高考生物一轮复习精品教学案专题61DNA是主要的遗传物质教师版.docx
《高考生物一轮复习精品教学案专题61DNA是主要的遗传物质教师版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物一轮复习精品教学案专题61DNA是主要的遗传物质教师版.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高考生物一轮复习精品教学案专题61DNA是主要的遗传物质教师版
【2014高考在线】
1.（2014·江苏卷）4.下列叙述与生物学史实相符的是
A.孟德尔用山柳菊为实验材料，验证了基因的分离及自由组合规律
B.范·海尔蒙特基于柳枝扦插实验，认为植物生长的养料来自土壤、水和空气
C.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献
D.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T２噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制
【重点知识梳理】
一、肺炎双球菌转化实验
1．体内转化实验——格里菲思
（1）实验过程及结果：
（2）结论：
加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”，将无毒的R型活菌转化为有毒的S型细菌。
2．体外转化实验——艾弗里
（1）实验过程及结果：
（2）结论：
S型细菌的DNA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．噬菌体结构
2．实验过程及结果
（1）标记噬菌体：
（2）侵染细菌：
【巧学助记】巧记噬菌体增殖过程
一吸（附）二注（入）三合成，组装、释放、再侵染。
三、连线表示生物类型与遗传物质种类的关系
二、肺炎双球菌转化实验
1.体内转化实验与体外转化实验的比较
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
细胞培养场所
小鼠体内
培养基（体外）
巧妙构思
用加热杀死的S型菌与R型活菌混合培养后进行实验
将物质分离提纯并各自观察它们能否将R型活菌转化
实验步骤
实验结论
S型细菌体内有“转化因子”
S型细菌的DNA是遗传物质
联系
①所用的材料相同，都是R型和S型两种肺炎双球菌
②两实验都遵循对照原则、单一变量原则
③体内转化实验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA
2．实验拓展分析
（1）加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
（2）R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌DNA与R型细菌DNA实现重组，表现出S型细菌的性状，此变异属于广义上的基因重组。
（3）转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。
三、噬菌体侵染细菌实验
1.肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较
肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
不同点
方法不同
直接分离：
分离S型细菌
的DNA、多糖、蛋白质等物质，分别与R型细菌混合培养
间接分离：
分别标记DNA和蛋白质的特征元素（32P和35S），侵染时自然分离
结论不同
证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
证明了DNA是遗传物质，但没有直接证明蛋白质不是遗传物质
关系
①实验思路相同：
都是设法把DNA和蛋白质分开，单独观察它们的作用
②都遵循了对照原则
③都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质
④由于肺炎双球菌体外转化实验在物质提取时不能完全去除其他物质，因此噬菌体侵染细菌实验更具说服力
2．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。
【高频考点突破】
考点一 遗传物质及其探索历程
1．人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是（ ）
A．孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力
C．沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数
D．烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA
【变式探究】下列
关于生物体内遗传物质的说法，正确的是（ ）
A．所有病毒的遗传物质是DNA和RNA
B．细菌在二分裂的过程中，其染色质也进行复制
C．大肠杆菌中既有DNA又有RNA，DNA是主要的遗传物质
D．水稻的遗传物质是由脱氧核苷酸构成的
解析：
选D 每种病毒内只有一种核酸，含有DNA的称为DNA病毒，含有R
NA的称为RNA病毒。
细菌属于原核生物，拟核中只有裸露的DNA分子，无染色质。
大肠杆菌的遗传物质是DNA。
水稻的遗传物质是DNA，其基本单位是脱氧核苷酸。
考点二 肺炎双球菌转化实验
例2．下图为“肺炎双球菌的转化实验”的部分研究过程。
能充分说明“DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质”的是（ ）
A．①②④ B．①②③
C．②③④D．①②③④
【变式探究】格里菲思和艾弗里所进行的肺炎
双球菌的转化实验证实了（ ）
①DNA是遗传物质 ②RNA是遗传物质 ③DNA是主要的遗传物
质 ④蛋白质和多糖不是遗传物质 ⑤S型细菌的性状是由DNA决定的 ⑥在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入了R型细菌的细胞
A．①④⑤⑥B．②④⑤⑥
C．②③⑤⑥D．③④⑤⑥
考点三 噬菌体侵染细菌实验
例3．针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注。
下列有关噬菌体的叙述，正确的是（ ）
A．利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质
B．以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸
C．外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡
D．能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解
解析：
选A 噬菌体是一种专门寄生在细菌细胞内的病毒，在噬菌体侵染细菌的过程中，以细菌氨基酸为原料合成子代噬菌体的蛋白质；合成子代噬菌体的核酸是以噬菌体DNA为模板而不是以细菌DNA为模
板；当噬菌体在宿主菌内增殖到一定程度后，会使宿主菌裂解死亡，而不是噬菌体外壳蛋白抑制了宿主菌的蛋白质的合成而使其死亡；噬菌体是病毒，不以二分裂方式增殖。
【变式探究】某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质（如下表所示）。
产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。
噬菌体
细菌
DNA或核苷酸
32P标记
31P标记
蛋白质或氨基酸
32S标记
35S标记
（1）子代噬菌体的DNA应含有表中的________和________元素，各占________个和________个。
（2）子代噬菌体的DNA中，只含有32P的有________个；只含31P的有________个；同时含有32P、31P的有________个。
（3）子代噬菌体的蛋白质分子中都没有________元素，由此说明_________________；
子代噬菌体蛋白质都含有________元素，这是因为______________________________
________________________________________________________________________。
【经典考题精析】
（2013·北京卷）关于高中生物学实验的基本原理，叙述不正确的是（ ）
A．噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立的代谢系统
B．提取组织DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异
C．成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透（过）性
D．PCR呈指数扩增DNA片段是因为上一轮反应的产物可作为下一轮反应的模板
【答案】C【解析】本题考查学生对生物学实验的理解。
噬菌体无细胞结构，缺乏独立的代谢系统，其增殖只能在活细胞中进行，A项正确；利用蛋白质和DNA在不同浓度的NaCl溶液和酒精中溶解度的不同，可提取组织DNA，B项正确；成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁
分离是因为细胞壁和原生质层的伸缩性不同，C项错误；PCR呈指数扩增DNA片段是因为上一轮反应的产物可作为下一轮反应的模板，D项正确。
（2013·新课标全国卷Ⅱ）在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是（ ）
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验
③肺炎双球菌转化实验 ④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 ⑤DNA的X光衍射实验
A．①② B．②③
C．③④D．④⑤
【当堂巩固】
1．一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。
对此有关叙述错误的是（ ）
A．最初认为遗传物质是蛋白质，推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息
B．在艾弗里肺炎双球菌的转化实验中，细菌转化的实质是发生了基因的重新组合
C．噬菌体侵染细菌的实验之所以更有说服力，是因为其蛋白质与DNA完全分开
D．噬菌体侵染细菌的实验中，只有在离心后的沉淀物中才能检测到放射性同位素32P
2．豌豆细胞中的DNA，有84%在染色体上，染色体中DNA占36.5%，RNA占9.6%，蛋白质占48.9%，这些数据表明（ ）
A．染色体的复制与RNA无关
B．染色体是遗传物质的主要载体
C．豌豆的遗传物质是DNA和RNA
D．基因在染色体上呈线性排列
【解析】 分析题意可知，DNA主要存在于染色体上，所以染色体是遗传物质的主要载体。
【答案】 B
3．下列关于格里菲思的肺炎双球菌的转化实验的叙述，正确的是（ ）
A．加热杀死的有荚膜肺炎双球菌能使小白鼠致死
B．可以用3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸来研究R型肺炎双球菌中DNA的复制
C．加热杀死的S型肺炎双球菌和活R型肺炎双球菌混合培养后感染小白鼠能使其致死
D．该实验证明DNA是遗传物质，而多糖类不是
4．肺炎双球菌转化实验中，
将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型和R型细菌含量变化情况如下图所示。
下列有关叙述错误的（ ）
A．在死亡的小鼠体内存在着S型、R型两种类型的细菌
B．曲线ab段下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭
C．曲线bc段上升，与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关
D．S型细菌数量从0开始是由于R型细菌基因突变的结果
5．后人在格里菲思肺炎双球菌体内转化实验的基础上进行了后续实验，以探究处理后仍然存活的小鼠是否具有免疫力，设计了如下实验：
结合上述实验结果，下列有关实验分析错误的是（ ）
A．R型细菌可以作为S型细菌的疫苗
B．高温杀死的S型细菌虽然不具有致病性，但仍保留有抗原性
C．甲组小鼠2中能够分离出R型和S型细菌
D．乙组中小鼠1体内存在着针对S型细菌的抗体和记忆细胞
6．在证明DNA
是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是（ ）
A．①④ B．②④
C．①⑤ D．③⑤
7．在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质
B．该实验的步骤是标记、培养、搅拌、离心、检测
C．用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体
D．该实验证明了DNA是主要的遗传物质
【解析】 32P、35S标记的是不同组T2噬菌体的DNA和蛋白质。
T2噬菌体只能用活的细胞培养，不能用培养基培养。
该实验证明了DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质。
【答案】 B
8．科学家从烟草花叶病毒（TMV）中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。
下列4组实验（见下表）中，不可能出现的结果是（ ）
实验编号
实验过程
实验结果
病斑类型
病斑中分离出的病毒类型
①
a型TMV→感染植物
a型
a型
②
b型TMV→感染植物
b型
b型
③
组合病毒（a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA）→感染植物
b型
a型
④
组合病毒（b型TMV的蛋白质＋a型TMV的RNA）→感染植物
a型
a型
A.实验①B．实验②
C．实验③D．实验④
9．艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。
这两个实验在设计思路上的共同点是（ ）
A．二者都应用了同位素示踪技术
B．二者的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的作用
C．艾弗里的实验设置了对照，赫尔希和蔡斯的实验没有对照
D．二者都诱发了DNA突变
10．对甲、乙、丙、丁四种生物进行分析比较，结果如下表所示：
项目
甲
乙
丙
丁
细胞膜
有
无
有
无
遗传物质
DNA
RNA
DNA
DNA
是否遵循孟德尔遗传定律
否
否
是
否
其中最可能表示肺炎双球菌的是（ ）
A．甲B．乙
C．丙D．丁
【解析】 肺炎双球菌是原核生物，具有细胞结构，其遗传物质是DNA，由于不能进行有性生殖，故不遵循孟德尔的遗传定律。
【答案】 A
11．在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。
（1）某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。
请分析以下实验并回答问题
：
A．将一部分S型细菌加热杀死。
B．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上（接种的菌种见图中文字所示）。
C．将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况（如下图）。
①制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等，并调整pH。
②本实验中的对照组是________。
③本实验能得出的结论是
________________________________________________________________________。
④从你现有的知识分析，“R型菌变成S型菌”这一变异属于________，加热杀死的S型菌中的DNA仍有活性的原因可能是________。
（2）艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。
请利用DNA酶（可降解DNA）做试剂，选择适当的
材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。
①实验设计方案：
第一步：
从S型细菌中提取DNA。
第二步：
制备符合要求的培养基，均分为三份，标号为A、B、C，分别做如下处理。
编号
A
B
C
处理方法
不加任何
提取物
加入提取出的
S型细菌DNA
——
第三步：
_____________________________________________________________。
第四步：
将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间、观察菌落生长情况。
②预测实验结果：
____________________________________________。
③得出实验结论：
D
NA分子可以使R型细菌转化为S型细菌，DNA结构要保持________才能完成此转化过程。
（2）①加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶
将R型细菌分别接种到三组培养基上
②A、C组中未出现S型细菌；只有B组培养基中出现S型细菌
③完整
12．为证明“遗传物质是DNA而不是蛋白质”，一位同学设计了如下的实验步骤：
第一步：
从有荚膜肺炎双球菌中提取DNA。
第二步：
用提取的DNA培养无荚膜肺炎双球菌，预期结果；无荚膜肺炎双球菌转化为有荚膜肺炎双球菌。
实验结论：
遗传物质是DNA，而不是蛋白质。
有关专家认为，上述实验步骤的设计欠严谨，不能
达到实验目的，请回答：
（1）上述实验步骤设计的不严谨之处是：
________________________________________________________________________。
（2）为达到该实验目的，你对上述实验步骤的补充是：
第一步：
从有荚膜肺炎双球菌中提取__________，用提取的________培养无荚膜肺炎双球菌，预期结果：
无荚膜肺炎双球菌________为有荚膜肺炎双球菌。
第二步：
让转化成的________荚膜肺炎双球菌继续繁殖，预期结果：
发现________荚膜肺炎双球菌的特性代代相传。
升级会员 