1、必修部分必修2 遗传与进化第3章 基因的本质 第1节DNA是主要的遗传物质研考点破疑难02 忆教材溯本源01积方法强能力03 课时作业练真题明考情04忆教材溯本源 01 重温知识精华 打牢备考基础知识梳理基础点一、肺炎双球菌转化实验1格里菲斯的体内转化实验2艾弗里的体外转化实验：(1)实验过程：(2)分析实验过程。只有加入_，R 型细菌才能转化为 S 型细菌。S 型细菌的 DNA 加入_后不能使 R 型活细菌发生转化。(3)得出实验结论：S 型细菌的_是“转化因子”，即_。二、噬菌体侵染细菌的实验1实验方法：_，即用 35S、32P 分别标记_和_。2实验过程：标记大肠杆菌：分别用含_的培养基
2、培养大肠杆菌 标记噬菌体：分别用含 35S 和 32P 的大肠杆菌培养 T2 噬菌 体，得到_或_的噬菌体 3实验分析：(1)依据：上清液中含有_和_，沉淀物中含有_和_。(2)结果：噬菌体的_并未进入细菌内部，噬菌体的_进入了细菌内部。4实验结论：_是遗传物质。三、DNA 是主要的遗传物质1原因：绝大多数生物的遗传物质是_。2证明 RNA 是遗传物质的实验：(1)实验材料：烟草花叶病毒和烟草，烟草花叶病毒的组成是_。(2)实验过程及结果：(3)实验结果分析与结论：烟草花叶病毒的_能自我复制，控制其遗传性状，因此_是它的遗传物质。答案一、1.S 型活细菌 S 型活细菌 转化因子 有毒的 S 型
3、细菌2(1)R 型和 S 型 R 型(2)S 型细菌的 DNA DNA 酶(3)DNA DNA 是遗传物质二、1.放射性同位素标记法 蛋白质 DNA235S 和 32P 蛋白质含 35S DNA 含 32P 含 35S 的噬菌体 未被标记的大肠杆菌 高 低 低 高3(1)未侵染的 T2 噬菌体 侵染后 T2 噬菌体的外壳 被侵染的细菌 未被侵染的细菌(2)蛋白质外壳 DNA4DNA三、1.DNA2(1)蛋白质和 RNA(2)正常 RNA 患病(3)RNA RNA研习教材能力展1考题诊断：(1)(2014江苏高考 T4D)赫尔希和蔡斯用 35S 和 32P 分别标记 T2噬菌体的蛋白质和 DNA
4、，证明了 DNA 的半保留复制。()(2)(2013江苏高考 T2C)格里菲斯(思)的肺炎双球菌转化实验直接证明了 DNA 是遗传物质。()(3)(2012江苏高考 T2D)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。()2易错诊断：(1)科学家通过肺炎双球菌的体内转化实验证明加热杀死的 S型细菌的 DNA 是转化因子。()(2)可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。()(3)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。()3教材研习：(必修 2 P44 图 33 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(
5、)实验组号接种菌型加入 S 型细菌物质培养皿长菌情况R蛋白质R 型R荚膜多糖R 型RDNAR 型、S 型RDNA(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 是主要的遗传物质答案与解析1(1)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 是遗传物质。(2)格里菲斯(思)没有把 DNA 和各种物质分开，没有证明DNA 是遗传物质。(3)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，而不能说明所有病毒的遗传物质是
6、 RNA，有些病毒的遗传物质是 DNA。2(1)科学家通过肺炎双球菌的体内转化实验证明加热杀死的 S 型细菌中存在一种物质能把 R 型细菌转化为 S 型细菌，并没有证明这种转化因子的本质。(2)噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，所以标记噬菌体应分别用含有放射性同位素 35S 和放射性同位素 32P 的细菌培养。(3)细胞生物和病毒均有核酸，它们的核酸均是携带遗传信息的物质。3C 组：R 型细菌S 型细菌的蛋白质，只长出 R 型细菌，说明蛋白质不是转化因子；组：R 型细菌S 型细菌的荚膜多糖，只长出 R 型细菌，说明荚膜多糖不是转化因子，无法证明 S 型细菌的荚膜多糖有酶活性；组：R 型细菌
7、S 型细菌的 DNA，结果既长出 R 型细菌又长出 S 型细菌，说明 DNA 可以使 R 型细菌转化为S 型细菌；组：用 DNA 酶将 DNA 水解，结果只长出 R 型细菌，说明 DNA 的水解产物不能使 R 型细菌转化为 S 型细菌，从反面说明了只有 DNA 才能使 R 型细菌发生转化。D 项，此实验只涉及 R型和 S 型肺炎双球菌两种生物，没有涉及 RNA 病毒，无法证明 DNA是主要的遗传物质。宏观构建脉络点 填充：_ _ _ _ _答案肺炎双球菌转化 噬菌体侵染细菌 烟草花叶病毒侵染烟草 DNA RNA研考点破疑难 02 考点高频聚焦 核心响鼓重锤考点一 肺炎双球菌的转化实验核心突破重
8、难点1R 型细菌和 S 型细菌的辨别：(1)制作装片，显微镜观察是否有荚膜结构。(2)培养形成菌落，根据培养基中两种细菌不断增殖形成菌落的形态可以区分，肉眼即可辨别。2体内转化实验和体外转化实验的比较体内转化实验体外转化实验培养细菌在小鼠体内体外培养基实验对照R 型细菌与 S 型细菌的毒性对照S 型细菌各组成成分的作用进行对照巧妙构思用加热杀死的 S 型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用体内转化实验体外转化实验实验结论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)所用材料相同(2)体内转化实验是体
9、外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸(3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则3.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)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。S 型细菌的转化作用。【误区警示】“转化”的两个易错点(1)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 S 型细菌的 DNA 片段整合到 R 型细菌的 DNA 中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。(2)发生转化的只是少部分 R 型细菌：由于转化受到 DNA 的
10、纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，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，而只是少部分 R 型细菌转化成 S 型细菌。典题演练强化点1在肺炎双球菌的转化实验中，能够证明 DNA 是遗传物质的最关键的实验设计是()A将无毒 R 型活细菌与有毒 S 型活细菌混合后培养，发现 R型细菌转化为 S 型细菌B将无毒 R 型细菌与加热杀死后的 S 型细菌混合后培养，发现 R 型细菌转化为 S 型细菌C从加热杀死的 S 型细菌中提取 DNA、蛋白质和多糖，混合加入培养 R 型细菌的培养基中，发现 R 型细菌转化为 S 型细菌D从 S 型活细菌中提取 DNA、蛋白质和多糖
11、，分别加入培养R 型细菌的培养基中，发现只有加入 DNA，R 型细菌才转化为 S型细菌本题考查肺炎双球菌转化实验设计的分析。解答本题应首先明确该实验的设计思路，即要通过实验设计证明 DNA 是遗传物质，必须是单独观察 DNA 的作用，并和其他成分作对照，然后结合各选项作出解答。【解析】逐项分析如下：选项内容指向联系分析AS 型活细菌中的各成分没有分开，不能证明是 DNA使 R 型细菌转化为 S 型细菌B该结论仅能证明加热杀死的 S 型细菌中含有转化因子，但不能证明转化因子是 DNA选项内容指向联系分析C将 DNA、蛋白质和多糖混合加入培养基中，不能分清它们谁是转化因子DS 型活细菌的组成物质分
12、开后，只有 DNA 使 R 型细菌转化成 S 型细菌，则证明 DNA 是遗传物质【答案】D2下图表示格里菲思做的肺炎双球菌转化实验的部分实验过程，S 型菌有荚膜且具有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患败血症，R 型菌无荚膜也无毒性。相关说法错误的是()A与 R 型菌混合前必须将 S 型菌慢慢冷却B无毒的 R 型菌转化为有毒的 S 型菌属于基因重组C该转化实验不能证明 DNA 是遗传物质DS 型菌的 DNA 能抵抗机体的免疫系统，从而引发疾病【解析】与 R 型菌混合前必须将 S 型菌慢慢冷却，以防止高温杀死 R 型菌；S 型菌的 DNA 进入 R 型菌，使 R 型菌有毒性，实际上就是外源基因整合到受体
13、 DNA 上并得以表达，这属于基因重组；该转化实验不能证明 DNA 是遗传物质；由于 S 型菌有荚膜，进入吞噬细胞后，受荚膜的保护，能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化，从而迅速增殖、扩散，引起机体发生疾病。【答案】D【解题归纳】肺炎双球菌转化实验的两个认识方法(1)体内转化实验仅说明加热杀死的 S 型细菌内含有“转化因子”，而没有证明“转化因子”的本质，体外转化实验才说明“转化因子”是 DNA。(2)体内转化实验和体外转化实验均体现了对照原则，最终实验结论必须由几组实验结果对比得出。考点二 噬菌体侵染细菌的实验核心突破重难点1噬菌体增殖的条件(1)场所：大肠杆菌。(2)蛋白质合成原料：大肠杆菌的氨基酸
14、场所：大肠杆菌的核糖体(3)DNA 合成模板：噬菌体的DNA原料：大肠杆菌中的四种脱氧核苷酸2实验结果分析(1)用 35S 标记噬菌体，上清液中放射性很高的原因：蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中。(2)用 35S 标记噬菌体，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。(3)用 32P 标记噬菌体，沉淀物中放射性很高的原因：DNA 进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中。(4)用 32P 标记噬菌体，上清液中含放射性的原因。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。
15、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。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，单独地研究它们各自不同的遗传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直接分离法：分离 S 型细菌的DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖等，分别与 R 型细菌混合培养噬菌体侵染细菌实验肺炎双球菌体外转化实验检验结果的方式 检测放射性存在位置观察 R 型细菌能否转化成 S 型细菌结论DNA 是遗传物质，但不能证明蛋白质是不是遗传物质DNA 是遗传物质，
16、而蛋白质等不是遗传物质 T2噬菌体的结构：T2噬菌体属于DNA病毒，其遗传物质是DNA。【误区警示】(1)噬菌体侵染细菌实验中 32P 和 35S 的存在部位：(2)噬菌体侵染细菌实验还能证明以下三点：DNA 分子具有相对稳定性。DNA 分子能自我复制，使前后代保持一定的连续性。DNA 能控制蛋白质的生物合成，但不能证明 DNA 分子能产生可遗传变异。典题演练强化点3(2016江苏单科)下列关于探索 DNA 是遗传物质实验的相关叙述，正确的是()A格里菲思实验中肺炎双球菌 R 型转化为 S 型是基因突变的结果B格里菲思实验证明了 DNA 是肺炎双球菌的遗传物质C赫尔希和蔡斯实验中 T2 噬菌体
17、的 DNA 是用 32P 直接标记的D赫尔希和蔡斯实验证明了 DNA 是 T2 噬菌体的遗传物质解答本题的关键是明确下列两个方面：(1)放射性同位素的具体标记对象。(2)在对噬菌体侵染细菌后的混合物进行离心后，DNA 和蛋白质的存在位置。【解析】格里菲思实验中肺炎双球菌 R 型转化为 S 型是基因重组的结果，A 项错误；格里菲思实验证明了 S 型肺炎双球菌中含有转化因子，艾弗里实验仅证明了 DNA 是遗传物质，B 项错误；赫尔希和蔡斯实验中 T2 噬菌体的 DNA 是利用大肠杆菌中含 32P 的脱氧核苷酸标记的，该实验证明了 DNA 是 T2 噬菌体的遗传物质，C 项错误，D 项正确。【答案】
18、D4(2017临沂模拟)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。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应用放射性同位素标记技术，研究 DNA 在亲代与子代之间的传递【解析】噬菌体侵染细菌实验没有重组 DNA 片段；两实验均没有诱发DNA突变；两个实验均设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应；肺炎双球菌体外转化实验没有用到放射性同位素标记技术。【答案】C【解题归纳】放射性同位素标记法注意问题(1)实验分组：因为放射性检测只能
19、检测到部位，不能确定是何种元素的放射性，故 32P 标记 DNA 和 35S 标记蛋白质不能同时标记在同一噬菌体上，应将两者分别标记，即把实验分成两组。(2)不能用放射性元素 C、H、O、N 标记的原因：因为 DNA 和蛋白质中都含有 C、H、O、N 元素，所以在噬菌体侵染细菌实验中不能标记 C、H、O、N 元素。积方法强能力 03 搭建高分平台 提升综合能力有关图解表述型实验的解题策略图解表述型实验是指用图表和图形表示生物学实验的过程、从实验中获得数据和结果，或者是某生物现象、过程和规律的实验方法。解题策略如下：1表格解题时要从标题开始审题，再从行、列入手，理顺行和列的相关性，用比较大小、数
20、据转变成图线等方法对表格中的数据进行分析处理。2坐标解答这类题应从下列几个方面考虑：(1)识图：关键是三看识标、明点、析线。第一看：理解坐标图中纵横坐标的含义；第二看：曲线中的特殊点(起点、顶点、转折点、终点、交叉点、平衡点等)；第三看：曲线的走向、变化趋势(上升、平缓、转折)。(2)析图：根据图形分析事物的变化，探索变化的规律。(3)用图：联想：通过联想再现与图象曲线相关的知识点，如生物学概念、原理、规律等。迁移：将相关的生物学知识与图象曲线紧密结合，建立知识体系。应用：运用知识体系揭示问题的实质，解决实际问题。(4)构图：将文字信息转变成坐标曲线构建坐标曲线的原则：抓住“二标一线一名称”。
21、“二标”，即横纵坐标的表达含义、刻度和单位；“一线”，即曲线的变化走势，特别应抓住曲线的三点：起点、转折点和终点；“一名称”，即要准确命名“坐标曲线图”。3流程图解读流程图时，要借助于题干中的文字叙述，把握流程图中的核心变化或重要过程，以此为主线完成图文的转换。由于流程图中涉及箭头、字母或数字等，答案的形式也可能用上述符号，这是解答流程图题与其他题型的区别。典题演练5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
22、 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DS 型细菌数量从 0 开始是由于 R 型细菌基因突变的结果【解析】分析图可知，死亡的小鼠体内一定含有两种肺炎双球菌，A 正确；注射早期，由于小鼠免疫系统发挥作用，消灭了部分 R 型细菌，所以曲线 ab 段是下降的，B 正确；而 bc 段上升的原因是 R 型细菌转化成有毒性的 S 型细菌，导致小鼠免疫能力下降，进而 R 型细菌逐渐增多，C 正确；S 型细菌的遗传物质进入 R 型细菌，使其转化成 S 型细菌，并非 R 型细菌基因突变的结果，D 错误。【答案】D6下面是噬菌体侵
23、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为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【解析】病毒的繁殖离不开活细胞，要标记噬菌体，应先标记培养噬菌体的细菌细胞；实验中采用搅拌的手段是为了把细菌和噬菌体的蛋白质外壳分开；在新形成的噬菌体中没有检测到35S，不能说明 DNA 是噬菌体的遗传物质。【答案】B温示提馨请 做：练真题明考情04（点击进入）温示提馨请 做：课时作业 18（点击进入）