第6单元 第1讲 DNA是主要的遗传物质(课件PPT)-【金版新学案】2027年高考生物高三总复习大一轮复习(广东专版)
2026-08-15
|
100页
|
33人阅读
|
1人下载
教辅
摘要:
该高中生物学高考复习课件聚焦“DNA是主要的遗传物质”核心考点,依据课标要求梳理肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验等关键内容,通过核心概念解析和近5年高考真题(如2024甘肃卷、2021全国乙卷)研析,明确转化实验结论分析、同位素标记技术应用等高频考点分布,构建系统备考体系。
课件亮点在于“真题情境+科学思维+探究实践”的复习策略,如以噬菌体侵染实验误差分析为典型案例,运用对照原则和变量控制方法,培养学生实验设计与结果分析能力,特设易错点判断和答题模板,助力学生掌握得分技巧,教师可依托此课件实现考点精准突破,提升复习效率。
内容正文:
第1讲 DNA是主要的遗传物质
第六单元 基因的本质与表达
高三总复习讲义 广东专版
课标要求
概述绝大多数生物的遗传物质是DNA,有些病毒的遗传物质是RNA。
核心概念
S型细菌、R型细菌、转化因子、放射性同位素标记技术、搅拌、离心、加法原理、减法原理
层级Ⅰ 根基稳筑牢——夯实必备知识
层级Ⅱ 要义深剖析——提升关键能力
知能快检窗——查落实·固基础
课时作业
内容索引
根基稳筑牢——夯实必备知识
层级Ⅰ
返回
一、肺炎链球菌的转化实验
1.肺炎链球菌的类型
必备知识 梳理
有致病性
粗糙
提醒 有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。
2.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
死亡
提醒 ①此实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”,但转化因子的本质不清楚。
②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。
3.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
DNA酶
提醒 ①艾弗里体外转化实验的思路:利用“减法原理”特异性去除某一种物质,直接地、单独地观察该种物质在实验中所起的作用。
②艾弗里的体外转化实验既证明了DNA是遗传物质,同时也证明了蛋白质等不是遗传物质。
1.下列有关肺炎链球菌的转化实验的叙述正确的是
①S型细菌与R型细菌存在致病性差异的根本原因是发生了细胞分化
②从格里菲思第④组实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎链球菌既有S型细菌也有R型细菌
③肺炎链球菌体内转化实验中,R型活细菌转化成的S型活细菌可以稳定遗传
④在艾弗里的实验中,实验组分别加入了相应的水解酶,这是利用了自变量控制中的“加法原理”
⑤艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
析概念·点易错·练表达
√
析概念
√
1.发生转化的只是少部分R型细菌。
2.转化的实质是基因重组而非基因突变。肺炎链球菌转化实验是指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)。
点易错
1.(必修2 P42“问题探讨1”)作为遗传物质必须具备以下特点:遗传物质必须结构稳定且能____________________,可以准确地______,并传递给下一代等。
2.(必修2 P46“思考·讨论1”)选用细菌或病毒作为实验材料研究遗传物质的优点:____________________________,容易分析结果。
练表达
储存大量的遗传信息
复制
成分和结构简单,繁殖速度快
二、噬菌体侵染细菌的实验、烟草花叶病毒感染实验
1.噬菌体侵染细菌的实验
(1)实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌。
①T2噬菌体的结构及生活方式
②T2噬菌体的增殖
噬菌体DNA
(2)实验方法
__________________技术,用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。
(3)实验过程及结果
①标记噬菌体
放射性同位素标记
35S
32P
提醒 搅拌和离心的目的不同
①搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
②离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
(4)实验结果分析
①噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌细胞中,而蛋白质外壳留在细胞外。
②子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。
(5)结论:DNA是噬菌体的遗传物质。
2.烟草花叶病毒感染烟草的实验
RNA
3.DNA是主要的遗传物质
DNA
2.下列关于噬菌体侵染细菌的实验的叙述正确的是
①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
②赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中可用15N代替32P标记DNA
③噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成
④在噬菌体侵染细菌的实验过程中,通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和DNA分开
⑤在用35S标记的噬菌体侵染细菌实验中,沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
⑥噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
√
析概念
√
1.并不是组成元素都可用来标记噬菌体
如C、H、O、N是DNA和蛋白质共有的元素,若选择共有元素进行标记,则无法将DNA和蛋白质区分开。
2.不能用含35S、32P的培养基培养、标记噬菌体,需用活细胞培养病毒。标记噬菌体的步骤应为:用含35S、32P的培养基培养大肠杆菌,获得被35S、32P标记的大肠杆菌,再用被标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,分别得到蛋白质中含有35S标记的噬菌体,DNA中含有32P标记的噬菌体。
点易错
3.(必修2 P45“图3-6”拓展)在噬菌体侵染细菌的实验中选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA标记,而不用14C和18O同位素标记的原因:
_________________________________________________________。用14C和18O同位素标记是不可行的,因为T2噬菌体的蛋白质和DNA分子中都含有这两种元素。
4.(必修2 P47“拓展应用1”)子代噬菌体的蛋白质外壳的来源:子代噬菌体的蛋白质外壳是利用亲代噬菌体的遗传信息,以__________________为原料合成的。
练表达
S仅存在于T2噬菌体的蛋白质中,而P几乎都存在于DNA分子中
大肠杆菌的氨基酸
返回
要义深剖析——提升关键能力
层级Ⅱ
返回
下列有关肺炎链球菌转化实验的叙述,正确的是
①(2024·甘肃卷)肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活细菌的相对性状从无致病性转化为有致病性。
②(2024·甘肃卷)肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S型细菌DNA+DNA酶”加入R型活细菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子。
③(2021·全国乙卷,改编)将S型细菌的DNA经DNA酶处理后与R型细菌混合,不可以得到S型细菌。
④(2018·江苏卷,改编)肺炎链球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质。
⑤(2017·江苏卷)格里菲思实验没有证明DNA可以改变生物体的遗传性状。
⑥(2017·江苏卷)艾弗里实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡。
真题研磨
主题(一) 肺炎链球菌转化实验的比较分析
例
√
√
①× 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未得出转化因子为DNA这一结论。
②× 肺炎链球菌体外转化实验中,利用的是自变量控制中的“减法原理”。
③√ 将S型细菌的DNA经DNA酶处理后,S型细菌的DNA已被DNA酶降解失活,再与R型细菌混合,得不到S型细菌。
④× 仅证明DNA是遗传物质。
⑤√ 格里菲思实验提出转化因子,但没有证明转化因子是DNA。
⑥× 单独的DNA无致病性,不能使小鼠死亡。
归纳总结
肺炎链球菌体内和体外转化实验的比较
考向突破
考向1 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
1.(2026·河南许昌模拟)某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示(实验②和⑤分别为两种菌混合后注射到小鼠体内)。下列有关叙述正确的是
A.活菌甲在培养基上形成的
菌落表面光滑
B.通过实验②,鼠2的血液中
只能分离出活菌乙
C.加热致死的菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙
D.鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能使活菌乙转化成活菌甲
√
活菌甲、乙分别对应R型细菌和S型细菌,所以活菌甲在培养基上形成的菌落表面粗糙,A错误;实验②是将活菌甲和加热致死的菌乙混合后注射到鼠2体内,加热致死的菌乙中的某种物质能使部分活菌甲转化成活菌乙,因此鼠2的血液中能分离出活菌甲和活菌乙,B错误,C正确;鼠5死亡的原因是活菌乙具有致病性,D错误。
考向2 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
2.如图表示肺炎链球菌的体外转化实验的部分过程。下列叙述正确的是
A.第1组中高温加热破坏了S型细菌DNA的结构,使DNA失去了转化活性
B.第2组培养基上形成的菌落,大部分菌落表面粗糙,少部分菌落表面光滑
C.该实验中每个组别都设法增加一个实验条件,运用了“加法原理”控制自变量
D.第1组属于空白对照组,第2、3组属于实验组,还可增加加入RNA酶的实验组
√
第1组中高温加热使DNA发生了解旋,温度
恢复后,DNA重新形成双螺旋,能够使R型
细菌发生转化,并没有失去转化活性,A错
误;第1、2组中,S型细菌的DNA均有转化
活性,可使少量R型细菌发生转化,R型细菌
无荚膜,表面粗糙,S型细菌有荚膜,表面光
滑,故第1、2组的培养基上形成的菌落,大
部分菌落表面粗糙,少部分菌落表面光滑,B
正确;每个组别都设法除去某种物质,运用了“减法原理”控制自变量,C错误;空白对照应该只有R型细菌的培养液,因此该实验中第1、2、3组均属于实验组,还可增加加入RNA酶、酯酶的实验组,以增加实验说服力,D错误。
下列有关噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是
①(2024·甘肃卷)噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我
复制。
②(2022·河北卷)肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术。
③(经典高考题)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中可用15N代替32P标记DNA。
④(经典高考题)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。
⑤(经典高考题)赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记。
真题研磨
主题(二) 噬菌体侵染细菌实验、烟草花叶病毒感染烟草实验的深化探究
例
√
①× 噬菌体为DNA病毒,其DNA进入宿主细胞后,利用宿主细胞的原料和酶等完成复制。
②√ 肺炎链球菌体外转化实验利用蛋白酶和DNA酶等分别处理细胞提取物,从而将DNA和蛋白质区分开;噬菌体侵染细菌实验利用放射性同位素分别标记DNA和蛋白质,从而探究两者在遗传中各自的作用。
③× 蛋白质和DNA中都含有N。
④× T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
⑤× 只有含有母链DNA的噬菌体才有32P标记。
归纳总结
噬菌体侵染细菌实验的误差分析
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
考向突破
考向1 噬菌体侵染细菌实验的深化探究
1. (2025·广东珠海模拟)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞的是
A.C B.S
C.P D.N
√
T2噬菌体侵染大肠杆菌时,只有DNA进入大肠杆菌中并作为模板控制子代T2噬菌体的合成,而合成子代T2噬菌体所需的原料均由大肠杆菌提供,因此子代T2噬菌体外壳中元素全部来自大肠杆菌;但由于DNA复制方式为半保留复制,因此子代噬菌体DNA中一些元素来自亲代噬菌体,一些来自大肠杆菌。已知蛋白质由C、H、O、N、S等元素组成,DNA由C、H、O、N、P元素组成,综上分析,子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞大肠杆菌的是S,B正确。
考向2 烟草花叶病毒感染烟草的实验
2.(2025·安徽A10协作体联考)烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者引起的病斑不同,如图甲所示。将TMV的遗传物质和蛋白质分离,并分别单独感染健康烟叶,结果如图乙所示。科学家将不同病毒的遗传物质与蛋白质重新组合形成“杂种病毒”,然后感染健康烟叶,如图丙所示。依据实验,下列推论合理的是
A.图甲实验结果说明
病毒的蛋白质外壳能
感染烟叶
B.图乙实验结果说明
TMV的蛋白质外壳能
感染烟叶
C.图丙实验结果是烟叶被感染,并且表现出b病斑
D.TMV和HRV两种病毒具有相同的遗传物质
√
图甲实验结果不能说明病毒的蛋白质外壳能感染烟叶,A不符合题意;图乙实验过程中用TMV的蛋白质外壳感染烟叶,烟叶没有出现病斑,说明TMV的蛋白质外壳不能感染烟叶,B不符合题意;
图丙实验表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的遗传物质重建的“杂种病毒”感染烟叶,烟叶被感染,并表现出b病斑,C符合题意;该实验没有研究TMV和HRV两种病毒的遗传物质是什么,依据实验不能判断两种病毒的遗传物质是否相同,D不符合题意。
题后悟法
不同生物的遗传物质
生物类型 病毒 原核生物 真核生物
体内核酸种类 DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA
生物类型 病毒 原核生物 真核生物
体内碱基种类 4种 5种 5种
体内核苷酸种类 4种 8种 8种
遗传物质 DNA或RNA DNA DNA
实例 噬菌体、烟草花叶病毒 乳酸菌、蓝细菌 玉米、小麦、人
返回
知能快检窗——查落实·固基础
返回
1.下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述,正确的是
A.将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合一段时间后有少量R型细菌遗传物质发生改变
B.格里菲思通过实验发现加热致死的S型细菌DNA可将R型活细菌转化为S型活细菌
C.将S型细菌的DNA注入小鼠体内,从小鼠体内能提取出S型细菌
D.肺炎链球菌体外转化实验中,R型细菌转化成的S型细菌,是基因重组的结果
E.艾弗里的实验中加入了DNA酶,遵循了实验设计的“加法原理”
F.在肺炎链球菌离体转化实验中,通过观察菌体的菌落表面是否光滑来判断有无S型细菌
G.艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验不仅证明了遗传物质是DNA,还证明了DNA可以在同种生物的不同个体之间转移
√
√
√
√
格里菲思发现加热致死的S型细菌中存在可将R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子,B错误;将S型细菌的DNA注入小鼠体内,不会产生S型细菌,C错误;艾弗里的实验中加入DNA酶,除去了S型细菌提取液中的DNA,因此,遵循了实验设计的“减法原理”,E错误。
2.下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是
A.赫尔希和蔡斯在明确T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程后,选择其作为证明DNA是遗传物质的实验材料
B.T2噬菌体侵染细菌实验中,35S和32P分别用于标记噬菌体蛋白质的R基和DNA的碱基部位
C.32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,经搅拌、离心后上清液放射性来自子代或亲代噬菌体
D.保温时间过长会使35S标记组的上清液放射性强度增加
E.用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,保温时间过长会导致上清液中放射性升高
F.35S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
G.用被32P标记的噬菌体去侵染35S标记的细菌,释放的部分子代噬菌体含有放射性
H.探究烟草花叶病毒遗传物质的实验结论是DNA是主要的遗传物质
√
√
√
赫尔希和蔡斯选择T2噬菌体作为证明DNA是遗传物质的实验材料的原因是T2噬菌体只含有DNA和蛋白质,A错误;用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,这两种元素分别存在于R基和磷酸基因中,B错误;35S标记组标记的是噬菌体的蛋白质,经搅拌和离心后分布在上清液中,噬菌体侵染细菌实验保温时间过长可使细菌裂解,子代噬菌体释放,不会导致上清液放射性强度增加,D错误;子代噬菌体的形成过程中,亲代噬菌体提供模板,原料、酶、能量等由细菌提供,故释放的每一个子代噬菌体均含35S,G错误;探究烟草花叶病毒遗传物质的实验结论是RNA是遗传物质,H错误。
3.(2025·广东清远阶段练习)赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能,侵染一段时间后,用搅拌器搅拌,离心得到上清液和沉淀物,然后检测被侵染的细菌的存活率以及上清液的放射性,实验结果如图。下列叙述错误的是
A.与肺炎链球菌相比,噬菌体结构更简单,便于进行化学分析
B.伴随搅拌时间延长,上清液中35S和32P的放射性分别增加到80%和30%,可以说明DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌
C.仅有20%的35S处于沉淀物中,可以说明蛋白质没有进入细菌内
D.本实验证明噬菌体传递和复制遗传特性的过程中DNA起重要作用
√
肺炎链球菌是具有细胞结构的细菌,而噬菌体是没有细胞结构的病毒,仅由蛋白质外壳和内部的DNA组成,结构更为简单,也就更便于进行化学分析,A正确;随着搅拌时间延长,上清液中的35S放射性增加到80%,说明大多数蛋白质外壳没有进入细菌,存在于上清液中;上清液中的32P放射性增加到30%,说明有部分DNA可能由于搅拌等原因没有进入细菌而存在于上清液中,同时也有70%的在沉淀物中,说明DNA进入了细菌,B正确;
仅有20%的35S处于沉淀物中,有可能是搅拌不充分等原因导致部分噬菌体的蛋白质外壳没有与细菌分离,而不能确凿地说明蛋白质没有进入细菌内,C错误;本实验中通过对32P标记的DNA和35S标记的蛋白质的放射性追踪,发现DNA进入细菌参与了噬菌体的遗传特性传递和复制等过程,证明了噬菌体传递和复制遗传特性的过程中DNA起重要作用,D正确。
4.(2026·安徽阜阳模拟)如图是赫尔希与蔡斯进行的噬菌体侵染细菌实验的实验步骤示意图,据图回答下列问题:
(1)本实验使用了两组T2噬菌体,其中一组需要用35S对___________进行标记;要获得被35S标记的噬菌体应该先用含有35S的培养基培养_________。
蛋白质外壳
大肠杆菌
本实验所使用的T2噬菌体需要用35S和32P分别对蛋白质外壳和DNA进行标记;T2噬菌体没有细胞结构,不能独立生存,只有寄生在大肠杆菌中才能繁殖后代,因此图中得到含放射性35S的噬菌体的培养过程是:先用含35S的培养基培养大肠杆菌,一段时间后,加入噬菌体进行培养,即得到含35S的噬菌体。
(2)图中“②”所进行的操作是搅拌,进行该操作的目的是使__________和__________分离。
噬菌体
大肠杆菌
图中“②”所进行的操作是搅拌,进行该操作的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌(大肠杆菌)分离,便于离心分层。
(3)若使用被32P标记的T2噬菌体进行实验,则实验结果是:放射性主要分布在试管的__________(填“上清液”或“沉淀物”)中,保温时间太长或者太短会导致本组实验结果上清液放射性偏____,搅拌是否充分对本组实验结果____(填“有”或“无”)影响。
沉淀物
高
无
用32P标记T2噬菌体的DNA,噬菌体侵染大肠杆菌时,DNA进入大肠杆菌细胞内,而蛋白质外壳留在外面,离心后,沉淀物中是被侵染的大肠杆菌,所以放射性主要分布在沉淀物中。如果保温时间太短,部分噬菌体还未侵染大肠杆菌就被离心到上清液中,会使上清液放射性偏高;
如果保温时间太长,子代噬菌体释放出来,也会使上清液放射性偏高,因为32P标记的是DNA,DNA进入大肠杆菌内部,搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离,所以搅拌是否充分对本组实验结果32P标记的DNA的分布无影响。
返回
课 时 作 业
返回
一、肺炎链球菌的转化实验
1.某生物兴趣小组在探究“遗传物质的本质”时,尝试模拟经典实验。他们将S型肺炎链球菌的细胞提取物分为四组,分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶和DNA酶处理,将处理后的提取物与R型细菌混合培养。若仅有一组无法观察到光滑型菌落(S型细菌),下列对该组实验现象的分析,正确的是
A.蛋白酶破坏了提取物中的关键成分
B.RNA酶降解了提取物中的遗传信息载体
C.酯酶降解了细菌荚膜形成所需的脂质
D.DNA酶降解了将R型细菌转化为S型细菌的物质
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
蛋白酶处理时,蛋白质并非转化因子,即使被破坏,DNA仍能引起转化,A错误;RNA酶处理时,RNA非转化因子,不影响实验结果,B错误;酯酶处理时,荚膜脂质与转化无关,R型细菌本身无荚膜,无需额外的脂质,C错误;DNA酶处理时,直接降解DNA,导致唯一能引起R型细菌转化为S型细菌的物质失效,因此无法产生S型细菌,D正确。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
2.R型和S型细菌均有不同类型。向小鼠注射RⅡ活菌和加热杀死的SⅢ死菌,会导致小鼠死亡,死亡小鼠体内分离出SⅢ活菌,其后代仍然为SⅢ活菌。为研究小鼠体内SⅢ活菌是来自SⅢ死菌还是RⅡ活菌,科学家分别做了如下两组实验,下列叙述错误的是
A.实验二可说明SⅢ
活菌不是由SⅢ死菌
复活而来的
B.实验一可说明SⅢ
活菌来源于RⅡ活菌
C.SⅢ活菌后代仍然为SⅢ活菌,说明SⅢ活菌发生的变异属于可遗传变异
D.两组实验培养后的培养皿上,SⅢ活菌的数量均少于RⅡ活菌
√
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
实验二中用的是
SⅢ菌细胞破碎后
的提取液,当细胞
结构的完整性被破
坏后,细胞无法复
活,说明SⅢ活菌不是由SⅢ死菌复活而来的,A正确;实验一和实验二对比说明,SⅢ活菌来源于RⅡ活菌,B错误;SⅢ活菌后代仍然为SⅢ活菌,说明SⅢ活菌发生的变异属于可遗传变异,C正确;RⅡ活菌转化成SⅢ活菌概率较低,所以两组实验培养后的培养皿上,SⅢ活菌的数量均少于RⅡ活菌,D正确。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
3.(2026·安徽宿州模拟)在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,第四组实验(将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注入小鼠体内)中的小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示。下列叙述错误的是
A.R型细菌与S型细菌致病性不同的根本原因是
两者的遗传物质不同
B.ab段期间,小鼠启动了免疫防御功能,致使
R型细菌含量减少
C.bc段期间,R型细菌大量繁殖的原因最可能
是S型细菌降低了小鼠的免疫力
D.后期出现的大量S型细菌是由R型细菌大量转化而成的
√
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
R型细菌与S型细菌致病性不同的根本原因是
两者的遗传物质不同,因为性状都是由遗传
物质控制的,A正确;ab段期间,R型细菌数
量逐渐下降,说明小鼠启动了免疫防御功能
引起的,B正确;bc段S型细菌大量繁殖,导
致小鼠的免疫力下降,进而造成R型细菌大量繁殖,C正确;最初的S型细菌是由R型细菌转化来的,但之后产生的S型细菌多数是由转化形成的S型细菌增殖而来的,D错误。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
二、噬菌体侵染细菌的实验
4.某小组进行以下两组实验:实验一用未标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌,实验二用32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌。短时间保温后,离心获得上清液和沉淀物并进行放射性检测。下列叙述正确的是A.T2噬菌体利用自身的能量和细菌的核糖体增殖
B.实验一、实验二所得子代噬菌体的DNA中均含32P
C.实验二结束后上清液的放射性小于沉淀物
D.两组实验对照可证明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质
√
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
T2噬菌体利用细菌的能量、核糖体、原料等增殖,A错误;实验二所得部分子代噬菌体的DNA中含32P,B错误;实验二结束后,只有个别提前解体的细菌释放的子代噬菌体含有微弱的放射性35S(32P),分布于上清液中,使上清液的放射性小于沉淀物,C正确;两组实验没有用标记蛋白质外壳的噬菌体侵染细菌,不构成对照,不能证明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质,D错误。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
5.(2025·安徽九师联考)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,实验条件的变化会影响实验结果。分别用35S、32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌(分别记为甲组、乙组),经保温(35~40 ℃)、搅拌和离心后,检测甲、乙两组上清液及沉淀物的放射性强度变化。下列叙述正确的是
A.若只延长保温时间,则甲组上清液的放射性强度减小
B.若只缩短搅拌时间,则甲组沉淀物的放射性强度增大
C.若保温的温度过低,则乙组沉淀物的放射性强度增大
D.若将搅拌步骤省略,则甲组沉淀物的放射性强度减小
√
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
甲组用35S标记的噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌,保温时间过长,部分大肠杆菌已裂解,无放射性的子代噬菌体进入上清液,不会改变上清液的放射性强度,A错误;若只缩短搅拌时间,则35S标记的蛋白质外壳会随大肠杆菌到沉淀物中,导致甲组沉淀物的放射性强度增大,B正确;若保温的温度过低,则噬菌体侵入大肠杆菌中的DNA变少,乙组沉淀物的放射性强度减小,C错误;若将搅拌步骤省略,则甲组有标记的蛋白质外壳会随大肠杆菌到沉淀物中,沉淀物的放射性强度增强,D错误。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
6.(2025·广东期中)现有新发现的一种侵染A细菌的病毒B,科研人员设计了如图所示的两种方法,来探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。一段时间后,检测甲、乙两组子代病毒B的放射性和丙、丁两组子代病毒B的产生情况。下列相关说法错误的是
A.酶解法中,向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶,应用了减法原理
B.若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组没有,则说明该病毒的遗传物质是RNA
C.同位素标记法中,若换用3H标记上述两种核苷酸,也能实现实验目的
D.若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生,则说明该病毒的遗传物质是RNA
√
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
酶解法中,向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶是将相应的核酸物质去除,这应用了减法原理(即去除某种物质来观察实验结果的变化),A正确;若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组没有,说明子代病毒中含有32P标记的胸腺嘧啶,说明该病毒的遗传物质是DNA,B错误;
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
在同位素标记法中,32P标记的核苷酸用于追踪DNA和RNA(因为DNA和RNA中含有磷酸基团),若换用3H也能标记上述两种核苷酸,因为核苷酸含有氢元素,这样还是可以通过检测甲、乙两组子代病毒的放射性来判断出病毒B的遗传物质是DNA还是RNA,能实现实验目的,C正确;若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生,说明丁组的RNA被RNA酶水解后病毒无法增殖产生子代,所以该病毒的遗传物质是RNA,D正确。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
若甲组产生的子代病毒无放射性而乙组有,说明子代病毒中含有32P标记的尿嘧啶,说明该病毒的遗传物质是RNA,C错误;若丁组能产生子代病毒B而丙组不能产生,说明DNA被DNA酶水解后病毒无法增殖产生子代,所以该病毒的遗传物质是DNA,D正确。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
三、烟草花叶病毒感染烟草的实验
7.(2026·河南平顶山模拟)用烟草花叶病毒(TMV)的RNA侵染正常烟草叶,叶片中可检测到TMV。TMV侵染会引发烟草细胞中N基因表达上调,介导烟草的抗病毒反应,在侵染位点处形成坏死斑。下列叙述正确的是
A.该侵染实验可说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,而蛋白质不是
B.烟草研磨液中含有培养TMV所需各种营养,TMV可在其中增殖
C.N基因突变或缺失的烟草植株抗TMV能力会增强
D.烟草在侵染位点处形成坏死斑,能限制TMV的进一步扩散
√
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
仅用RNA侵染烟草的实验,并不能得出RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,而蛋白质不是,应再增加一组烟草花叶病毒的蛋白质侵染烟草的对照实验,A错误;TMV是病毒,必须在活细胞中才能增殖,B错误;TMV侵染会引发烟草细胞中N基因表达上调,介导烟草的抗病毒反应,因此N基因突变或缺失的烟草植株抗TMV能力会降低,C错误;坏死斑能限制TMV的进一步扩散,防止整株烟草被感染,D正确。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
8.铜绿假单胞菌是造成医院内感染的主要病原菌之一,噬菌体是侵染细菌的病毒。研究人员欲利用铜绿假单胞菌噬菌体和宿主的相互作用,来达到杀灭铜绿假单胞菌的目的。噬菌体JG、噬菌体PaP1、重组噬菌体(噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳)对不同类型(PA1、PAO1)的铜绿假单胞菌的吸附率如图所示。下列叙述错误的是
A.噬菌体JG和噬菌体PaP1主要侵染的铜绿假单胞菌类型不同
B.噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附率与其遗传物质DNA直接相关
C.重组噬菌体繁殖产生的子代噬菌体,主要侵染铜绿假单胞菌PA1
D.三种噬菌体都利用铜绿假单胞菌的核糖体合成自身蛋白质外壳
√
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
由柱状图可知噬菌体JG对PAO1吸附率高(B组100%),噬菌体PaP1对PA1的吸附率高(C组100%),可推测两种噬菌体主要侵染的菌的类型不同,A正确;重组噬菌体组是由噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳构成的,其吸附结果与噬菌体JG的吸附率基本相同,可推测初吸附率与其蛋白质外壳直接相关,B错误;
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
由题干信息可知,重组噬菌体是由噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳构成,其子代应该为噬菌体PaP1,主要侵染的类型与C组结果相同,为PA1,C正确;噬菌体以自身遗传物质为模板,利用宿主体内的物质来合成自身的组成成分,D正确。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
四、DNA是主要的遗传物质
9.(2026·广东月考)多种多样的生物通过遗传信息控制性状,并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是
A.S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代
B.水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA
C. 小鼠染色体组蛋白乙酰化不改变自身的碱基序列但可影响个体表型
D.控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息
√
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
S型肺炎链球菌的遗传物质是DNA,其传递主要通过DNA复制将遗传信息传递给子代,而质粒并非其遗传物质的主要载体,A错误;水稻、小麦和玉米均为真核生物,其遗传物质是DNA,而非“主要是DNA”,B错误;组蛋白乙酰化属于表观遗传修饰,该过程不改变DNA碱基序列,但通过改变染色质结构影响基因表达,进而影响表型,C正确;伞藻的遗传信息通过DNA半保留复制传递给子代,而“表达”需通过转录和翻译完成,选项中混淆了复制与表达过程,D错误。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
10.(2026·河南洛阳模拟)20世纪20年代,科学家就开始利用多种方法,如酶解法、同位素标记法和病毒重组法等,对生物的遗传物质进行了探索。下列有关遗传物质的叙述,正确的有
A.以RNA为遗传物质的生物不一定是没有细胞结构的病毒
B.大部分原核生物的遗传物质是DNA,少部分是RNA
C.肺炎链球菌中既有DNA又有RNA,其主要遗传物质是DNA
D.烟草花叶病毒的RNA能使烟草感染病毒,说明RNA是其遗传物质
√
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
不具细胞结构的病毒的遗传物质是DNA或RNA,所以以RNA为遗传物质的生物一定是病毒,A错误;原核生物的遗传物质是DNA,B错误;肺炎链球菌的细胞内既有DNA又有RNA,但DNA是遗传物质,DNA是主要遗传物质是针对整个生物界而言的,C错误;烟草花叶病毒的感染和重建实验证明了RNA是遗传物质,D正确。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
11.(2025·河南郑州一模)1949年,艾弗里同时代的科学家哈赤基斯证实了那些与荚膜形成毫无关系的一些细菌性状(如对药物的敏感性和抗性)也会发生转化。他用一种抗青霉素的S型细菌,提取出它的DNA,加到一个对青霉素敏感的R型细菌的培养物中,结果发现,这些R型细菌有的转化成对青霉素敏感的S型细菌,有的转化成抗青霉素的R型细菌,还有的转化成抗青霉素的S型细菌。下列解释不合理的是
A.抗青霉素S型细菌的DNA携带有荚膜形成所需要的信息
B.抗青霉素S型细菌的DNA携带有对青霉素抗性机制的形成所需要的信息
C.荚膜的形成和对青霉素的抗性是由同一个基因控制的
D.该实验证实了DNA与荚膜的关系是遗传性的而非生理性的(形成荚膜的原料)
√
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
用抗青霉素的S型细菌的DNA,加到一个对青霉素敏感的R型细菌的培养物中,结果发现,这些R型细菌有的转化成对青霉素敏感的S型细菌,有的转化成抗青霉素的R型细菌,还有的转化成抗青霉素的S型细菌,说明了抗青霉素S型细菌的DNA不仅携带有有荚膜形成所需要的信息,还携带有对青霉素抗性机制的形成所需要的信息,A、B正确;荚膜、抗生素的抗性代表着不同的性状,是由不同的基因控制的,C错误;结合A、B项和题干信息可知,该实验证实了DNA与荚膜的关系是遗传性的(即基因可以控制荚膜的形成),而不是生理性的,D正确。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
12.(2026·河南开封模拟)分枝杆菌的K7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因。按照噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程,进行相关实验。下列分析错误的是
√
选项 分枝杆菌 TM4噬菌体 实验结果
A 未敲除K7组和敲除K7组 35S标记 两组的上清液中放射性无明显区别
B 未敲除K7组和敲除K7组 32P标记 敲除K7组沉淀中放射性强度低于未敲除组
C 32P标记的未敲除K7组 未标记 释放的子代TM4均带有32P标记
D 35S分别标记未敲除K7组和敲除K7组 未标记 两组子代TM4放射性强度无明显差别
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
35S标记的是蛋白质。噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳不进入细菌内部,而是留在细菌外面。未敲除K7组和敲除K7组中,噬菌体的蛋白质外壳都在细菌外,离心后都存在于上清液中,所以两组的上清液中放射性无明显区别,A正确。32P标记的是DNA。K7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因,敲除K7组噬菌体吸附能力下降,侵染细菌的噬菌体数量减少,进入细菌的DNA也就减少,所以沉淀中放射性强度低于未敲除组,B正确。未被标记TM4噬菌体侵染被32P标记的分枝杆菌,噬菌体的DNA注入细胞内后利用宿主细胞中32P标记的原料进行DNA复制,根据DNA半保留复制的特点,子代TM4噬菌体的DNA均被32P标记,C正确。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
用未标记的TM4侵染35S标记的未敲除K7分枝杆菌,TM4可以吸附并注入DNA,并且利用宿主细胞中35S标记物质合成子代噬菌体,子代会出现放射性,当侵染35S标记的敲除K7分枝杆菌时,TM4不可以完成吸附注入的过程,因此子代没有放射性,D错误。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
13.(16分)(2026·河南焦作模拟)结合遗传物质的相关实验,回答下列问题:
艾弗里及其同事进行肺炎链球菌转化实验的一部分图解,该实验成功的最关键的实验设计思路是分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质,分别与R型细菌混合培养。
(1)上述实验证明了肺炎链球菌的“转化因子”是_______。
DNA
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
图示为艾弗里及其同事进行肺炎链球菌转化实验的一部分图解,该实验只有S型细菌的DNA与R型细菌混合培养长出了S型细菌,说明肺炎链球菌的“转化因子”是DNA。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
(2)后来,赫尔希和蔡斯用_____________________________的方法,进一步表明_______才是真正的遗传物质。实验包括4个步骤:①噬菌体与未标记的大肠杆菌混合培养;②35S和32P分别标记噬菌体;③放射性检测;
④离心分离。该实验步骤的正确顺序是__________(用数字表示)。
同位素标记/放射性同位素标记
DNA
②①④③
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
赫尔希和蔡斯用同位素标记法进行了噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明了DNA是遗传物质;该实验的步骤是:②35S和32P分别标记噬菌体→①噬菌体与未标记的大肠杆菌混合培养→④离心分离→③放射性检测。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
(3)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,搅拌的目的是______________
______________________,发现放射性物质主要存在于_________(填“上清液”或“沉淀物”)。
使吸附在细菌
上的噬菌体与细菌分离
沉淀物
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
在噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,由于32P标记的是噬菌体的DNA,且在侵染的过程中进入了大肠杆菌,作为DNA复制和转录的模板,因此放射性主要存在于沉淀物中。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
14.(16分)(2025·佛山阶段练习)研究发现一些特定的细菌(菌T)DNA分子中存在一种特殊的DNA序列,由重复序列(◆)和间隔序列(□)交替排列组成,间隔序列中部分DNA片段来自噬菌体,如图1所示。科学家用两种噬菌体(P1和P2)侵染野生型菌T,研究其对噬菌体侵染的敏感性,以推断其对噬菌体抗性的高低,结果如图2所示。请分析回答下列问题。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
(1)噬菌体的遗传物质为____________________,实验室培养P1和P2需要先在培养基中培养__________,然后接种P1和P2继续培养。
DNA/脱氧核糖核酸
噬菌体的遗传物质是DNA(脱氧核糖核酸),噬菌体又叫细菌病毒,专一性地寄生在细菌细胞中,所以实验室培养P1和P2需要先在培养基中培养细菌(或菌T),然后接种P1和P2继续培养。
细菌/菌T
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
(2)菌T的DNA分子重复序列和间隔序列的空间结构基本相同,均为____________。其中部分间隔序列来自噬菌体,这种现象说明来自不同生物的DNA片段可以___________。
双螺旋结构
基因重组
菌T的DNA分子重复序列和间隔序列的空间结构基本相同,均为双螺旋结构。其中部分间隔序列来自噬菌体,这种现象说明来自不同生物的DNA片段可以发生基因重组。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
(3)据图可知,若菌T________________________,则其对P1侵染的敏感性低;若菌T________________________,则其对P2侵染的敏感性低;若菌T________________________,则其对P1和P2侵染的敏感性均低。这样的研究结果能够说明______________________________________________
______________________________________________________________。
获得来自P1的S1和S2序列
获得来自P1或P2的S3序列
获得来自P2的S4序列
间隔序列中来自噬菌体的部分DNA片段与菌T对噬菌体的抗性有关
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
依据题干信息可知,实验的目的是研究间隔序列对噬菌体侵染的敏感性的影响,以推断菌T对噬菌体抗性的高低,结合图1和图2可知,若菌T获得来自P1的S1和S2序列(S1和S2来自P1),则其对P1侵染的敏感性低;若菌T获得来自P2的S4序列(S4来自P2),则其对P2侵染的敏感性低;若菌T获得来自P1或P2的S3序列(S3为P1和P2的共有序列),则其对P1和P2侵染的敏感性均低,说明间隔序列中来自噬菌体的部分DNA片段与菌T对噬菌体的抗性(或敏感性)有关。
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
(4)该研究为未来研发更具抗性的工程菌提供了可以借鉴的案例,若你是研究者,计划研发具有噬菌体广谱抗性(能抵抗很多种噬菌体侵染)的新型工程菌X,请你参考该研究结果,提出简要研究思路:_________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
用多种不同的噬菌体(含S1和S2、S3、S4)去侵染细菌,通过观察细菌的存活状况,来筛选所需要的新型工程菌X
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
依据题干信息可知,欲研发的新型工程菌X能抵抗很多种噬菌体侵染,所以可以使用多种不同的噬菌体(含S1和S2、S3、S4)去侵染细菌,通过观察细菌的存活状况,来筛选所需要的新型工程菌X。
返回
2
3
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
4
谢 谢 观 看
第1讲 DNA是主要的遗传物质
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。