高考生物大一轮复习第六单元23DNA是主要的遗传物质学案Word文件下载.docx
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R型细菌
菌落
________
菌体
有__________
无__________
毒性
有毒性，使小鼠患______死亡
______
2.格里菲思转化实验（体内转化）填空：
（1）实验过程及结果
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“________”。
3．艾弗里转化实验（体外转化）填空
（1）原理：
对S型细菌的成分提取、分离、鉴定，并与____________混合培养，以观察各成分的作用。
（3）结论：
________才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是转化因子，是遗传物质。
思维拓展
1．格里菲思的体内转化实验只提出“S型细菌体内有转化因子”，并没有具体证明哪种物质是遗传物质。
最终证明DNA是遗传物质的是艾弗里。
2．格里菲思实验第4组小鼠体内分离出的细菌和艾弗里S型菌的DNA＋R型活菌培养基上生存的细菌都是R型和S型都有，但是R型多。
3．S型菌的DNA＋DNA水解酶＋R型活菌
只有R型细菌，该实验是从另一个角度进一步证明DNA是遗传物质，而不是为了证明DNA的水解产物——脱氧核苷酸不是遗传物质，尽管此实验可以证明该问题，但不是该实验的实验目的。
探究示例1
（2011·
温州十校联考）在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，用DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA并与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。
设置本实验步骤的目的是（ ）
A．证明R型菌的生长并不需要S型活细菌的DNA
B．用以补充R型菌生长过程中所需要的营养物质
C．直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化为S型菌的因素
D．与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照
听课记录：
探究点二 噬菌体侵染细菌的实验
分析完成下表：
实验
材料
T2噬菌体、大肠杆菌
方法
放射性同位素标记法（或示踪法）
设计
思路
S是蛋白质特有元素，P是DNA特有元素，用不同的放射性同位素分别标记DNA和蛋白质，直接单独地去观察它们的作用
过
程
·
结
果
分析
35S标记的噬菌体__________并未进入细菌内部，而32P标记的噬菌体____进入了细菌内部
结论
____是真正的遗传物质
1．上清液中含未浸染的T2噬菌体和侵染后T2噬菌体外壳，沉淀物中含被感染的细菌。
2．该实验不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质外壳留在外面，其作用不能证明。
3．该实验可同时证明DNA能控制蛋白质的合成。
探究示例2
（2010·
上海生物，25）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32PB．只有35S
C．一定有32P，可能有35SD．只有32P
探究点三 肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
相
同
点
均使________________，单独处理，观察它们各自的作用，
但两类实验中____与______分开的方式不同
原则
都遵循了________
结论相
同点
能证明________________，但不能证明DNA是主要的遗传物质
不
不同
艾弗里
________：
分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，
分别与R型细菌混合培养
噬菌体
侵染细
菌实验
____________：
分别标记DNA和蛋白质的特殊元素（32P和35S）
①肺炎双球菌转化实验的结论：
证明________________，
蛋白质____________；
②噬菌体侵染细菌实验的结论：
证明______________，
不能证明蛋白质____________，因蛋白质没有进入细菌体内
1．噬菌体侵染细菌的实验还能间接证明的结论
（1）DNA能够自我复制，使前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性；
（2）DNA能控制蛋白质的生物合成，从而能够控制新陈代谢的过程和性状。
2．噬菌体侵染细菌的实验误差分析：
上清液和沉淀物中为何都有放射性
（1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上在上清液中不含放射性，下层沉淀物中应具有很高的放射性，而实验最终结果显示在离心后的上清液中，也有一定的放射性，而下层的放射性强度却比理论值略低。
原因有二：
一是保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；
二是从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，也会使上清液的放射性含量升高。
（2）若用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但可能由于搅拌不充分，有少量35S的噬
菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物也有一定放射性。
3．肺炎双球菌转化实验
（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降低又逐渐恢复其活性。
（2）R型细菌转化为S型细菌的原因是S型细菌DNA与R型菌DNA实现重组，表现出S型菌的性状，此变异属于基因重组。
探究示例3
广州检测）肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，证明了（ ）
A．DNA是主要的遗传物质
B．蛋白质是遗传物质
C．RNA是遗传物质
D．DNA是遗传物质
题组一 肺炎双球菌转化及噬菌体侵染细菌实验
1．（2011·
南京摸底）下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述中，错误的是（ ）
A．需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定
B．配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖
C．转化的有效性与R型细菌的DNA纯度有密切关系
D．实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是
2．（原创题）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，小鼠死亡。
下列有关叙述中正确的是（多选）（ ）
A．死亡的小鼠体内只存在着S型活细菌
B．死亡的小鼠体内存在着S型和R型两种活细菌
C．死亡的小鼠体内S型活细菌的出现是两种细菌细胞融合的结果
D．死亡的小鼠体内S型活细菌的出现是R型活细菌转化的结果
3．（2011·
广东卷，2）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。
从表可知（ ）
实验组号
接种菌型
加入S型菌物质
培养皿长菌情况
①
R
蛋白质
R型
②
荚膜多糖
③
DNA
R型、S型
④
DNA（经DNA酶处理）
A．①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B．②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C．③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D．①～④说明DNA是主要的遗传物质
4．噬菌体侵染细菌的实验能证明（ ）
①DNA分子结构的相对稳定 ②DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定性 ③DNA能指导蛋白质合成 ④DNA能产生可遗传变异 ⑤DNA是遗传物质
⑥DNA是主要的遗传物质
A．①②③④B．②③⑤
C．①④⑥D．④⑥
5．（原创题）将噬菌体用15N进行标记，放在未被标记的大肠杆菌中培养一段时间，子代噬菌体所含标记元素的情况是（ ）
A．外壳中含有15N
B．子代噬菌体DNA都含有15N
C．子代噬菌体外壳部分含15N
D．子代噬菌体DNA部分含有15N
6．（2011·
江苏卷，12）关于“噬菌体侵染细胞的实验”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标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
题组二 DNA是主要的遗传物质
7．（改编题）下列关于遗传物质的说法，错误的是（ ）
①真核生物的遗传物质是DNA ②原核生物的遗传物质是RNA ③细胞核中的遗传物质是DNA ④细胞质中的遗传物质是RNA ⑤甲型流感病毒的遗传物质是DNA或RNA ⑥细胞生物的遗传物质是DNA ⑦细胞生物的遗传物质主要是DNA
A．①②③B．②③④
C．②④⑤⑦D．③④⑤
8．下列有关生物体遗传物质的叙述，不正确的是（多选）（ ）
A．豌豆的遗传物质主要是DNA
B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
题组三 应用提升
9．有人试图通过实验来了解H5N1型禽流感病毒侵染家禽的过程，设计实验如下：
一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是（ ）
选项
放射性
S元素
P元素
A
全部无
全部32S
全部31P
B
全部有
全部35S
多数32P、少数31P
C
少数有
少数32P、多数31P
D
10.甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂交病毒”丙，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为（ ）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
11.1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌的实验，下图是实验的部分过程：
（1）写出以上实验的部分操作过程：
第一步：
用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。
如何实现对噬菌体的标记？
请简要说明实验的设计方法。
________________________________________________________________________。
第二步：
用被35S标记的噬菌体与没有标记的大肠杆菌混合。
第三步：
一定时间后，在搅拌器中搅拌后再进行离心。
（2）以上实验结果能否说明遗传物质是DNA？
为什么？
（3）噬菌体侵染大肠杆菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要（ ）
A．大肠杆菌的DNA及其氨基酸
B．噬菌体的DNA及其氨基酸
C．噬菌体的DNA和大肠杆菌的氨基酸
D．大肠杆菌的DNA及其噬菌体的氨基酸
12．下图是肺炎双球菌转化实验的一部分图解，请据图回答：
（1）该实验是在______________________实验的基础上进行的，其目的是证明________的化学成分。
（2）在对R型细菌进行培养之前，首先进行的工作是____________________________
（3）依据上面图解的实验，可以作出________________________________的假设。
（4）为验证上面的假设，他们设计了下面的实验：
该实验中加入DNA酶的目的是__________________________________，他们观察到的实验现象是________________________________。
（5）通过上面两步实验，仍然不能说明________________________________，为此他们设计了下面的实验：
他们观察到的实验现象是__________________，该实验能够说明______________。
课前准备区
一、1.
（2）转化因子
2．
（1）DNA （3）DNA （4）DNA
二、1.
（1）DNA 头部 蛋白质
（2）寄生 大肠杆菌 不能 2.高 低 未检测到 低 高 检测到 3.DNA
思考 通过对噬菌体中蛋白质和DNA的研究表明，仅在蛋白质中含有S，而P几乎都存在于DNA分子中。
三、1.RNA 2.RNA 蛋白质 3.RNA
四、DNA DNA
课堂活动区
探究点一
1．表面光滑 表面粗糙 多糖类荚膜 多糖类荚膜 败血症 无毒性
2．
（1）加热后杀死的S细菌 不死亡 不死亡
（2）转化因子
3．
（1）活的R型细菌
（2）R型、S型 R型 （3）DNA
探究示例1 D [本实验设置了对照，实验变量是有无DNA。
无DNA采取的措施是用DNA酶水解DNA。
]
探究点二
培养基 培养基 细菌 细菌 高 低 低 高 蛋白质外壳 DNA DNA
探究示例2 A [本题考查同位素标记法研究噬菌体侵染细菌的过程。
由于噬菌体以自身的DNA作为遗传物质，以大肠杆菌的核苷酸和氨基酸为原料合成子代的DNA和蛋白质，所以合成的子代的DNA中，含有母链的DNA含32P，不含母链的DNA不含32P，而合成子代的蛋白质外壳则都含有35S。
探究点三
DNA和蛋白质分开 DNA 蛋白质 对照原则 DNA是遗传物质 直接分离 同位素标记法 DNA是遗传物质 不是遗传物质 DNA是遗传物质 不是遗传物质
探究示例3 D [这两个实验只能证明DNA为遗传物质。
得出“DNA是主要的遗传物质”的结论，是由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数生物如某些病毒的遗传物质是RNA。
构建知识网络
DNA RNA 噬菌体侵染细菌实验 DNA 蛋白质 DNA RNA 蛋白质
课后练习区
1．C [由艾弗里的肺炎双球菌转化实验过程可知，提取的S型细菌的DNA纯度越高，转化的有效性越强，说明转化的有效性与S型细菌的DNA纯度有密切关系。
2．BD [根据实验分析，死亡的小鼠体内既有S型活细菌，也有R型活细菌。
S型活细菌是R型活细菌转化而来的，不是细胞融合的结果。
拓展提升 肺炎双球菌体内和体外转化实验的比较
体内转化实验
体外转化实验
实验者
格里菲思
艾弗里及其同事
培养细菌
用小鼠（体内）
用培养基（体外）
S型细菌体内含有“转化因子”
S型细菌的DNA是遗传物质，
蛋白质等其它物质不是
联系
（1）所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球菌
（2）两实验都遵循对照原则、单一变量原则
3.C [第①②组实验说明蛋白质和荚膜多糖与R型菌转化为S型菌无关，A、B项错误。
第③组实验说明DNA与R型菌转化为S型菌有关。
第④组实验说明DNA被水解后的产物不能使R型菌转化为S型菌，C项正确。
①～④只能说明DNA是遗传物质，而不能说明DNA是主要的遗传物质，D项错误。
4．B [噬菌体侵染细菌的实验能说明DNA分子能自我复制，使前后代保持一定的连续性和稳定性，进一步也能说明DNA是遗传物质，另外噬菌体能利用细菌的物质合成蛋白质外壳，因此也能证明DNA能指导蛋白质合成。
5．D [亲代噬菌体的DNA、蛋白质中含有15N，大肠杆菌没有被标记。
噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌细胞内，蛋白质外壳没有进入，所以子代噬菌体DNA部分含有15N。
解题方法 噬菌体亲子代个体与细菌之间的同位素标记关系
DNA和蛋白质
32P
35S
14C、3H、18O、15N
细菌
31P
32S
12C、1H、16O、14N
子代
32P、31P
C、H、O、N
两种都有
注意
（1）解题时一定要看清标记对象是噬菌体还是细菌。
（2）噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位：
CH2NH®
——35S存在部位COOH
6．C [噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养，需用含放射性的大肠杆菌培养才能使噬菌体带上放射性标记，A项错误；
实验中保温时间不能过长，若保温时间太长则可能使一些含32P的子代噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中检测到32P，B项错误；
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，部分噬菌体仍吸附在细菌表面而存在于沉淀物中，C项正确；
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，因为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照实验，D项错误。
7．C [细胞生物（包括真核和原核生物）的遗传物质是DNA，细胞核和细胞质中的遗传物质也是DNA，流感病毒的遗传物质是RNA。
知识链接 辨析区别生物体所含遗传物质和所含核酸
生物的遗传物质是DNA或RNA：
所具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，对于病毒来说，有一部分是DNA，如噬菌体等；
有一部分是RNA，如HIV、SARS病毒、禽流感病毒、烟草花叶病毒等，问题大多出在对常见病毒的遗传物质不熟悉。
归纳如下：
生物类型
核酸种类
遗传物质
实例
有细胞结
构的生物
真核生物
DNA和RNA
玉米、小麦、人
原核生物
乳酸菌、蓝藻
无细胞结
DNA病毒
RNA病毒
RNA
烟草花叶病毒
注意 ①细胞质中的核酸主要是RNA，而细胞质中的遗传物质是DNA。
②绝大多数DNA存在于染色体上，少数存在于细胞质中的叶绿体和线粒体中。
8．ACD [豌豆、酵母菌均为真核生物，其遗传物质均为DNA，且DNA主要分布于细胞核染色体上。
T2噬菌体的遗传物质为DNA，HIV的遗传物质为RNA，DNA、RNA的组成元素均为C、H、O、N、P。
RNA水解产生4种核糖核苷酸。
9．D [由题干可获取的主要信息有：
①家禽体细胞被32P标记，H5N1病毒寄生后也被32P标记；
②家禽体细胞被35S标记，H5N1病毒寄生后也被35S标记。
解答本题可先根据图解明确标记元素所标记的化合物，及病毒的结构特点和侵染过程，然后作出选择。
病毒侵染细胞时，蛋白质外壳留在外面，只有核酸注入细胞，由图可知，病毒先在含32P的宿主细胞1中培养（其RNA被32P标记），然后转移到含35S的宿主细胞2中培养。
病毒复制自身的遗传物质所用的原料有宿主细胞的31P（不具放射性），也有自身核酸（含32P），故子代病毒的核酸大多含31P，少数含32P；
病毒合成蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞2的，故全被35S标记。
10．D [杂交病毒丙的遗传物质来自乙病毒，因此子代病毒的蛋白质外壳和核酸都与乙病毒相同。
11．
（1）先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养，再用噬菌体去侵染该大肠杆菌
（2）不能。
它只能证明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内（要证明遗传物质是DNA，还要用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌）
（3）C
12．
（1）格里菲思肺炎双球菌转化 “转化因子”
（2）分离提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质
（3）DNA是遗传物质
（4）分解从S型细菌中提取的DNA 培养基中只长R型细菌
（5）蛋白质、多糖等不是遗传物质 培养基中只长R型细菌 蛋白质、多糖不是遗传物质
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