DNA是主要的遺傳物質 【基礎梳理+考點探究】高考生物一輪復習 （新教材新高考）

2023高考一輪復習第18講

DNA是主要的遺傳物質

講考綱講考情講核心素養(yǎng)題型剖析考點梳理內容導航4213肺炎鏈球菌的轉化實驗

噬菌體侵染細菌的實驗

RNA是某些病毒的遺傳物質

【科學方法】自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”

1.最新考綱人類對遺傳物質的探索過程Ⅱ2.最近考情2022.6浙江卷（22）；2022.1浙江卷（20）；2022湖南卷（2）；2021·全國乙卷（5）、2021·廣東卷（5）1.生命觀念——結構與功能觀：探討遺傳物質所應具備的特征，

認識DNA的結構與其作為遺傳物質的功能相適應2.科學思維——分析與綜合：分析總結肺炎鏈球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程，培養(yǎng)邏輯思維

能力和實驗分析能力3.科學探究——實驗設計與結果分析：分析人類在對遺傳物質探究的實驗設計思路；肺炎鏈球菌的轉化實驗考點1考點1肺炎鏈球菌的轉化實驗1、肺炎鏈球菌

S型肺炎鏈球菌可以引起人類和小患肺炎，小鼠并發(fā)鼠敗血癥而死亡?？键c1肺炎鏈球菌的轉化實驗

莢膜是什么？有什么作用？

莢膜是某些細菌的細胞壁外面包圍的一層膠狀物質。無莢膜的肺炎鏈球菌，感染人體或動物體后，容易被吞噬細胞吞噬并殺滅。有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗吞噬紐胞的吞噬，有利于細菌在宿主體內生活并繁殖。

S型細菌具有多糖類莢膜，可以抵御吞噬細胞的吞噬，不能被宿主的正常防御機制所清除，因而導致宿主感染。R型細菌沒有多糖類莢膜，感染細胞后容易被吞噬并殺滅。考點1肺炎鏈球菌的轉化實驗2、格里菲思的體內轉化實驗

考點1肺炎鏈球菌的轉化實驗格里菲思的推斷：

加熱殺死的S型細菌體內含有某種“轉化因子”，能將無毒性的R型活細菌轉化為有毒性的S型活細菌。

注意：轉化后的S型細菌后代還是S,說明轉化后可以穩(wěn)定遺傳。

格里菲思第四組實驗中，小鼠體內S型細菌、R型細菌含量的變化情況如圖所示，則：①ab段R型細菌數量減少的原因是：。②bc段R型細菌數量增多的原因是：③后期出現的大量S型細菌的來源:

說明:R型細菌轉化為S型細菌后，S型細菌增殖使小鼠患病，降低小鼠的免疫力，造成R型細菌大量繁殖小鼠進行免疫反應形成大量抗體，致使R型細菌數量減少R型細菌轉化成的S型細菌繁殖而來轉化后的S型細菌可穩(wěn)定遺傳?？键c1肺炎鏈球菌的轉化實驗3、艾弗里的體外轉化實驗

艾弗里和他的同事將加熱致死的S型細菌破碎后，設法去除絕大部分糖類、蛋白質和脂質，制成細胞提取物。在體外進行了如下實驗：第一組：將細胞提取物加入有R型活細菌的培養(yǎng)基中，

結果出現了S型活細菌。考點1肺炎鏈球菌的轉化實驗第二組：細胞提取物+蛋白酶第三組：細胞提取物+RNA酶第四組：細胞提取物+酯酶結果：細胞提取物仍然具有轉化活性；考點1肺炎鏈球菌的轉化實驗第五組：用DNA酶處理后，細胞提取物就失去了轉化活性。實驗表明，細胞提取物中含有前文所述的轉化因子，而轉化因子很可能就是DNA。艾弗里等人進一步分析了細胞提取物的理化特性，發(fā)現這些特性都與DNA的極為相似。結論：DNA才是使R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質。考點1肺炎鏈球菌的轉化實驗【拓展】

肺炎鏈球菌的轉化的實質：是由于S型細菌的DNA整合到了R型細菌的DNA中，實現了基因的重新組合。即基因重組。

DNA具有熱穩(wěn)定性。加熱使蛋白質變性失去活性，DNA的結構也會被破壞，但當溫度降低到55℃左右時，DNA的結構會恢復，但蛋白質卻不能恢復。

某科研小組在格里菲思實驗的基礎上增加了相關實驗，實驗過程如圖所示，下列敘述正確的是(

)A．該實驗證明了DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質B．從鼠2血液中分離出來的活菌都能使小鼠死亡C．活菌甲與死菌乙混合后能轉化產生活菌乙的原理是基因突變D．從鼠5體內分離出活菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng)，都會產生光滑菌落答案

D噬菌體侵染細菌的實驗考點2考點2噬菌體侵染細菌的實驗1、實驗材料—T2噬菌體（1）結構

噬菌體是感染細菌、真菌、放線菌等微生物的病毒的總稱。

作為病毒的一種，噬菌體具有病毒的一些特性：

①個體微小；

②不具有完整的細胞結構；

③含有一種核酸。

④營寄生生活?？键c2噬菌體侵染細菌的實驗

T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒，它的頭部和尾部的外殼都是由蛋白質構成的，頭部含有DNA。

考點2噬菌體侵染細菌的實驗（2）侵染過程：T2噬菌體侵染大腸桿菌后，就會在自身遺傳物質的作用下，利用大腸桿菌體內的物質來合成自身的組成成分，進行大量增殖。當噬菌體增殖到一定數量后，大腸桿菌裂解，釋放出大量的噬菌體。

考點2噬菌體侵染細菌的實驗（3）噬菌體的培養(yǎng)

實驗中不能直接用含有放射性同位素的培養(yǎng)基來培養(yǎng)噬菌體。

噬菌體是營寄生生活的，不能直接用普通培養(yǎng)基培養(yǎng)，因此必須先用含有放射性物質的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再讓噬菌體去侵染細菌。

考點2噬菌體侵染細菌的實驗2、實驗方法：放射性同位素標記法

借助同位素原子具有的放射性來追蹤某種物質運行和變化的過程。用35S標記一部分噬菌體的蛋白質，用32P標記另一部分噬菌體的DNA。

考點2噬菌體侵染細菌的實驗3、實驗過程第一步：標記大腸桿菌（1）大腸桿菌＋含35S的培養(yǎng)基→含35S的大腸桿菌（2）大腸桿菌＋含32P的培養(yǎng)基→含32P的大腸桿菌第二步：標記T2噬菌體（1）T2噬菌體＋含35S的大腸桿菌→含35S的T2噬菌體（2）T2噬菌體＋含32P的大腸桿菌→含32P的T2噬菌體

考點2噬菌體侵染細菌的實驗第三步：用被標記的噬菌體侵染未被標記的細菌

結果子代噬菌體沒有放射性子代噬菌體檢測到了放射性A組上清液（放射性很高）,沉淀物（放射性很低）上清液（放射性很低）,（沉淀物）放射性很高

32P標記噬菌體DNA侵染未被標記的大腸桿菌B組保溫、攪拌、離心35S標記噬菌體蛋白質攪拌的目的：使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離；離心的目的：讓上清液中析出重量較輕的噬菌體顆粒，離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌?？键c2噬菌體侵染細菌的實驗4、實驗結論：

赫爾希和蔡斯的實驗表明：噬菌體侵染細菌時，DNA進人細菌的細胞中，而蛋白質外殼仍留在細胞外。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的DNA遺傳的。

DNA才是噬菌體的遺傳物質。

考點2噬菌體侵染細菌的實驗

5、實驗誤差分析(1)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中有少量放射性的原因？

①保溫時間短，部分噬菌體未侵染。②保溫時間過長，部分大腸桿菌裂解釋放子代噬菌體。③攪拌劇烈，大腸桿菌破裂釋放子代噬菌體。

④離心速度過高，或離心時間過長(2)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中也有少量放射性的原因？

攪拌不充分，噬菌體和大腸桿菌未分離下列關于噬菌體侵染細菌的實驗敘述錯誤的是(

)A．圖中離心前通常需要攪拌，攪拌的目的是使大腸桿菌外的T2噬菌體外殼和大腸桿菌分離B．用35S標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌，如果培養(yǎng)時間過長，將導致B的放射性增加C．在錐形瓶中連續(xù)培養(yǎng)T2噬菌體n代后，子代中含親代T2噬菌體DNA的個體占總數的1/2n－1D．用32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌，離心后發(fā)現B有較弱的放射性，可能是因為少量T2噬菌體未侵染大腸桿菌BRNA是某些病毒的遺傳物質考點3考點3RNA是某些病毒的遺傳物質蛋白質RNA分離感染煙草感染煙草實驗結果出現病斑不出現病斑實驗結果有些病毒（如煙草花葉病毒），它們不含有DNA,只含有RNA。在這種情況下，RNA就起著遺傳物質的作用。1、RNA是遺傳物質考點3RNA是某些病毒的遺傳物質2、DNA是主要的遺傳物質細胞結構生物原核生物真核生物遺傳物質是DNA非細胞結構生物遺傳物質是RNA只含DNA的病毒只含RNA的病毒：生物DNA是主要的遺傳物質絕大多數生物遺傳物質是DNA少數生物遺傳物質是RNA【科學方法】自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”考點4考點4自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”【科學方法】自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”在對照實驗中，控制自變量可以采用“加法原理”或“減法原理”。（1）與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。例如，在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中，與對照組相比，實驗組分別作加溫、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理，就利用了“加法原理”。（2）與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。例如，在艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中，每個實驗組特異性地去除了一種物質，從而鑒定出DNA是遺傳物質，就利用了“減法原理”。研究發(fā)現一種病毒只含一種核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是單鏈結構也可能是雙鏈結構。以下是探究新病毒的核酸種類和結構類型的實驗方法。(1)酶解法：通過分離提純技術，提取新病毒的核酸，加入________酶混合培養(yǎng)一段時間，再侵染其宿主細胞，若在宿主細胞內檢測不到子代病毒，則病毒為DNA病毒。(2)侵染法：將______________培養(yǎng)在含有放射性標記的尿嘧啶的培養(yǎng)基中繁殖數代，之后接種____________，培養(yǎng)一段時間后收集子代病毒并檢測其放射性，若檢測到子代病毒有放射性，則說明該病毒為________病毒。(3)堿基測定法：為確定新病毒的核酸是單鏈結構還是雙鏈結構，可對此新病毒核酸的堿基組成和A、U、T堿基比例進行測定分析。①若含有T，且____________________________________________，則說明是單鏈DNA。②若含有T，且_______________________________