【高考精细化复习】高考生物（必修2）一轮复习-第6讲《DNA是主要的遗传物质》讲义（全国通用）
展开第6讲 DNA是主要的遗传物质
考点一 肺炎链球菌的转化实验
（一）对遗传物质的早期推测
1. 20世纪20年代，大多数科学家认为__________是生物体的遗传物质。蛋白质是由__________ 连接而成的生物大分子。各种氨基酸按照 __________的方式排列，形成__________ 的蛋白质，氨基酸__________，可能蕴藏着遗传信息。
2. 20世纪30年代，人们意识到__________具有重要作用，但蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。DNA是由许多 __________聚合而成的生物大分子，脱氧核苷酸的化学组成包括__________、__________ 和__________。
（二）1928年，格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验
1. 以__________和__________为实验材料。他用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠。
类型 特点 | S型细菌 | R型细菌 |
菌落 | __________ | __________ |
菌体 | __________多糖类的荚膜 | ________多糖类的荚膜 |
毒性 | 有____性，使小鼠患败血症死亡 | __________毒性 |
2.实验过程：
3. 格里菲斯的推论：
①在第四组实验中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——“__________”，这种转化因子将无毒性的__________活细菌转化成为有毒性的__________ 活细菌。
②这种性状是可以__________的。
③R型细菌转化为S型细菌的本质：__________，即肺炎双球菌转化实验是指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。
④体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的__________可使小鼠致死。
（三）1944年，艾弗里肺炎链球菌体外转化实验
为了弄清楚转化因子，艾弗里及其同事对S型细菌中的物质进行了提纯和鉴定得到__________。
- 实验过程：
（1）第一组：有R型细菌的培养基 + S型细菌提取物混合培养，培养基中出现__________细菌。
（2）第二组：有R型细菌的培养基 + S型细菌提取物及蛋白酶混合培养，培养基中出现__________型细菌。
（3）第三组：有R型细菌的培养基 + S型细菌提取物及RNA酶混合培养，培养基中出现__________型细菌。
（4）第四组：有R型细菌的培养基 + S型细菌提取物及酯酶混合培养，培养基中出现__________型细菌
（5）第五组：有R型细菌的培养基 + S型细菌提取物及DNA酶混合培养，培养基中出现__________型细菌。
2. 艾弗里的实验结论：__________才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质；（__________是遗传物质，__________不是是遗传物质）
3.艾弗里的实验能成功的最关键思路是：______________________________。
4.艾弗里的实验采用的是控制变量法中的__________。（加法原理或减法原理）
（四）格里菲斯体内转化实验与艾弗里体外转化实验的比较
| 体内转化实验 | 体外转化实验 |
科学家 | __________ | __________ |
细菌培养场所 | 小鼠体内 | 培养基(体外) |
实验原则 | R型细菌与S型细菌的毒性进行对照 | S型细菌各成分的作用进行对照 |
实验构思 | 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__________后，直接、单独地观察某种物质在实验中所起的作用 |
结果观察 | 小鼠是否__________ | 培养基中__________ |
实验结论 | ____________________________ | ____________________________ |
考点二 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验
（一） 1952年，赫尔希和蔡斯做的噬菌体侵染细菌的实验
1. 以 __________为实验材料。
2. T2噬菌体作为实验材料的原因是：
①T2噬菌体是一种专门寄生在__________体内的病毒；
②它的头部和尾部的外壳都是由__________构成的，头部内含有__________。
③T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在__________物质的作用下，利用__________体内的物质来合成自身的__________，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后， 大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。
④T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程是：____________________。
⑤噬菌体增殖需要的条件
增殖需要的条件 | 内容 | |
模板 | __________的DNA | |
合成T2噬菌体DNA原料 | __________提供的4种脱氧核苷酸 | |
合成T2噬菌体蛋白质 | 原料 | __________ |
场所 | __________ | |
3.实验方法：__________，用__________标记T2噬菌体的蛋白质，用__________的 T2噬菌体的DNA。
4.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验：（同位素标记法）
（1）第一步：培养含35S和32P的__________。
分别用含35S（标记__________）和32P（标记__________）的培养基培养__________，得到含35S和32P的__________。
（2）第二步：培养含35S和32P的__________。
分别用带有35S和32P的__________，培养T2噬菌体，分别得到32P标记的和35S标记的__________。
（3）第三步：分别用含35S和32P的__________去侵染普通大肠杆菌。
①经过短时间的保温后，用搅拌器__________。搅拌的目的是____________________让上清液中析出重量较轻的__________颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的__________。
②检测上清液和沉淀中的__________。
③培养大肠杆菌得到子代噬菌体，检测__________。
5.实验结果：
（1）用含35S的__________去侵染普通大肠杆菌组实验结果：上清液中放射性__________，沉淀物中放射性__________。
（2）用含32P的__________去侵染普通大肠杆菌组实验结果：上清液中放射性__________，沉淀物中放射性__________。
6.实验结论：噬菌体侵染细菌时，__________进入到细菌的细胞中，而__________仍然留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。__________才是真正的遗传物质。
7.实验误差分析：
组别 | 放射性高低 | 原因分析 | |
35S标记蛋白 质外壳组 | 上清液 | __ |
|
沉淀物 | __ | ______________________ | |
32P标记DNA 分子组 | 上清液 | ___ | 原因1：____________________ |
原因2：____________________ | |||
沉淀物 | ___ |
| |
（二）肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
项目 | 肺炎双球菌体外转化实验 | 噬菌体侵染细菌实验 |
设计思路 | 设法将_______与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能 | |
设计原则 | __________ | |
处理方法 | __________ | __________ |
检测方式 | 观察__________ | 检测__________ |
结论 | 证明__________是遗传物质，而__________等不是遗传物质 | 证明__________是遗传物质，但_________证明蛋白质不是遗传物质 |
（三） 烟草花叶病毒实验
实验过 程与实 验结果 | ①烟草花叶病毒正常烟草__________（对照组）； ②烟草花叶病毒的RNA正常烟草__________（实验组）； ③烟草花叶病毒的蛋白质正常烟草__________（实验组） |
实验 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。 |
（四）生物的核酸、遗传物质、核苷酸、碱基的比较
| 细胞生物 | 非细胞生物 | ||
真核生物 | 原核生物 | 多数病毒 | 少数病毒 | |
核酸种类 | __________ | __________ | _________ | _________ |
遗传物质 | __________ | __________ | _________ | _________ |
核苷酸种类 | __________ | __________ | _________ | _________ |
碱基种类 | __________ | __________ | _________ | _________ |
结果 | 绝大多数生物的遗传物质是_______，只有少部分病毒的遗传物质是______。 | |||
结论 | ________是主要的遗传物质 | |||
【真题训练】
一、单选题
1．（2022·湖南·高考真题）T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（ ）
A．新的噬菌体DNA合成
B．新的噬菌体蛋白质外壳合成
C．噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D．合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
2．（2022·浙江·高考真题）下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（ ）
A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
3．（2021·浙江·高考真题）下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是( )
A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
4．（2011·江苏·高考真题）关于“噬菌体侵染细菌的实验”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
5．（2020·全国·高考真题）新冠病毒是一种RNA病毒。新冠肺炎疫情给人们的生活带来了巨大影响。下列与新冠肺炎疫情防控相关的叙述，错误的是（ ）
A．新冠病毒含有核酸和蛋白质，通过核酸检测可排查新冠病毒感染者
B．教室经常开窗通风可以促进空气流动，降低室内病原微生物的密度
C．通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧，因此可以通过体温测量初步排查
D．每天适量饮酒可以预防新冠肺炎，因为酒精可以使细胞内的病毒蛋白变性
6．（2020·浙江·高考真题）某研究小组用放射性同位素、分别标记噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是
A．甲组的悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA，但不产生含的子代噬菌体
B．甲组被感染的细菌内含有标记的噬菌体DNA，也可产生不含的子代噬菌体
C．乙组的悬浮液含极少量标记的噬菌体蛋白质，也可产生含的子代噬菌体
D．乙组被感染的细菌内不含标记的噬菌体蛋白质，也不产生含的子代噬菌体
7．（2019·海南·高考真题）下列实验及结果中，能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是（ ）
A．红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花：白花=3:1
B．病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲
C．加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌
D．用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性
8．（2019·江苏·高考真题）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是
A．实验中可用15N代替32P标记DNA
B．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
9．（2019·浙江·高考真题）为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
下列叙述正确的是
A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
10．（2017·全国·高考真题）在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是（ ）
A．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D．HIV病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
11．（2013·全国·高考真题）在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验 ③肺炎双球菌转化实验
④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 ⑤DNA的X光衍射实验
A．①② B．②③ C．③④ D．④⑤
