专题11 实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用-2023年高考生物毕业班二轮热点题型归纳与变式演练

专题11 实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】肺炎链球菌的转化实验 1 【题型二】噬菌体侵染细菌的实验 6 【题型三】病毒重建及其对烟草叶细胞的感染 12 二、最新模考题组练 【题型一】肺炎链球菌的转化实验 【典例分析】加热杀死的S型菌自溶时，S型菌会释放自身的DNA片段，当这些DNA片段遇到R型活菌时，双链DNA片段会和R型活菌细胞膜表面的感受态因子结合，然后双链被解开，其中一条链被降解，另一条链逐步进入细胞并和受体菌的部分同源区段配对并将其替换，形成杂种DNA片段，最终形成的DNA如图所示。下列有关说法错误的是（　　） A．由R型菌转化形成的S型菌和原S型菌遗传信息不同 B．转化过程中会发生氢键和磷酸二酯键的断裂和形成 C．转化后的S型菌经细胞分裂产生的子代均为S型菌 D．题中信息可说明DNA重组可实现细菌间性状的转移 【答案】D 【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明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；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 2、DNA分子是一个独特的双螺旋结构，是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接形成磷酸二酯键，构成基本骨架，内侧是碱基对（A﹣T；C﹣G）通过氢键连接． 3、DNA分子内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A﹣T、C﹣G）． 【解答】解：A、肺炎双球菌转化实验中转化形成的S型菌和野生型S型菌的遗传信息不同，原因是转化形成的S型菌中大部分遗传物质来自R型细菌，A正确； B、转化过程中DNA双链被解开，并形成杂种DNA片段，所以会发生氢键和磷酸二酯键的断裂和形成，B正确； C、转化后的S型菌经过细胞分裂后产生的后代均为S型菌，这种变异为可遗传变异，C正确； D、根据题中信息分析可知，R型菌通过S型菌的遗传物质变为S型菌，说明DNA重组可以实现细菌间遗传物质的转移，D错误。 故选：D。 【提分秘籍】 1．肺炎链球菌体内与体外转化实验的比较 项目 体内转化实验 体外转化实验 科学家 格里菲思 艾弗里及其同事 细菌培养场所 小鼠体内 体外培养基 实验原则 R型细菌与S型细菌的毒性对照 加热致死的S型细菌的细胞提取物及其经酶处理后的作用对照 实验结果 加热致死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌 S型细菌的DNA能使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 用加热致死的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 分别用不同的酶处理S型菌细胞提取物的成分，再与R型菌混合培养，然后观察除去相关物质后细胞提取物的功能 联系 ①所用材料相同；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．对S型细菌和R型细菌转化的理解 (1)转化原理：加热致死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。 (2)转化实质：S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中。 (3)一般情况下，转化率很低，形成的S型细菌很少，转化后形成的S型细菌可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的DNA是遗传物质。 【变式演练】 1．科学家进一步研究格里菲思实验时发现：被加热杀死的S型菌自溶，释放出的部分DNA片段遇到感受态的R型活菌时，其双链拆开，其中一条链降解，另一条单链进入R型菌并与其基因相应“同源区段”配对，使R型菌DNA的相应片段一条链被切除并将其替换，形成“杂种DNA区段”，这样的细菌经增殖就会出现S型菌．以下分析不正确的是（　　） A．起转化作用的是具有遗传效应的一段DNA单链 B．细菌转化的实质是基因重组 C．有“杂种DNA区段”的细菌分裂形成的子代细菌都是S型菌 D．“杂种DNA区段”的碱基，不是都能配对 【答案】C 【分析】DNA分子是一个独特的双螺旋结构，是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接形成磷酸二酯键，构成基本骨架，内侧是碱基对（A﹣T；C﹣G）通过氢键连接连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A﹣T、C﹣G）． 【解答】解：A、由于S型菌DNA片段双链拆开后，一条链降解，另一条单链进入R型菌并与其基因相应“同源区段”配对，使R型菌DNA的相应片段一条链被切除并将其替换，所以起转化作用的是具有遗传效应的一段DNA单链，A正确； B、细菌转化的实质是基因重组，B正确； C、有“杂种DNA区段”的细菌分裂形成的子代细