和列表比较法突破两大经典实验。

②采用图文结合法理解记忆DNA的组成、结构。

③列表比较和图文结合法理解基因的表达。

第16讲　探索遗传物质的过程

[考纲要求]　1.人类对遗传物质的探索过程（Ⅱ）。

2.实验：

DNA的粗提取和鉴定。

一、肺炎球菌转化实验

1．格里菲思体内转化实验

（1）过程

（2）结论：

加热杀死的S型球菌中，含有某种促成R型球菌转化为S型球菌的“转化因子”。

判一判　

（1）S型肺炎球菌有毒性，R型肺炎球菌无毒性（　√　）

（2）加热杀死的S型球菌和R型活球菌混合注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取到的全部是S型球菌（　×　）

（3）格里菲思认为加热杀死的S型球菌的DNA是转化因子（　×　）

2．艾弗里体外转化实验

（1）过程

（2）结论：

DNA才是使R型球菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是转化因子，是遗传物质。

思考　艾弗里实验中设置DNA＋DNA酶这一组实验的目的是什么？

提示　一是对照说明只加DNA组的结论，二是说明DNA的基本构成成分不能实现转化。

[辨析]　培养基中R型和S型球菌的辨析

（1）制作装片，显微观察是否有荚膜结构。

（2）培养形成菌落——培养基中两种细菌不断增殖形成菌落的形态、大小、颜色可以区分——肉眼即可辨别。

二、噬菌体侵染细菌的实验

1．噬菌体结构及增殖

2．实验过程

（1）标记噬菌体

（2）侵染细菌

3．结论：

在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是遗传物质。

思考　与艾弗里实验比较，两者共同的实验设计思路是什么？

提示　设法把DNA与蛋白质等其他物质分开，单独地直接地观察它们各自的作用。

三、RNA是某些病毒的遗传物质的相关实验

1．烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验

（1）实验过程及现象

（2）结论：

RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

2．病毒重建及其对烟草叶细胞的感染

（1）实验过程及结果

（2）结果分析与结论：

重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的病毒类型。

点拨　噬菌体侵染细菌和肺炎球菌转化实验证明DNA是遗传物质，而烟草花叶病毒的感染和重建实验证明RNA是遗传物质。

因此，通过上述实验，有力地证明了核酸是遗传物质。

四、DNA是主要的遗传物质

[连一连]

考点一　分析肺炎球菌的转化实验

1．比较体内转化实验与体外转化实验

体内转化实验

体外转化实验

操作人

格里菲思

艾弗里及其同事

细菌培养场所

小鼠体内

培养基（体外）

巧妙构思

用加热杀死的S型球菌做对照

将物质提纯分离各自观察

结果观察

小鼠是否死亡

培养基中的菌落

实验结论

S型球菌体内有转化因子

S型球菌的DNA是遗传物质

2.体内转化实验与体外转化实验存在怎样的关系？

答案　体内转化实验说明S型球菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明转化因子是DNA。

易错警示　肺炎球菌转化实验中的4点易错分析

（1）体内转化实验不能简单地说成S型球菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的S型球菌，使小鼠致死。

（2）在转化过程中并不是所有的R型球菌均转化成S型球菌，而是只有少部分R型球菌转化为S型球菌。

（3）在加热杀死的S型球菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为DNA也变性失活。

DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。

（4）转化的实质并不是基因发生突变，而是S型球菌的DNA片段整合到了R型球菌的DNA中，即实现了基因重组。

1．格里菲思肺炎球菌的转化实验是科学家研究、确定遗传物质的经典实验。

请回答下列问题：

（1）实验中涉及的S型球菌和R型球菌可以通过观察培养基上的菌落来区分，区分的依据是

。

（2）格里菲思根据实验得出的结论是

。

（3）该实验能否证明DNA是转化因子？

为什么？

。

（4）将加热杀死的S型球菌与R型活球菌混合后，注射到小鼠体内，两种细菌含量变化如图所示。

从免疫学角度解释：

曲线ab段下降的原因是

；

曲线bc段上升的原因是

。

答案　

（1）S型球菌形成的菌落表面光滑，R型球菌形成的菌落表面粗糙　

（2）加热杀死的S型球菌中必然含某种“转化因子”，使R型球菌转化成S型球菌　（3）不能。

因为没有把DNA和其他成分分开，单独观察各自的作用　（4）R型球菌被小鼠的免疫系统杀死　有毒的S型球菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力下降

解析　

（1）S型球菌和R型球菌的菌落不同，S型球菌有荚膜，菌落表面光滑，R型球菌无荚膜，菌落表面粗糙，可通过观察菌落来区分这两种肺炎球菌。

（2）（3）可联系教材实验作答。

（4）注意从免疫学角度解释，R型球菌含量在后期上升是小鼠免疫力降低造成的。

2．注射后能使小白鼠患败血症而死亡的是（　　）

A．R型肺炎球菌

B．加热杀死后的R型肺炎球菌

C．加热杀死后的S型肺炎球菌

D．R型肺炎球菌与加热杀死后的S型肺炎球菌混合

答案　D

解析　S型肺炎球菌可使小白鼠患败血症死亡。

R型肺炎球菌与加热杀死后的S型肺炎球菌混合后，可在小白鼠体内转化为S型肺炎球菌。

肺炎球菌体内和体外转化实验中的对照

在格里菲思的实验中，分别用活的S型和R型球菌注射小鼠形成对照，加热

杀死的S型球菌单独注射和与R型活球菌混合培养形成对照。

在艾弗里的体

外转化实验中，DNA、蛋白质、多糖等物质之间形成对照，而DNA与DNA

酶处理产物之间也形成对照。

考点二　比较分析噬菌体侵染细菌的实验

1．完善噬菌体增殖的相关条件

（1）模板：

噬菌体DNA。

（2）合成DNA的原料：

大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。

（3）合成蛋白质

2．对噬菌体侵染细菌实验的结果分析

分组

结果

结果分析

对比

实验

（相互

对照）

含32P噬菌体＋细菌

上清液中几乎无32P,32P主要分布在宿主细胞内

32P—DNA进入了宿主细胞内

含35S噬菌体＋细菌

宿主细胞内无35S，35S主要分布在上清液中

35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在外面

易错警示　噬菌体侵染细菌实验的易错分析

（1）噬菌体侵染细菌实验中的标记误区

①该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。

②35S（标记蛋白质）和32P（标记DNA）不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。

（2）噬菌体侵染细菌实验与艾弗里的肺炎球菌转化实验的方法不同

①前者采用放射性同位素标记法，即分别标记DNA和蛋白质的特征元素（32P和35S）；

②后者则采用直接分离法，即分离S型球菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型球菌混合培养。

3．关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（　　）

A．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

B．分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养

C．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致

D．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　C

解析　噬菌体是寄生生物，一般的培养基无法培养噬菌体；在用35S和32P标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌时，保温培养的时间不能过长，否则子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，从而影响实验结果；用35S标记噬菌体的侵染细菌实验中，沉淀物中有少量放射性是因为搅拌不充分，使含35S的蛋白质外壳残留在细菌上；噬菌体侵染细菌的实验只能说明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质是不是遗传物质。

[互动探究]　

（1）按B选项所述的标记方法，进入细菌体内的成分是什么？

（2）若C选项中的35S改为32P，若实验结果的上清液中含有放射性，其原因是什么？

提示　

（1）用32P标记的DNA　

（2）噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内或噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代

4．在证明DNA是生物遗传物质的实验中，用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。

下列对于沉淀物中含有少量放射性物质的解释，正确的是（　　）

A．经搅拌与离心后有少量含35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上

B．离心速度太快，含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中

C．T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35S

D．少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌

答案　A

解析　在证明DNA是生物遗传物质的实验中，用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，在沉淀物中含有少量放射性，原因是搅拌不充分，有少量的含35S的T2噬菌体还吸附在大肠杆菌上。

　上清液和沉淀物放射性分析

1．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：

（1）保温时

间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于

上清液中，上清液中出现放射性。

（2）噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心

机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经

离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。

2．用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：

由于搅拌

不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。

考点三　聚焦生物的遗传物质

1．判断下表中生物体内核酸种类及遗传物质

生物类型

所含核酸

遗传物质

举例

细胞

生物

真核生物

DNA和RNA

DNA

酵母菌、玉米、人

原核生物

DNA和RNA

DNA

细菌、蓝藻

非细胞生物

大多数病毒

仅有DNA

DNA

T2噬菌体

极少数病毒

仅有RNA

RNA

SARS病毒、艾

滋病病毒

2.判断正误

（1）豌豆细胞内既有DNA，也有RNA，但是DNA是豌豆的主要遗传物质（　×　）

（2）细胞核中的遗传物质是DNA，细胞质中的遗传物质是RNA（　×　）

易错警示　对遗传物质的3点总结

（1）一切生物（朊病毒除外）的遗传物质是核酸（DNA或RNA）。

（2）凡细胞生物（不论是真核生物还是原核生物），其遗传物质都是DNA，其细胞中的RNA只是遗传信息表达的媒介。

（3）DNA病毒如噬菌体的遗传物质是DNA，只有RNA病毒的遗传物