高三生物一轮复习第二单元遗传的物质基础学案新人教版必修2.docx

1、高三生物一轮复习第二单元遗传的物质基础学案新人教版必修2高三生物一轮复习 第二单元 遗传的物质基础学案 新人教版必修2考纲考频人类对遗传物质的探索过程()(3年10考)1肺炎双球菌的特点(1)R型细菌：菌落粗糙，细胞壁外无荚膜，没有毒性。(2)S型细菌：菌落光滑，细胞壁外有多糖类物质组成的荚膜，有毒性。2格里菲思实验体内转化(1)写出下列实验现象：R型活细菌小鼠不死亡。S型活细菌小鼠死亡。加热杀死的S型细菌小鼠不死亡。R型活细菌加热杀死的S型细菌小鼠死亡S型活细菌。(2)实验结论：加热杀死的S型细菌中有“转化因子”。3艾弗里实验体外转化(1)实验过程：(2)实验过程分析：只有加入S型细菌的DN

2、A，R型细菌才能转化为S型细菌。S型细菌的DNA加入DNA酶后，不能使R型活细菌发生转化。(3)实验结论：S型细菌的DNA是“转化因子”，即DNA是遗传物质。思考艾弗里实验中设置DNADNA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的水解产物不能实现转化。1体内转化实验与体外转化实验的比较比较项目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型细菌作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菌落实验结论S型细菌体内有转化因子S型细菌的DNA是遗传物质2.体内转化实验与体外转化实验的联系

3、(1)所用实验材料相同。(2)体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延续。(3)两实验都遵循了对照原则，单一变量原则。3实验中利用的方法(1)观察法：观察菌落形态结构。(2)物质抽提法：提取S型细菌的各种物质组成。(1)加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，其内部的DNA在加热后随温度降低而又逐渐恢复活性。(2)转化的实质是基因重组而非基因突变；肺炎双球菌转化实验中，R型细菌吸收了S型细菌的DNA，并整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得新的遗传信息，表现出S型细菌的性状。(3)发生转化的只有少部分R型细菌；由于转化受到DNA纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的生

4、活状况等因素的影响，所以转化过程中并不是所有的R型细菌都转化成S型细菌，只有少部分R型细菌转化成S型细菌。角度一以实验分析的形式，考查肺炎双球菌体外转化实验1(2011广东高考)艾弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎双球菌进行实验，结果如表所示。据表可知()实验组号接种菌型加入S型细菌物质培养皿长菌情况R型蛋白质R 型R型荚膜多糖R 型R型DNAR 型、S 型R型DNA(经DNA酶处理)R 型A.不能证明 S 型细菌的蛋白质不是转化因子B说明 S 型细菌的荚膜多糖有酶活性C和说明 S 型细菌的 DNA 是转化因子D说明 DNA 是主要的遗传物质解析：选C由组比较可知DNA是S型细菌的转化因子，再

5、通过组可进一步证明DNA是S型细菌的转化因子，而蛋白质、荚膜多糖以及DNA水解产物都不是S型细菌的转化因子，A错误，C正确；从表中不能得出B项的结论；表中信息不能说明DNA是主要的遗传物质，D错误。2(2015滨州模拟)艾弗里将R型细菌置于含S型细菌DNA的培养基中培养，得到了S型肺炎双球菌，下列有关叙述中正确的是()AR型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的BR型细菌转化为S型细菌属于基因重组C该实验不能证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质D将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌解析：选B艾弗里实验中将S型细菌中的荚膜多糖、蛋白质和DNA等提取出来，分别加入到培养R型细

6、菌的培养基中，结果发现只有加入DNA时，R型细菌才能转化成S型细菌，这证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质；该实验中R型细菌转化为S型细菌的实质是基因重组，生物的变异都是不定向的；将S型细菌的DNA注射到小鼠体内不能实现肺炎双球菌的转化。3(2015长春高三质检)格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下：将无毒的R型活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡；将有毒的S型活细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡；将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡；将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。根据上述实验，下列说法不正确的是()A整个实验证明DNA是转化因子B实验、实验可作

7、为实验的对照C实验和实验中的死亡小鼠体内都可分离到S型活细菌D重复做实验与，得到同样的结果，可排除S型活细菌由R型活细菌突变而来解析：选A体内转化实验得到的结论是加热杀死的S型细菌存在转化因子，没有得出DNA是转化因子的结论。4已知有荚膜的肺炎双球菌可引起动物致死性肺炎，无荚膜的肺炎双球菌对动物无害。现从有荚膜的肺炎双球菌体内提取出了DNA、蛋白质、多糖等物质，分别加入到培养无荚膜细菌的培养液中，一段时间后将培养液注射到小鼠体内，则图中结果不正确的是()解析：选D从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中，只有DNA才能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，使小鼠致死，故A、B、C都正确。D

8、中虽然有DNA，但DNA酶会使DNA水解，致使无荚膜的肺炎双球菌不能转化为有荚膜的肺炎双球菌，小鼠应表现正常。角度二以实验探究的形式，考查教材经典实验思想的应用5请分析以下实验并回答问题：(1)某人曾重复做了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下：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均匀分为若干组，将相应菌种分别接种到各组培养基上(如图中文字说明部分)；c将接种后的培养基置于适宜温度下培养一段时间后，观察菌落生长情况，实验结果如图所示。本实验可得出的结论是_。(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中起作用的是DNA。请用DNA酶作试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证

9、“促使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。实验方案如下：第一步：从S型细菌中提取出其DNA。同时，制备符合要求的培养基，并将盛有等量培养基的培养装置分别标号A、B、C；第二步： _；第三步：_；第四步：_。请预测实验结果并得出合理结论：_。通过本实验，还能得出的新结论：_。解析：第(2)题是验证实验。欲证明促进R型细菌转化的物质是DNA，可用DNA酶将S型细菌的DNA破坏，看其是否还能使R型细菌转化为S型细菌。解答时可考虑以下几个方面：设置对照实验，在实验组中加入提取的S型细菌的DNA；在对照组中，一组中不加任何提取物，另一组中加入提取的S型细菌的DNA和DN

10、A酶。单一变量的控制，即只有培养细菌的培养基中是否加入S型细菌的DNA这一个实验变量，其余的变量(如接种的细菌种类、数量以及培养条件等)应基本相同。答案：(1)S型细菌中的“某种物质”(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌，而且这种转化是可遗传的(2)第二步：A中不加任何提取物，B中加入提取的S型细菌的DNA，C中加入提取的S型细菌的DNA和DNA酶(顺序可变)第三步：在三组培养基上分别接种等量的R型细菌第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间后，观察菌落生长情况结果预测：A中只有R型细菌菌落；B中出现R型细菌和S型细菌两种菌落；C中只有R型细菌菌落。结论：S型细菌的DNA可以使R

11、型细菌转化为S型细菌DNA只有在结构保持完整、未被破坏的前提下才具有促使R型细菌转化为S型细菌的功能1实验材料T2噬菌体(1)结构(2)生活方式：寄生。(3)增殖过程：吸附注入合成组装释放2实验方法：放射性同位素标记法，即用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。3实验过程及结果(1)标记噬菌体 (2)侵染细菌4实验结论：DNA是噬菌体的遗传物质。思考为什么选用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA?提示：在T2噬菌体的组成成分中，S仅存在于T2噬菌体的蛋白质外壳中，而P则主要存在于DNA中。1噬菌体增殖的条件(1)场所：大肠杆菌。(2)蛋白质合成(3)DNA的合成2子代噬菌体中元素来

12、源分析(1)用32P、35S标记噬菌体，而宿主细胞未标记只在部分子代噬菌体的DNA中有32P。(2)用32P、35S标记宿主细胞，而噬菌体未标记在子代噬菌体的DNA、蛋白质中均有标记元素。(3)用C、H、O、N等标记噬菌体，而宿主细胞未标记只在部分子代噬菌体DNA中有标记元素。(4)用C、H、O、N等元素标记宿主细胞，而噬菌体未标记在子代噬菌体DNA和蛋白质中均可找到标记元素。3噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌体外转化实验的比较比较项目噬菌体侵染细菌实验肺炎双球菌体外转化实验设计思路设法将DNA和其他物质分开，单独研究它们各自不同的功能处理方法放射性同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素

13、直接分离法：分离S型细菌的多种组成物质，分别与R型细菌混合培养检测结果的方式检测放射性位置观察菌落类型结论DNA是遗传物质DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质角度一以图示为信息载体，考查噬菌体侵染细菌的实验分析1.(2015浙江效实中学检测)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验的有关叙述正确的是()A本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的B本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNAC实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性D在新形成的噬菌体中没有检测到35S说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质

14、解析：选B噬菌体是营寄生生活的，必须在有活细胞的培养基中才能生存，不能直接培养在普通培养基上；实验中搅拌离心的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，通过对照实验得出的结论是DNA是遗传物质，但不能说明蛋白质不是遗传物质。2. (2015芜湖模拟)为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。图中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及噬菌体、细菌的有关叙述正确的是()A图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐B若要达到实验目的，还要再设计一组

15、用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照，都是实验组C噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律D若本组实验B(上清液)中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质解析：选B从题干中可知，亲代噬菌体已用32P标记，因此图中锥形瓶中的培养液是用来培养被噬菌体侵染的大肠杆菌的，其内的营养成分中不能加入32P。根据题干中给出的实验目的，是要探究蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，是一个“不知”结果的探究性实验，因此，两组相互对照，都是实验组。噬菌体和细菌都没有染色体，也没有等位基因，所以都不遵循遗传规律。本组实验离心后得到的B(上清液)中正常情况下也会出现少量放射性，可能的原因是培养

16、时间较短，有部分噬菌体还没有侵入大肠杆菌，仍存在于培养液中，也可能是培养时间过长，噬菌体从大肠杆菌体内释放出来造成的。角度二借助噬菌体侵染细菌实验，考查子代噬菌体的元素来源3(2015长春调研)若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体()A一定有35S，可能有32P B只有35SC一定有32P，可能有35S D只有32P解析：选A噬菌体侵染细菌时，以亲代噬菌体的DNA为模板，以大肠杆菌的成分为原料，合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，故子代噬菌体中部分含32P标记，全部含35S标记。4(2011江苏高考)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是()A分别用

17、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，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D32P 、 35S 标记的噬菌体侵染实验分别说明 DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质解析：选CA项错误，噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养；B项错误，保温时间不能过长，若保温时间太长则可能有含32P子代的噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中也能检测到放射性。C项正确，用35S 标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分而使部分

18、噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，离心后存在于沉淀物中；D项错误，本实验可说明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。不同元素标记不同生物，子代噬菌体放射性元素来源标记对象DNA蛋白质DNA和蛋白质噬菌体32P35S14C、2H、18O、15N细菌31P32S12C、1H、16O、14N子代噬菌体32P(少数)、31P(全部)32SC、H、O、N的两种同位素都有角度三以基础判断的形式，考查生物科学发展史5(2013全国卷)在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是()孟德尔的豌豆杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验肺炎双球菌转化实验T2噬菌体侵染大肠杆菌实验DNA的X光衍射实验A B C D

19、解析：选C孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律。摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上。DNA的X光衍射实验为DNA双螺旋结构的发现提供了重要依据。肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验均证明了DNA是遗传物质。6(2012江苏高考)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噬菌体侵染细菌的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解析：选B孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律，但

20、并没有证实其化学本质；因噬菌体侵染细菌的实验用同位素标记的方法将DNA和蛋白质彻底分离开来，故比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力；沃森和克里克构建DNA双螺旋结构时利用了别人的一个重要成果，即嘌呤数等于嘧啶数；烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，并不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA。题型一生物遗传物质的判断类1(2015宁波八校联考)下列关于遗传物质的叙述中，错误的是()A只含有DNA的生物，遗传物质是DNAB只含有RNA的生物，遗传物质是RNAC有细胞结构的生物，遗传物质是DNAD既含有DNA又含有RNA的生物，遗传物质主要是DNA解析：选D既含有DNA又含有R

21、NA的生物，遗传物质是DNA。生物体遗传物质的判断(1)具有细胞结构的生物，其细胞中含有DNA和RNA两种核酸，遗传物质是DNA。(2)病毒体内只含有DNA或RNA一种核酸，含DNA的病毒遗传物质是DNA，含RNA的病毒遗传物质是RNA。题型二病毒遗传物质的实验探究类2要研制诺瓦克病毒疫苗，必须知道其大分子组成，设计实验探究其物质组成。(1)实验原理：RNA溶液在盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色。蛋白质溶液与_反应显_色。_。(2)实验步骤：用三支洁净的试管分别取等量的含有诺瓦克病毒的溶液，编号A、B、C。向A试管中滴加适量的二苯胺试剂，水浴加热。向B试管中滴加适量的浓盐酸与苔黑酚试剂，加热。向C

22、试管中_。(3)请设计一个表格并记录实验结果。(4)实验结论：_。解析：诺瓦克病毒由蛋白质外壳和核酸组成，核酸包括DNA和RNA，要鉴定这些大分子物质，可利用某些化学试剂与这些物质发生颜色反应，根据特定的颜色，判断该病毒中是否含有这些大分子成分。设计表格方便记录实验结果，利用实验结果分析，并得出结论。答案：(1)双缩脲试剂紫DNA溶液与二苯胺试剂共热显蓝色(2)滴加适量的双缩脲试剂，振荡(3)表格如下：试管ABC试剂二苯胺苔黑酚双缩脲现象不变色绿色紫色成分不存在DNARNA蛋白质(4)诺瓦克病毒的大分子组成为RNA和蛋白质注：(3)、(4)其他答案也可，但表格内容要与结论一致。3(2009江苏

23、高考)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a型TMV感染植物a型a型b型TMV感染植物b型b型组合病毒(a型TMV的蛋白质b型TMV的RNA)感染植物b型a型组合病毒(b型TMV的蛋白质a型TMV的RNA)感染植物a型a型A.实验 B实验 C实验 D实验解析：选C烟草花叶病毒是RNA病毒，遗传特性是由RNA决定的，实验组合病毒的遗传物质是b型TMV的RNA，所以分离出的病毒类型应该是b型。病毒遗传物质的探究思路(1)若探究蛋白质和核酸谁是遗传

24、物质，应设法将两者分开，单独侵染宿主细胞，看能否增殖或个体是否出现患病症状即可证明。(2)若探究某种未知病毒遗传物质是DNA还是RNA，则借助水解酶法，观察能否增殖即可证明。具体步骤如下：分离提纯：肺炎双球菌的转化实验。缺点：物质纯度不能保证是100%。同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把DNA与蛋白质区分开。病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒。水解酶法：利用酶的专一性，控制起作用的物质，从而判断出起作用的物质种类。 知识

25、体系构建填充：肺炎双球菌转化噬菌体侵染细菌 烟草花叶病毒侵染烟草DNARNA关键语句必背1一个实验思路：证明DNA是遗传物质的相关实验的实验思路是：设法将DNA与蛋白质等其他物质分离开，单独地、直接地观察它们的生理作用。2两个必清：(1)病毒的遗传物质是DNA或RNA；细胞生物的遗传物质是DNA。(2)在T2噬菌体的化学组成中，仅蛋白质分子中含有S，P几乎都存在于DNA分子中。3三个实验结论：(1)格里菲思实验的结论：加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”。(2)艾弗里实验的结论：DNA才是使R型细菌产生稳定性变化的物质，即DNA是遗传物质。(3)噬菌体侵染细菌实验的结论：DNA是遗传物质，不能

26、证明蛋白质不是遗传物质。1(2013海南高考)关于T2 噬菌体的叙述，正确的是()AT2 噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素BT2 噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中CRNA 和DNA 都是T2 噬菌体的遗传物质DT2 噬菌体可利用宿主体内的物质大量增殖解析：选DT2噬菌体核酸中不含硫元素。T2 噬菌体不能寄生在酵母菌细胞中。任何生物的遗传物质只能是DNA 或RNA，T2 噬菌体的遗传物质是DNA。T2噬菌体作为病毒，只能利用宿主细胞的物质进行增殖。2(2012重庆高考)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

27、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；由于噬菌体的蛋白质外壳没有进入宿主菌内，其与宿主菌蛋白质合成无关；噬菌体是病毒，增殖方式为复制式增殖。3(2009江苏高考)下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是()A豌豆的遗传物质主要是DNAB酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上CT2噬菌体的遗传物质含有硫元素D

28、HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸解析：选B豌豆、酵母菌均为真核生物，其遗传物质均为DNA，主要分布于细胞核内的染色体上。T2噬菌体的遗传物质为DNA，DNA、RNA的组成元素均为C、H、O、N、P。HIV的遗传物质为RNA，RNA水解产生4种核糖核苷酸。4(2009广东高考)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实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是()A重组DNA片段，研究其表型效应B诱发DNA突变，研究其表型效应C设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应D应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递解析：选C艾弗里从S型肺炎双球菌中提取出了DNA、蛋白质，与