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第17讲DNA是主要的遗传物质,2017备考最新考纲,人类对遗传物质的探索过程(),考点一肺炎双球菌的转化实验(5年7考),自主梳理,1.肺炎双球菌的类型,光滑,有,有,粗糙,无,无,2.格里菲思体内转化实验,(1)过程,存活,R型活细菌,S型活细菌,R型活细菌,(2)结论加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。,3.艾弗里的体外转化实验,(1)方法直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分别与混合培养，研究它们各自的遗传功能。,R型细菌,(2)实验过程及结果,(3)结论才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质，即是转化因子，是遗传物质。,DNA,DNA+DNA酶,DNA,DNA,跟进题组,题组一格里菲思实验分析,1.1928年，英国细菌学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验。,下列关于此实验的分析不正确的是(),A.实验的关键现象是第4组小鼠死亡并分离出S型活细菌B.分析第4组实验时必须是以第13组的实验为参照C.本实验说明R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化D.本实验结论为“DNA是使R型菌转化为S型菌的转化因子”解析肺炎双球菌转化实验的关键实验是向小鼠注射活的R型菌与加热杀死的S型菌，小鼠死亡，且从小鼠体内分离出了S型活细菌；该实验表明了R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化；实验中没有从S型菌体内提取DNA，单独直接地观察DNA的作用，故不能证明DNA是使R型菌转化为S型菌的转化因子。答案D,2.如图表示肺炎双球菌的转化实验，下列说法中正确的是(),A.该实验的设计遵循了对照原则和单一变量原则B.a、d组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果C.从d组死亡小鼠身上分离得到的S型细菌是由S型死细菌转化而成的D.从变异的角度看，细菌的转化属于基因突变解析从d组死亡小鼠身上分离得到的S型细菌是R型细菌转化为S型活细菌，C错误；细菌的转化属于基因重组，D错误。,A,细菌体内转化实验的2点提醒(1)体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的S型细菌使小鼠致死。(2)并非所有的R型细菌都能被转化由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都能被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。,题组二艾弗里实验分析,3.科学家为探究转化因子的本质，进行了如图所示的一组实验。该组实验不能得到的结果或结论是(),A.实验2只出现R型菌落B.实验1、3均出现R型和S型菌落C.DNA是转化因子D.DNA纯度越高转化效率就越高,解析三组实验中，自变量是培养基加入的酶种类，实验1中加入RNA酶，由于R型菌的遗传物质是DNA，加入的是杀死的S型菌的DNA，所以RNA酶不起作用，R型菌可能发生转化，出现R型和S型菌落，同理推出实验3也出现R型和S型菌落。实验2中加入DNA酶，破坏了DNA，R型菌不发生转化，只出现R型菌落。三个实验说明DNA是转化因子。本实验不能说明DNA纯度越高转化效率就越高的结论。答案D,4.下列关于格里菲思和艾弗里完成的肺炎双球菌转化实验的叙述中，错误的是(),A.加热杀死的S型菌的DNA进入R型菌细胞内，使R型菌转化成S型菌B.R型菌转化后出现荚膜，反对者认为可能是突变所致，不能说明DNA是遗传物质C.艾弗里提取的DNA掺杂有非常少量的蛋白质，实验中没有完全排除蛋白质的作用D.艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质解析艾弗里的肺炎双球菌转化实验能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质。答案D,格里菲思实验(实验一)与艾弗里实验(实验二)3个“不同”,考点二噬菌体侵染细菌实验（5年6考）,自主梳理,1.实验材料,(1)噬菌体的结构及生活方式,T2噬菌体和大肠杆菌,DNA,P,外壳,S,寄生,(2)噬菌体的复制式增殖,噬菌体,大肠杆菌,大肠杆菌,法。该实验中用35S、32P分别标记。,同位素标记,蛋白质和DNA,2.实验方法,3.实验过程,(1)标记噬菌体,大肠杆菌,大肠杆菌,噬菌体,噬菌体,(2)侵染细菌,高,高,低,低,4.实验结果分析5.结论,(1)噬菌体侵染细菌时，其进入细菌细胞中，而留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代遗传的。是遗传物质。,DNA,DNA,DNA,蛋白质外壳,1.高考重组判断正误,(1)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质(2015江苏卷)()(2)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖(2013海南，13D)()(3)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质(2013新课标，5改编)()(4)噬菌体的蛋白质可用32P放射性同位素标记(2012上海，11D)()(5)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等(2012山东，5B)(),以上内容主要对教材必修2P4445噬菌体侵染细菌实验相关内容的考查，把握实验方法、原理、结论及对本实验与肺炎双球菌的转化实验对比，找出其异同点是解题关键。,2.(必修2P44图3-3改编)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。由表可知(),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,解析本实验分别用S型细菌的蛋白质、荚膜多糖及DNA与R型菌混合，只有S型菌的DNA才可实现由R型菌向S型菌的转化，表明三类物质中只有DNA为转化因子，而“DNADNA酶”组别恰能验证DNA被破坏后，将丧失转化功能，由此更加增强了“DNA为转化因子”的说服力，并未证明DNA是主要遗传物质。答案C,跟进题组,题组一噬菌体侵染细菌实验分析,1.某同学重复噬菌体侵染细菌的实验，由于对其中一组噬菌体进行同位素标记时有误(其他操作正确)，导致两组实验结果如下：,以上两组实验对噬菌体进行标记的元素分别是()A.32P、35SB.35S、32PC.32P、14CD.32P、32P,解析解答本题首先要清楚教材相关实验中两组实验的结果：用32P标记的一组放射性主要出现在沉淀物中，用35S标记的一组放射性主要出现在上清液中。然后对比表格中的实验结果可知，第一组是正常的，该组是用32P标记的一组，另一组应为用35S标记的一组，但因对同位素标记时有误，结果出现了异常。对第二组异常的实验结果进行分析可知：沉淀物和上清液中均有较高的放射性，其原因一定是用蛋白质和DNA共有的元素对噬菌体进行了标记，如14C或18O或3H或15N。答案C,2.(2015湖北重点中学联考)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直接接种在含有35S的培养基中获得的B.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.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.实际操作中只能在上清液中检测到放射性，下层沉淀物中不可能检测到,解析噬菌体是病毒，无细胞结构，不能在培养基上生存，应该先用含有35S的培养基培养细菌，再用被35S标记的细菌去培养噬菌体；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DNA，便于分离；实验中采用搅拌和离心等手段是为了把蛋白质外壳和细菌分开，再分别检测其放射性；本实验的结果是放射性主要集中在上清液中，沉淀物中有少量放射性。答案B,关注噬菌体侵染细菌实验的2个关键环节(1)侵染时间要合适，若保温时间过短或过长会使32P组的上清液中出现放射性。原因是部分噬菌体未侵染或子代噬菌体被释放出来。(2)搅拌要充分，如果搅拌不充分，35S组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离，噬菌体与细菌共存于沉淀物中，这样造成沉淀物中出现放射性。,题组二噬菌体侵染实验与艾弗里实验的比较,A.两者都运用了和B.前者运用了，后者运用了C.前者只运用了，后者运用了和D.前者只运用了，后者运用了和解析题中两个实验的设计思路都是把DNA和蛋白质分开，研究各自的效应，但艾弗里的肺炎双球菌转化实验没有用放射性同位素标记法，故D正确。,D,3.艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，都能证明DNA是遗传物质，对这两个实验的研究方法可能有：设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，放射性同位素标记法。下列有关叙述正确的是(),4.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，研究各自的遗传效应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艾弗里等人肺炎双球菌体外转化实验，首次证明DNA是使R型细菌转化为S型细菌的物质；赫尔希与蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，两者都是设法将DNA与蛋白质分离，单独地、直接地观察各自在遗传中的作用。肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪技术。,C,艾弗里肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验设计思路的比较,考点三RNA是某些病毒的遗传物质（5年4考）,自主梳理,1.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验,(1)实验1(2)实验2,RNA,蛋白质,RNA,A,B,2.生物的遗传物质连线,(3)结论是烟草花叶病毒的遗传物质，不是烟草花叶病毒的遗传物质。,RNA,蛋白质,3.判断正误,(1)肺炎双球菌的转化实验，证明DNA是主要的遗传物质()(2)病毒的遗传物质是RNA和DNA()(3)DNA是噬菌体的主要遗传物质()(4)生物的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸()(5)所有生物的遗传物质都是DNA()(6)真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA(),跟进题组,题组一病毒感染及重组实验,1.如图是某种高等植物病原体的遗传实验过程，实验表明这种病原体(),与,A.寄生于细胞内，通过RNA遗传B.寄生于细胞间，通过蛋白质遗传C.寄生于细胞内，通过蛋白质遗传D.寄生于细胞间，通过RNA遗传,解析从图示可看出，将RNA接种在叶片上，叶片出现了病斑，而将蛋白质外壳接种到叶片上，叶片上没有出现病斑，所以该病原体是通过RNA遗传的。病毒都是寄生在细胞内的，其利用细胞提供的酶进行相关代谢。答案A,6.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(),A.实验B.实验C.实验D.实验,解析因为烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以决定病毒类型和病斑类型的是RNA，而不是蛋白质。中的RNA是b型TMV的，分离出的病毒类型就应该是b型。答案C,探索遗传物质的经典实验总结,题组二DNA是主要的遗传物质,3.下列关于遗传物质的说法，错误的是(),真核生物的遗传物质是DNA原核生物的遗传物质是RNA细胞核的遗传物质是DNA细胞质的遗传物质是RNA甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNAA.B.C.D.解析真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA；细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA；甲型H1N1流感病毒属于RNA病毒，遗传物质是RNA。答案C,4.下列叙述不能说明核酸是遗传物质的是(),A.T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞后能合成T2噬菌体的外壳蛋白B.外源DNA导入受体细胞后并整合到染色体上，随受体细胞稳定遗传C.烟草花叶病毒的RNA与霍氏车前病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染烟草并增殖出完整的烟草花叶病毒D.肺炎双球菌的转化实验中，加热后杀死的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠体内，最终能分离出活的S型菌解析要证明核酸是遗传物质，应将S型菌的核酸从其他化学成分中分离出来，单独观察其作用。,D,生物的遗传物质,易错警示！界定不同生物的遗传物质(1)若是某种生物：其遗传物质是DNA或RNA。(2)若是有细胞结构的生物或DNA病毒：其遗传物质都是DNA，只有RNA病毒的遗传物质才是RNA。(3)若问整个生物界的生物：其遗传物质“主要”是DNA。,易错易混防范清零,易错清零,易错点1误认为格里菲思实验证明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA或误认为艾弗里实验运用了“同位素标记”技术,点拨(1)格里菲思实验仅能证明S型菌中含有某种“转化因子”，但并未具体证明转化因子是何种物质。(2)艾弗里实验所用方法为“化学分离提取法”而不是放射性同位素标记法，噬菌体侵染细菌实验所利用的才是放射性同位素标记法(32P、35S)。,易错点2未明确“标记”对象与实验结果的对应关系,点拨“两看法”解答噬菌体侵染细菌的同位素标记问题,易错点3不能正确分析噬菌体侵染细菌实验的实验误差,点拨噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析(1)32P噬菌体侵染大肠杆菌,(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌,易错点4误认为原核生物或真核生物细胞质中的遗传物质为RNA或认为某一生物遗传物质主要是DNA,点拨(1)真核生物(包括细胞质、细胞核中)和原核生物的遗传物质一定是DNA。(2)病毒的遗传物质是DNA或RNA。(3)绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质。,纠错小练,1.(2016山师大附中模拟)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。下列关于这两个实验的叙述正确的是(),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，研究各自的效应C.艾弗里的实验设置了对照，赫尔希与蔡斯的实验没有对照D.二者都诱发了DNA突变,解析只有噬菌体侵染细菌实验应用了同位素示踪技术，A项错误；两实验最关键的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，B项正确；赫尔希与蔡斯的实验是相互对照，C项错误；两实验都没有诱发DNA突变，D项错误。答案B,2.如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染未标记的细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为(),A.可在DNA中找到15N和32PB.可在外壳中找到15N和35SC.可在DNA中找到15N和32P、35SD.可在外壳中找到15N,解析35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是噬菌体的DNA，15N标记的是噬菌体的蛋白质外壳和DNA。让带标记的噬菌体侵染未标记的细菌，噬菌体以自身的DNA为模板，利用细菌提供的脱氧核苷酸和氨基酸，合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳。由于DNA复制为半保留复制，故子代噬菌体的DNA中可找到15N和32P，而蛋白质外壳中找不到15N和35S，故A项正确。答案A,3.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占10%，沉淀物的放射性占90%。上清液带有放射性的原因可能是(),A.离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌B.搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离C.噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体D.32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中,答案C,4.下列关于DNA是生物的主要遗传物质的叙述，正确的是(),A.所有生物的遗传物质都是DNAB.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNAC.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此以外的其他生物的遗传物质是RNAD.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA答案B,
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