1、观考情 考纲考频人类对遗传物质的探索过程()第一讲 DNA是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌的转化实验1格里菲思的体内转化实验(1)实验材料：S 型和 R 型肺炎双球菌、小鼠。_毒_毒性，使小鼠患败血症死亡毒性_多糖类荚膜_多糖类荚膜菌体粗糙光滑菌落R型细菌S型细菌无有有无(2)实验过程及结果：(3)结论：加热杀死的 S 型细菌中含有某种使 R 型活细菌转化为S 型活细菌。转化因子2艾弗里的体外转化实验(1)实验材料：S 型和 R 型细菌、培养基。(2)实验目的：探究 S 型细菌中的“转化因子”是 DNA 还是蛋白质或多糖。(3)实验过程及结果：(4)对照实验：用 DNA 酶处理从 S 型菌中提
2、取的 DNA，使其分解，则不能实现 R 型细菌转化成 S 型细菌。(5)结论：S 型细菌 DNA 是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质；即 DNA是遗传物质，而不是遗传物质。二、噬菌体侵染细菌实验1实验方法：，用标记噬菌体蛋白质，标记噬菌体的 DNA。蛋白质放射性同位素标记法35S32P3(1)噬菌体的结构：(2)噬菌体的复制式增殖大肠杆菌的核糖体场所_原料合成噬菌体蛋白质提供的四种脱氧核苷酸合成噬菌体DNA原料的DNA模板内容增殖需要的条件噬菌体大肠杆菌大肠杆菌的氨基酸4.实验过程及结果(1)标记噬菌体(2)噬菌体侵染细菌5实验结果分析(1)噬菌体侵染细菌时，进入细菌细胞中，而留在外面。(
3、2)子代噬菌体的各种性状是通过遗传的。6结论：是遗传物质。巧记助学 噬菌体增殖过程一吸(附)二注(入)三合成，组装、释放、再侵染。DNA蛋白质外壳亲代 DNADNA三、证明 RNA 是某些病毒的遗传物质的相关实验1烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验(1)实验过程及现象(2)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。2人类的探索结论：是主要的遗传物质，因为实验证明生物的遗传物质是 DNA，只有少部分生物的遗传物质是 RNA(此类生物无DNA)。RNA蛋白质DNA绝大多数网络构建易混易错 有关遗传物质经典实验的 3 个易混易错点(1)肺炎双球菌转化的实质和影响因素加热杀死的 S 型
4、细菌，其蛋白质变性失活，但不要认为 DNA 也变性失活，DNA 在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。转化的实质并不是基因发生突变，而是 S 型细菌的 DNA 片段整合到了 R 型细菌的 DNA 中，即实现了基因重组。在转化过程中并不是所有的 R 型细菌均转化成S 型细菌，而是只有少部分 R 型细菌转化为 S 型细菌。网络构建(2)噬菌体侵染细菌实验中的标记误区该实验不能标记 C、H、O、N 这些 DNA 和蛋白质共有的元素，否则无法将 DNA 和蛋白质区分开。35S(标记蛋白质)和 32P(标记 DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部
5、位，不能确定是何种元素的放射性。(3)“DNA 是主要的遗传物质”是总结多数生物的遗传物质后得出的，而不是由肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验得出的。考点一探究遗传物质本质的经典实验考点一 考点二1肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较放射性同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA直接分离：分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养处理方法设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能设计思路噬菌体侵染细菌实验肺炎双球菌体外转化实验考点一考点一 考点二证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质说明DNA能控制蛋白质的合成说
6、明DNA能自我复制证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质说明了遗传物质可发生可遗传的变异结论噬菌体侵染细菌实验肺炎双球菌体外转化实验考点一考点一 考点二2.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考点一考点一 考点二(2)35S 噬菌体侵染大肠杆菌考点一考点一 考点二(1)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为 T2 噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。(2)因噬菌体蛋白质含有 DNA 没有的特殊元素 S，所以用 35S 标记蛋白质；噬菌体 DNA 含有蛋白质没有的元素 P，所以用 32P 标记DNA；因
7、 DNA 和蛋白质都含有 C、H、O、N 元素，所以此实验不能标记 C、H、O、N 元素。考点一考点一 考点二 解析 试题 噬菌体为 DNA 病毒，高度寄生，故需利用已被 35S 或 32P 标记的大肠杆菌来培养噬菌体，A 正确；然后再用已被 35S、32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，B 正确；培养时间过长，一些大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体，经搅拌、离心，会使上清液的放射性增强，而沉淀物中的放射性降低，C 错误；本实验因为噬菌体蛋白质外壳在侵染过程中留在大肠杆菌外，故不能说明蛋白质不是遗传物质，D 正确。1下列关于“噬菌体侵染细菌实验”的分析中，错误的是()A本实验需利用已被 35
8、S 或 32P 标记的大肠杆菌来标记噬菌体B分别用 35S、32P 标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌C用 32P 标记的噬菌体侵染细菌时，延长培养的时间可以提高沉淀物中的放射性D本实验能说明 DNA 是遗传物质，但不能说明蛋白质不是遗传物质C 考点一考点一 考点二 解析 试题 A 选项正确，R 型细菌向 S 型细菌转化的原因是 S 型细菌的DNA 进入 R 型细菌中，并表达了 S 型细菌的遗传性状；B 选项错误，搅拌的目的是让侵染的噬菌体蛋白质外壳和细菌分离，离心的目的是分离噬菌体外壳和细菌；C 选项错误，用32P、35S 标记的噬菌体，分别侵染未标记的细菌，离心后放射性分别主要分布在沉淀
9、物、上清液中；D 选项错误，若用无放射性的噬菌体，侵染体内含35S 标记的细菌，离心后放射性主要分布在沉淀物中。2图甲是肺炎双球菌的体内转化实验，图乙是噬菌体侵染细菌的实验。关于这两个实验的分析正确的是()A甲图中将 R 型活菌和 S 型死菌的混合物注射到小鼠体内，R 型细菌向 S 型细菌发生了转化，转化的原理是基因重组B乙图中搅拌的目的是提供给大肠杆菌更多的氧气，离心的目的是促进大肠杆菌和噬菌体分离C用 32P、35S 标记的噬菌体，分别侵染未标记的细菌，离心后放射性分别主要在上清液、沉淀物中D若用无放射性标记的噬菌体，侵染体内含 35S 标记的细菌，离心后放射性主要分布在上清液中A 考点二
10、DNA是主要的遗传物质考点一 考点二1烟草花叶病毒感染烟草实验(HRV：车前草病毒；TMV：烟草花叶病毒)用HRV病毒的核酸与TMV病毒的蛋白质外壳重新组成一种病毒去感染烟草时，烟叶上的病斑与HRV病毒感染时一样，再从烟叶病斑中提取的病毒颗粒都是HRV类型实验过程考点二考点一 考点二在没有DNA的生物中，RNA是决定生物性状的物质，也就是说RNA是这些生物的遗传物质实验结论实验图解考点二考点一 考点二2.不同生物的遗传物质(1)有细胞结构生物的遗传物质是 DNA，无细胞结构的生物(即病毒)的遗传物质是 DNA 或 RNA。生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是 RNA
11、，因而 DNA 是主要的遗传物质。考点二考点一 考点二(2)不同生物的遗传物质如下表：玉米、小麦、人乳酸菌、蓝藻噬菌体或烟草花叶病毒实例DNADNADNA或RNA遗传物质8种8种4种体内核苷酸种类5种5种4种体内碱基种类DNA和RNADNA和RNADNA或RNA体内核酸种类真核生物原核生物病毒生物类型考点二考点一 考点二(1)对于某种生物而言，遗传物质只有一种(DNA 或 RNA)，不能说主要是 DNA。(2)作为遗传物质应具备的四个条件在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地自我复制。能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢。具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力。结构比较稳定，但在特殊情况下
12、又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。考点二考点一 考点二 解析 试题 细胞核遗传和细胞质遗传的遗传物质均为 DNA，A错误；肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验可证明 DNA 是遗传物质，但不能证明 DNA是主要的遗传物质，B 错误；所有生物中仅少数病毒的遗传物质是 RNA，DNA 病毒、具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，C 正确，D 错误。3(2016玉溪质检)下列关于“DNA 是主要的遗传物质”的叙述中，正确的是()A细胞核遗传的遗传物质是 DNA，细胞质遗传的遗传物质是 RNAB“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了 DNA 是主要的遗
13、传物质C真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是 DNA，少数病毒的遗传物质是 RNAD细胞生物的遗传物质是 DNA，非细胞生物的遗传物质是 RNAC考点二考点一 考点二 解析 试题 由图分析知，这种病原体是 RNA 病毒，其遗传物质为 RNA。病毒均营寄生生活，不能单独生活。4如图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验，实验表明这种病原体()A寄生于细胞内，通过 RNA 遗传B可单独生存，通过蛋白质遗传C寄生于细胞内，通过蛋白质遗传D可单独生存，通过 RNA 遗传A考向一噬菌体侵染细菌的实验分析考向一 考向二 试题 例 1 图 2 为用标记的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌(T2 噬菌体专性寄生在
14、大肠杆菌细胞内)的实验，据图判断下列叙述正确的是()A图 2 中用 35S、32P 分别标记噬菌体的蛋白质、DNA，标记元素所在部位分别对应于图 1 中的B锥形瓶中的培养液是用来培养 32P 标记的 T2 噬菌体的，其营养成分中应含有 32PC图 2 中的分别代表搅拌、离心过程，其中的目的之一是让 B 上清液中析出质量较轻的 T2 噬菌体颗粒D噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料、酶等 解析 答案 考向一考向一 考向二 试题 解析 答案 蛋白质、DNA 的特征元素分别为 S、P，图 1 中的为磷酸基团，含有 P 元素，为肽键，含 N 元素，为 R 基团，可能含有 S 元素，A项错误；培养 32P
15、标记的 T2 噬菌体的培养液中不能含有 32P，否则离心后沉淀物中的放射性无法确定，B 项错误；噬菌体是 DNA 病毒，其增殖过程中所需的原料、酶来自大肠杆菌，而 DNA 模板则由噬菌体自身提供，D 项错误。C考向一考向一 考向二方法技巧 噬菌体侵染细菌实验放射性分析的“两看”法考向二肺炎双球菌转化实验分析考向一 考向二 解析 例 2(2016苏北三市模拟)利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是()A通过 E、F 对照，能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白质BF 组可以分离出 S 型和 R 型两种肺炎双球菌
16、CF 组产生的 S 型肺炎双球菌可能是基因重组的结果D能导致小鼠死亡的是 A、B、C、D 四组 答案 试题 考向二考向一 考向二 解析 答案 试题 从图示实验过程看出，通过 E、F 对照，能说明转化因子是 DNA而不是蛋白质，F 组加入了 S 型细菌的 DNA，可以分离出 S 型和 R 型两种肺炎双球菌，而出现的 S 型肺炎双球菌可能是基因重组的结果。A 组经煮沸、D 和 E 组为 R 型细菌，均不能导致小鼠死亡，D 错误。D考向二考向一 考向二方法技巧 两种肺炎双球菌在小鼠体内的数量变化(1)适量的 R 型细菌被注入小鼠体内，数量会减少，最后几乎降为 0，原因是小鼠具有免疫系统，能将少量的
17、R 型细菌清除。(2)适量的 S 型细菌被注入小鼠体内，数量会增加，因为 S 型细菌有毒，会使小鼠的免疫力大大降低。(3)适量的混合菌被注入小鼠体内，数量都会增加，因为 S 型细菌的存在，导致小鼠免疫力下降，使 R 型细菌的数量也增加。(4)加热杀死的 S 型细菌与正常的 R 型细菌被混合注入小鼠体内，R型细菌数量会暂时下降，但一旦 S 型细菌的 DNA 将 R 型细菌转化成有活性的 S 型细菌，小鼠的免疫力会崩溃，接下来两种细菌的数量都会增加。解析 试题 本题主要考查噬菌体的增殖特点等相关知识。噬菌体侵染细菌时，仅将其 DNA 注入细菌体内。利用细菌细胞内的原料，以自身遗传物质为模板合成噬菌
18、体的 DNA 和蛋白质外壳，最后再组装成子代噬菌体，这种增殖方式称为复制式增殖；由于噬菌体的蛋白质外壳没有进入宿主菌内，其与宿主菌蛋白质的合成无关，故 A项正确，B、C、D 三项错误。1(2012高考重庆卷)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A 解析 试题 本题主要考查证明 DNA 是遗传物质的实验的相关知识。孟德尔通过豌豆杂交实验，发现了“基因
19、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“基因在染色体上”；肺炎双球菌的体外转化实验，证明了 DNA是遗传物质；T2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验，运用了同位素标记法，证明了 DNA 是遗传物质；DNA 的 X 光衍射实验为 DNA双螺旋结构的确定提供了有力的佐证。故正确答案为选项 C。2(2013高考新课标全国卷)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 BCDC 解析 试题 3(2013高考海南卷)关于 T2 噬菌体的叙述，正确的是()AT
20、2 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 噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖D 核酸中不含硫元素，A 错误；病毒的寄生具有专一性，噬菌体寄生在细菌中，不能寄生在真菌中，B 错误；T2 噬菌体的遗传物质是 DNA，C 错误。解析 试题 4(2012高考上海卷)赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于 1952 年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了 DNA 是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体()A侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞B只将其 DNA 注入大肠杆菌细胞中CDNA 可用 1
21、5N 放射性同位素标记D蛋白质可用 32P 放射性同位素标记B 噬菌体侵染细菌的过程中，只有噬菌体的 DNA 进入大肠杆菌细胞内，而蛋白质没有进入。噬菌体的 DNA 和蛋白质中都含 N，如用 15N 标记，不能达到分开研究 DNA和蛋白质的作用的目的，C 错；噬菌体的蛋白质几乎不含P，D 错；如果噬菌体的 DNA 和蛋白质都进入大肠杆菌，则本实验无法得出结论，B 项是实验获得成功的原因之一。解析 试题 5(2012高考江苏卷)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 RNAB 本题主要考查了人类对遗传物质本质的探究历程。孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律，但没有证实其化学本质，A 不正确；在肺炎双球菌体外转化实验中提取的 DNA 的纯度没有达到 100%，从单独、直接观察DNA 生理效应方面分析，说服力不如噬菌体侵染细菌的实验，B 正确；沃森和克里克提出在 DNA 双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数，C 不正确；烟草花叶病毒感染烟草实验只说明烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA，D 不正确。本课内容结束课时练 练出成绩