内容正文:
第三单元 遗传、变异与进化
专题一 遗传的分子基础
知识主线·自主检索
再悟高考·重点提炼
考点一 遗传物质探索的经典实验
要点·再回扣
1.两个经典实验遵循相同的实验设计原则——对照原则
(1)肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照
(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照
(注:用32P标记1个噬菌体侵染31P大肠杆菌,释放的m个噬菌体中只有2个噬菌体含32P,有m个含31P,有0个DNA双链均含32P)
【特别提醒】 必须明确的四个问题
(1)R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中,从变异类型看属于基因重组。
(2)噬菌体侵染细菌的实验中,两次用到大肠杆菌,第一次是对噬菌体进行同位素标记,第二次是将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养,观察同位素的去向。
(3)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中含放射性的原因:
①保温时间过短,有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,上清液中出现放射性。
②保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来,经离心后分布于上清液,也会使上清液中出现放射性。
(4)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中有放射性的原因:由于搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。
2.RNA是遗传物质的证据——烟草花叶病毒(TMV)对烟草的感染与重建实验
(1)实验1
(2)实验2
考情·考向扫描
考向1 借助实验,考查生物科学史
【典例1】 下列叙述与生物学史实相符的是 ( )
A.孟德尔用山柳菊为实验材料,验证了基因的分离及自由组合规律
B.范·海尔蒙特基于柳枝扦插实验,认为植物生长的养料来自土壤、水和空气
C.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献
D.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA的半保留复制
【解析】 孟德尔以豌豆为实验材料,验证了基因的分离和自由组合规律;范·海尔蒙特基于柳枝扦插实验,认为植物生长的养料来自水;富兰克林和威尔金斯提供了DNA的X射线衍射图谱,对DNA双螺旋结构模型的建立做出了巨大贡献;赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA是遗传物质,并未证明DNA的半保留复制。
【答案】 C
考向2 考查肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的过程
【典例2】 (2017·陕县校级期中)下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述,错误的是 ( )
A.两个实验均不能证明DNA是主要的遗传物质
B.肺炎双球菌转化实验中的转化因子是S型细菌中的DNA
C.在用32P标记的噬菌体侵染实验中,保温时间太长或太短均可导致上清液放射性升高
D.两个实验的设计思路都是设法将DNA与RNA分开后单独研究各自的效应
【解析】 这两个实验不能证明绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数是RNA,A项正确;只有加入了S型细菌中的DNA,R型细菌才能转化为S型细菌,转化因子是S型细菌中的DNA,B项正确;在用32P标记的噬菌体侵染实验中,保温时间太长细菌细胞裂解,保温时间太短噬菌体未完全侵入均可导致上清液放射性升高,C项正确;两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质分开后单独研究各自的效应,D项错误。
【答案】 D
【解题技法】 两看法确认子代噬菌体中标记元素状况
考点·题组集训
1.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
答案 C
解析 孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律。摩尔根通过果蝇杂交实验说明了基因位于染色体上。DNA的X光衍射实验为DNA双螺旋结构的发现提供了重要依据。肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验均证明了DNA是遗传物质。
2.(2017·安徽六校教育研究会第一次联考)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验是关于探究遗传物质的两个经典实验,下列叙述正确的是