2024年高考生物一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題6.1DNA是主要的遺傳物質(zhì)講含解析

PAGEPAGE8專(zhuān)題6.1DNA是主要的遺傳物質(zhì)1.人類(lèi)對(duì)遺傳物質(zhì)的探究過(guò)程(Ⅱ)2.DNA的結(jié)構(gòu)與其作為遺傳物質(zhì)的功能相適應(yīng)學(xué)問(wèn)點(diǎn)一、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)1．體內(nèi)轉(zhuǎn)化試驗(yàn)——格里菲思(1)試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果：(2)結(jié)論：加熱殺死的S型細(xì)菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”，將無(wú)毒的R型活菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型細(xì)菌。2．體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)——艾弗里(1)試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果：(2)結(jié)論：S型細(xì)菌的DNA是使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化并產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳的物質(zhì)。學(xué)問(wèn)點(diǎn)二、噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)1．噬菌體結(jié)構(gòu)2．試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果(1)標(biāo)記噬菌體：(2)侵染細(xì)菌：學(xué)問(wèn)點(diǎn)三、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)1.體內(nèi)轉(zhuǎn)化試驗(yàn)與體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)的比較體內(nèi)轉(zhuǎn)化試驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)操作人格里菲思艾弗里及其同事細(xì)胞培育場(chǎng)所小鼠體內(nèi)培育基(體外)奇妙構(gòu)思用加熱殺死的S型菌與R型活菌混合培育后進(jìn)行試驗(yàn)將物質(zhì)分別提純并各自視察它們能否將R型活菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)步驟試驗(yàn)結(jié)論S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)聯(lián)系①所用的材料相同，都是R型和S型兩種肺炎雙球菌②兩試驗(yàn)都遵循比照原則、單一變量原則③體內(nèi)轉(zhuǎn)化試驗(yàn)是基礎(chǔ)，僅說(shuō)明S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)進(jìn)一步證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA2．試驗(yàn)拓展分析(1)加熱殺死S型細(xì)菌的過(guò)程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的復(fù)原又漸漸復(fù)原活性。(2)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌DNA與R型細(xì)菌DNA實(shí)現(xiàn)重組，表現(xiàn)出S型細(xì)菌的性狀，此變異屬于廣義上的基因重組。(3)轉(zhuǎn)化后形成的S型細(xì)菌的性狀可以遺傳下去，說(shuō)明S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)。學(xué)問(wèn)點(diǎn)四、噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)1.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)與噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)的比較肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)不同點(diǎn)方法不同干脆分別：分別S型細(xì)菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等物質(zhì)，分別與R型細(xì)菌混合培育間接分別：分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)的特征元素(32P和35S)，侵染時(shí)自然分別結(jié)論不同證明白DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)證明白DNA是遺傳物質(zhì)，但沒(méi)有干脆證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)關(guān)系①試驗(yàn)思路相同：都是設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)視察它們的作用②都遵循了比照原則③都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)④由于肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)在物質(zhì)提取時(shí)不能完全去除其他物質(zhì)，因此噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)更具勸服力2．上清液和沉淀物放射性分析(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含放射性的緣由：①保溫時(shí)間過(guò)短，有一部分噬菌體還沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，上清液中出現(xiàn)放射性。②噬菌體和大腸桿菌混合培育到用離心機(jī)分別，這一段保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液，也會(huì)使上清液中出現(xiàn)放射性。(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的緣由：由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中?？键c(diǎn)一肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化試驗(yàn)【典例1】（2024浙江4月選考·20）為探討R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)，進(jìn)行了肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，其基本過(guò)程如圖所示：下列敘述正確的是A．甲組培育皿中只有S型菌落，推想加熱不會(huì)破壞轉(zhuǎn)化物質(zhì)的活性B．乙組培育皿中有R型及S型菌落，推想轉(zhuǎn)化物質(zhì)是蛋白質(zhì)C．丙組培育皿中只有R型菌落，推想轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNAD．該試驗(yàn)?zāi)茏C明肺炎雙球菌的主要遺傳物質(zhì)是DNA【答案】C【解析】艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)中，將S型菌的DNA、蛋白質(zhì)和莢膜等物質(zhì)分別開(kāi)，與R型菌混合培育，視察S型菌各個(gè)成分所起的作用。最終再S型菌的DNA與R型菌混合的培育基中發(fā)覺(jué)了新的S型菌，證明白DNA是遺傳物質(zhì)。甲組中培育一段時(shí)間后可發(fā)覺(jué)有極少的R型菌轉(zhuǎn)化成了S型菌，因此甲組培育皿中不僅有S型菌落也有R型菌落，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；乙組培育皿中加入了蛋白質(zhì)酶，故在乙組的轉(zhuǎn)化中已經(jīng)解除了蛋白質(zhì)的干擾，應(yīng)當(dāng)推想轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；丙組培育皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不發(fā)生轉(zhuǎn)化，故可推想是DNA參加了R型菌的轉(zhuǎn)化，C選項(xiàng)正確；該試驗(yàn)只能證明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA，無(wú)法證明還有其他的物質(zhì)也可做遺傳物質(zhì)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤?！九e一反三】(2024·經(jīng)典高考)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)的部分過(guò)程如圖所示。下列敘述正確的是()A.S型肺炎雙球菌的菌落為粗糙的，R型肺炎雙球菌的菌落為光滑的B.S型菌的DNA經(jīng)加熱后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活C.從病死小鼠中分別得到的肺炎雙球菌只有S型菌而無(wú)R型菌D.該試驗(yàn)未證明R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是由S型菌的DNA引起的【解析】S型肺炎雙球菌的菌落為光滑的，R型肺炎雙球菌的菌落為粗糙的，A錯(cuò)誤；S型菌加熱后蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致細(xì)菌死亡，所以注射S型菌后的小鼠仍能存活，B錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)化的效率不是100%，所以從病死小鼠中可分別得到S型菌和R型菌，C錯(cuò)誤；本試驗(yàn)是肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)論是S型菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，促使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，但未證明轉(zhuǎn)化因子是DNA，D正確?！敬鸢浮緿【變式1】（浙江學(xué)軍中學(xué)2025屆模擬）下列關(guān)于肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)的說(shuō)法，正確的是()A.格里菲思和艾弗里分別用不同的方法證明DNA是遺傳物質(zhì)B.艾弗里試驗(yàn)中S型菌DNA＋R型菌一起培育，培育基上生存的細(xì)菌都是S型菌C.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D.已加熱殺死的S型菌中，蛋白質(zhì)已經(jīng)失去活性而DNA仍具有活性【答案】D【解析】格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化試驗(yàn)僅僅證明加熱殺死的S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，沒(méi)有證明DNA是遺傳物質(zhì)，艾弗里的體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)，A錯(cuò)誤；艾弗里的體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)過(guò)程中：在R型細(xì)菌的培育基中加入S型細(xì)菌的DNA后，培育一段時(shí)間，由于S型菌的DNA能夠?qū)型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，因此添加S型菌DNA的培育基中，既有R型菌，也有S型菌，B錯(cuò)誤；肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì).蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，C錯(cuò)誤；加熱易使蛋白質(zhì)變性失活，但DNA熱穩(wěn)定性較高，加熱殺死的S型細(xì)菌中，DNA仍具有活性，D正確?？键c(diǎn)二噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)【典例2】（2024江蘇卷·3）赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌試驗(yàn)證明白DNA是遺傳物質(zhì)，下列關(guān)于該試驗(yàn)的敘述正確的是A．試驗(yàn)中可用15N代替32P標(biāo)記DNAB．噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的C．噬菌體DNA的合成原料來(lái)自大腸桿菌D．試驗(yàn)證明白大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA【答案】C【解析】T2噬菌體侵染細(xì)菌的試驗(yàn)步驟：分別用35S或32P標(biāo)記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培育→噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌→在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測(cè)上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)；結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)。N是蛋白質(zhì)和DNA共有的元素，若用15N代替32P標(biāo)記噬菌體的DNA，則其蛋白質(zhì)也會(huì)被標(biāo)記，A錯(cuò)誤；噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是由噬菌體的DNA在大腸桿菌體內(nèi)編碼的，B錯(cuò)誤；噬菌體的DNA合成的模板來(lái)自于噬菌體自身的DNA，而原料來(lái)自于大腸桿菌，C正確；該試驗(yàn)證明白噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，D錯(cuò)誤?！九e一反三】(2024·全國(guó)卷Ⅱ，2)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過(guò)程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的試驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述，正確的是()A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖B.T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì)C.培育基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中D.人體免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類(lèi)型和增殖過(guò)程相同【答案】C【解析】T2噬菌體只能侵染大腸桿菌，不能侵染肺炎雙球菌，所以不行以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖，A錯(cuò)誤；病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能獨(dú)立生活，所以在T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)不行以合成mRNA和蛋白質(zhì)，須要借助宿主細(xì)胞來(lái)合成mRNA和蛋白質(zhì)，B錯(cuò)誤；噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，其DNA進(jìn)入細(xì)菌并作為模板限制子代噬菌體的合成，復(fù)制及表達(dá)需大腸桿菌供應(yīng)原料、酶和ATP，所以培育基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中，C正確；人體免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類(lèi)型和增殖過(guò)程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D錯(cuò)誤。【變式2】（安徽安慶一中2025屆模擬）1952年，赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細(xì)菌的試驗(yàn)，證明白DNA是遺傳物質(zhì)。該試驗(yàn)的其中一個(gè)步驟如下圖所示，則下列關(guān)于混合培育的描述正確的是()A.將已被35S標(biāo)記的噬菌體和未標(biāo)記的細(xì)菌混合培育B.將已被32P標(biāo)記的噬菌體和未標(biāo)記的細(xì)菌混合培育C.將已標(biāo)記的噬菌體和已標(biāo)記的細(xì)菌混合培育D.將未標(biāo)記的噬菌體和已標(biāo)記的細(xì)菌混合培育【答案】A【解析】噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入細(xì)菌中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在細(xì)菌外，經(jīng)過(guò)離心后，蛋白質(zhì)外殼在上清液中，DNA在沉淀物中。題中試驗(yàn)結(jié)果是上清液有放射性，沉淀物無(wú)放射性，故該試驗(yàn)是用35S標(biāo)記的噬菌體去侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，A正確。考點(diǎn)三DNA是主要的遺傳物質(zhì)【典例3】(2024·全國(guó)卷Ⅰ，29)依據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類(lèi)型，有些病毒對(duì)人類(lèi)健康會(huì)造成很大危害，通常，一種新病毒出現(xiàn)后須要確定該病毒的類(lèi)型。假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換，請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培育的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)試驗(yàn)以確定一種新病毒的類(lèi)型，簡(jiǎn)要寫(xiě)出(1)試驗(yàn)思路，(2)預(yù)期試驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求：試驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組)【解析】(1)DNA和RNA的化學(xué)組成存在差異，如DNA特有的堿基是T，而RNA特有的堿基是U，因此可用放射性同位素分別標(biāo)記堿基T和堿基U，通過(guò)檢測(cè)子代的放射性可知該病毒的類(lèi)型。依據(jù)分析，本試驗(yàn)思路為：甲組：將宿主細(xì)胞培育在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培育基中，之后接種新病毒，培育一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。乙組：將宿主細(xì)胞培育在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培育基中，之后接種新病毒，培育一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。(2)若甲組收集的病毒有放射性，乙組無(wú)，即為RNA病毒；若乙組收集的病毒有放射性，甲組無(wú)，即為DNA病毒。【答案】(1)試驗(yàn)思路：甲組：將宿主細(xì)胞培育在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培育基中，之后接種新病毒，培育一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。乙組：將宿主細(xì)胞培育在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培育基中，之后接種新病毒，培育一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。(2)結(jié)果及結(jié)論：若甲組收集的病毒有放射性，乙組無(wú)，即為RNA病毒；若乙組收集的病毒有放射性，甲組無(wú)，即為DNA病毒?！咀兪?】（福建泉州五中2025屆模擬）已知煙草花葉病毒(TMV)和車(chē)前草病毒(HRV)都能侵染煙草葉片，且兩者都由蛋白質(zhì)和RNA組成，如圖是探究HRV的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA的操作流程圖。請(qǐng)據(jù)圖分析下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.本試驗(yàn)運(yùn)用了比照原則，無(wú)空白比照組B.試驗(yàn)過(guò)程中重組病毒的后代是HRVC.該試驗(yàn)只能說(shuō)明HRV的遺