专题16 人类对遗传物质的探索过程-2022年高考生物一轮复习夯实基础核心素养

第16讲　人类对遗传物质的探索过程 内容考情——知考向 核心素养——提考能 内容要求 人类对遗传物质的探索过程 生命观念 DNA的结构与其作为遗传物质的功能相适应 近几年考情 2020·江苏卷，20、2019·江苏卷，3 科学思维 分析总结肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程，培养逻辑分析能力 科学探究 分析人类对遗传物质探索的实验设计思路 考点一　肺炎双球菌的转化实验 1.肺炎双球菌的类型 2.格里菲思的体内转化实验　仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但转化因子的本质不清楚。 提醒　发生转化的只是少部分R型细菌。 3.艾弗里的体外转化实验 提醒　(1)转化的实质是基因重组而非基因突变：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(属于广义上的)。 (2)加热并没有使DNA完全失去活性：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在加热结束后随着温度的降低又逐渐恢复活性。 (1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是“转化因子”(×) (2)肺炎双球菌的遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律(×) (3)艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质(×) (4)在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化(√) (5)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术(√) 1.(科学思维)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？ 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。 2.(科学探究)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，结果不能使R型细菌发生转化，说明DNA才是使R型细菌发生转化的物质。 考向　围绕肺炎双球菌转化实验，考查科学探究能力 1.(2020·浙江7月选考，12改编)下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是(　　) A.体内转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传 B.体内转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌 C.体外转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传 D.体外转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌 答案　D 解析　R型菌转化为S型菌属于基因重组，是可遗传变异，能够稳定遗传，A错误；能使R型菌转化为S型菌的转化因子是S型菌的DNA而不是荚膜物质，B错误；转化因子是DNA而不是蛋白质，所以蛋白质不会使R型菌转化为S型菌，C错误；S型菌提取物中的DNA经过DNA酶处理后会被降解，从而不能使R型菌转化为S型菌，D正确。 2.(2020·江苏南京三模)某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验。下列有关叙述错误的是(　　) ①加入加热杀死的S型细菌，体外培养R型细菌　②加入S型细菌的抽提物，体外培养R型细菌　③加入蛋白酶处理的S型细菌的抽提物，体外培养R型细菌　④加入DNA酶处理的S型细菌的抽提物，体外培养R型细菌 A.该实验的观察指标是固体培养基表面菌落的生成情况 B.实验④表面光滑的菌落数较粗糙的菌落数多 C.实验①和②对照可证明S型细菌是R型活细菌转化产生 D.实验③和④对照可证明DNA是肺炎双球菌的遗传物质 答案　B 解析　主要观察指标是培养基表面菌落的种类，A正确；④处理后培养基中只有R型菌，R型菌菌落表面粗糙，B错误；实验①和②对照可证明S型细菌是R型活细菌转化产生，C正确；实验③和④对照可证明DNA是肺炎双球菌的遗传物质，D正确。 考点二　噬菌体侵染细菌实验 1.实验材料　T2噬菌体和大肠杆菌。 (1)噬菌体的结构及生活方式 (2)噬菌体的增殖 2.实验方法 同位素标记法。该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。为什么不能用14C和18O 3.实验过程及结果 (1)标记噬菌体　T2噬菌体属于病毒，专门寄生在大肠杆菌体内，不能直接用培养基培养。若要标记T2噬菌体，需先标记大肠杆菌。 (2)噬菌体侵染细菌　对比实验(相互对照) 提示　搅拌的目的是把吸附在细菌上的噬菌体外壳和细菌分开；离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 4.实验结果分析 (1)噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面。 (2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传的。 5.结论 DNA是遗传物质。 [思维巧记]　“二看法”判断子代噬菌体标记情况 (1)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和