版高考生物一轮复习第14讲核酸是遗传物质的证据学案文档格式.docx
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浙江10月选考)用R型和S型肺炎双球菌进行实验,其过程和结果如图所示。
据图分析可知( )
A.RNA是转化因子B.荚膜多糖具有生物活性
C.DNA是转化因子D.DNA是主要的遗传物质
解析 本实验属于肺炎双球菌体外转化实验,图中只有加入DNA的一组才发生转化,与其他组形成对照,说明DNA是转化因子。
答案 C
本题组对应必修二教材P50肺炎双球菌转化实验,重点考察实验的步骤和结论。
1.离体细菌转化实验
(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)结论:
S型细菌中的DNA是使R型细菌产生稳定遗传变异的物质,即DNA是遗传物质,而蛋白质等不是遗传物质。
2.R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌DNA与R型细菌DNA实现重组,表现出S型细菌的性状,此变异属于广义上的基因重组。
3.每种生物只有唯一确定的遗传物质,有细胞结构的生物的遗传物质是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,因而DNA是主要的遗传物质。
活体细菌转化实验
S型和R型肺炎双球菌、小鼠
S型细菌
R型细菌
菌落
光滑型
粗糙型
菌体
含多糖类的胶状荚膜
无多糖类荚膜
毒性
有毒性,使小鼠患败血症死亡
无毒
(2)实验过程及结果
1.肺炎双球菌体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性?
提示 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.肺炎双球菌体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌时遗传物质、原料、能量分别由哪方提供?
其转化的实质是什么?
提示 实现转化时遗传物质来自S型细菌,原料和能量均来自R型细菌,转化实质为“基因重组”。
3.肺炎双球菌体外转化实验中,设置“S型细菌的DNA中加DNA酶”实验组的作用是什么?
提示 起对照作用,用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA,不能使R型细菌转化,可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化,DNA才是使R型细菌转化的物质。
4.两个转化实验有哪些相同点及联系?
提示
(1)相同点:
所用材料相同;
两实验都遵循对照原则、单一变量原则。
(2)联系:
体内转化实验是体外转化实验的基础,体外转化实验是体内转化实验的延伸。
角度 围绕肺炎双球菌转化实验考查观察提问方案实施的能力
新高考研究联盟第二次联考)肺炎双球菌转化实验证实了DNA是遗传物质。
下列叙述正确的是( )
A.肺炎双球菌有多种菌株,光滑型菌株是唯一能引起肺炎或败血症的类型
B.显微镜下能看到R型菌的菌体表面粗糙,菌体的外面没有荚膜
C.离体细菌转化实验时,需先加热杀死S型菌,再抽提DNA、蛋白质和荚膜物质
D.S型死菌和R型活菌混合注射导致小鼠患病死亡后,其体内只能分离出S型活菌
答案 A
2.用R型和S型肺炎双球菌进行实验,其过程和结果如图所示。
下列关于该实验的叙述错误的是( )
A.该实验说明R型菌是无毒的
B.该实验说明R型菌在一定条件下可转化为S型菌
C.加热杀死的S型菌无致死性是因为其蛋白质已变性失活
D.在一定条件下R型菌实现转化是因为其发生了基因突变
解析 该实验说明R型菌是无毒的,A正确;
该实验说明R型菌在一定条件下可转化为S型菌,B正确;
加热杀死的S型菌无致死性是因为其蛋白质已变性失活,C正确;
在一定条件下R型菌实现转化是因为其发生了基因重组,D错误。
答案 D
1.活体细菌转化实验与离体细菌转化实验比较
离体细菌转化实验
培养场所
在小鼠体内
体外培养基
实验结果
加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌
S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌
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
巧妙构思
将加热杀死的S型细菌及其与R型活菌混合后的菌液,分别注入小鼠体内
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
联系
(1)所用材料相同,都是R型和S型两种肺炎双球菌
(2)体内转化实验是体外转化实验的基础,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
2.肺炎双球菌转化实验的分析
(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热稳定性较高,即在一定的温度范围内,加热不会导致DNA变性。
(2)R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌DNA与R型细菌DNA实现重组,表现出S型细菌的性状,此变异属于广义上的基因重组。
(3)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。
(4)转化的只是少部分R型细菌。
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,所以并不是所有的R型细菌都转化成了S型细菌。
考点二 噬菌体侵染细菌实验
浙江4月选考23T改编)判断正误。
噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性(×
2.(2017·
浙江11月选考)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。
下列关于该实验的叙述,正确的是( )
A.噬菌体内可以合成mRNA
B.搅拌的目的是使噬菌体与细菌充分混合
C.噬菌体与细菌混合培养的时间越长,实验效果越好
D.噬菌体侵染细菌后,产生许多遗传信息相同的子代噬菌体
解析 噬菌体是一种DNA病毒,需要在宿主细胞内转录mRNA,A错误;
搅拌的目的是使噬菌体外壳从细菌表面脱落,而不是使两者混合更加均匀,B错误;
培养时间过长,会导致新组装的噬菌体释放出来,实验效果不好,C错误;
噬菌体侵染细菌后,依靠细菌体内的物质进行自我复制,并合成蛋白质外壳,因此会产生许多遗传信息相同的子代噬菌体,D正确。
3.(2015·
浙江10月选考)下列关于用32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌实验的叙述,错误的是( )
A.子代噬菌体的DNA控制子代噬菌体的蛋白质合成
B.合成子代噬菌体外壳的原料来自大肠杆菌,子代噬菌体外壳都含35S
C.合成子代噬菌体DNA的原料来自大肠杆菌,子代噬菌体DNA都不含32P
D.大肠杆菌的DNA中嘌呤碱基之和与嘧啶碱基之和的比值与噬菌体的相同
解析 子代噬菌体的DNA利用大肠杆菌的原料、能量和核糖体,控制子代噬菌体的蛋白质合成,A正确;
噬菌体侵染大肠杆菌时,合成子代噬菌体的原料均由大肠杆菌提供,所以合成子代噬菌体外壳的原料来自大肠杆菌,子代噬菌体外壳都含35S,B正确;
由于DNA分子是半保留复制,所以用含32P的噬菌体侵染大肠杆菌时,合成子代噬菌体DNA的原料来自大肠杆菌,少数子代噬菌体含有32P,C错误;
大肠杆菌的DNA中嘌呤碱基之和与嘧啶碱基之和的比值与噬菌体的相同,都等于1,D正确。
本题组考查必修二教材P49噬菌体侵染细菌实验,主要考查噬菌体的繁殖特点、实验步骤和有关同位素标记问题的分析。
1.噬菌体侵染细菌的实验
噬菌体和大肠杆菌等。
①噬菌体的结构
②噬菌体的复制式增殖
增殖需要的条件
内容
模板
噬菌体的DNA
合成噬菌体DNA的原料
大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸
合成噬菌
体蛋白质
原料
大肠杆菌的氨基酸
场所
大肠杆菌的核糖体
(2)实验过程及结果(放射性同位素标记法)
①噬菌体的标记
②噬菌体侵染细菌
(3)实验步骤和结果分析
①搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒,离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
②噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌细胞中,而蛋白质外壳留在外面。
子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA来遗传的。
DNA是遗传物质。
2.噬菌体侵染细菌实验中同位素标记问题分析
标记的元素及对象
子代噬菌体的放射性情况
蛋白质外壳部分
DNA部分
32P标记噬菌体
无放射性
少数有放射性
35S标记噬菌体
32P标记细菌
全部有放射性
35S标记细菌
有放射性
32P、35S标记细菌
1.噬菌体的复制式增殖过程
(1)模板:
进入大肠杆菌体内的是噬菌体DNA。
(2)合成噬菌体DNA的原料:
大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。
(3)合成噬菌体的蛋白质
(4)噬菌体侵染大肠杆菌时,只有DNA进入大肠杆菌细胞,蛋白质外壳没有进入。
2.噬菌体侵染细菌实验放射性问题分析
(1)用35S标记T2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T2噬菌体,沉淀物中有放射性的原因:
搅拌不充分,有少量含35S的T2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。
(3)用32P标记T2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T2噬菌体,上清液中含放射性的原因:
①保温时间过短,有一部分T2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。
②保温时间过长,T2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。
角度1 噬菌体侵染细菌的实验
名校协作体高三测试)下图是T2噬菌体侵染细菌实验中的一组实验过程和结果示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.实验中的噬菌体是用32P标记了它的DNA
B.沉淀物中主要含有细菌,放射性高是由于噬菌体DNA侵入了细菌内部
C.若实验中搅拌器搅拌过程不充分,则上清液中的放射性会增高
D.并不是每一个子代噬菌体的DNA上都含有32P
2.下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是( )
A.肺炎双球菌离体细菌转化实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B.肺炎双球菌活体细菌转化证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C.噬菌体侵染细菌实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
D.噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质
解析 肺炎双球菌离体细菌转化实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果,A错误;
肺炎双球菌活体细菌转化证明S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,但没有证明DNA是遗传物质,B错误;
噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能直接在培养基上生存
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- 高考 生物 一轮 复习 14 核酸 遗传物质 证据学