专题16DNA是主要的遗传物质 讲考纲 考纲概要 考纲解读 高考真题 1.人类对遗传物质的探索过程1.理解DNA是主要的遗传物1.2017江苏卷(2)、2017 (Ⅱ)。 实验探究。 课标Ⅱ卷(2)、2017海南 (23)、2016江苏卷(1)、201 新课标Ⅰ卷(29) 讲考点 考点一人类对遗传物质的探索过程 1.肺炎双球菌转化实验 (1)肺炎双球菌的类型及特点 特点 菌落 荚膜 毒性 类型 型型 光滑 有 有 R 粗糙 无 (2)格里菲思的体内转化实验 注射 细菌 注射 S型活 注射 S型活细菌加热杀死 时兰心票< S型活细菌 R型活细菌 R型活细菌 结论:加热杀死的S型细菌中,含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。 (3)艾弗里的体外转化实验
专题 16 DNA 是主要的遗传物质 讲考纲 考纲概要 考纲解读 高考真题 1．人类对遗传物质的探索过程 （Ⅱ）。 1．理解 DNA 是主要的遗传物质 实验探究。 1．2017 江苏卷（2）、2017 新 课标Ⅱ卷（2）、2017 海南卷 （23）、2016 江苏卷（1）、2016 新课标Ⅰ卷（29） 讲考点 考点一 人类对遗传物质的探索过程 1．肺炎双球菌转化实验 （1）肺炎双球菌的类型及特点 特点 类型 菌落 荚膜 毒性 S 型 光滑 有 有 R 型 粗糙 无 无 （2）格里菲思的体内转化实验 结论：加热杀死的 S 型细菌中，含有某种促成 R 型细菌转化为 S 型细菌的“转化因子”。 （3）艾弗里的体外转化实验
S DNA园露国数 量白质凹 R型端 计分高 s型提纯 英 多糖 R妇国 DNA+ DNAE R型菡 结论:DNA是“转化因子”,是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 2.噬菌体侵染细菌实验 (1)实验方法 同位素标记法,用3S、3P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA (2)实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌 ①噬菌体的结构 头部 DNA,组成元素:C、H、O、N、P 蛋白质,组成元素:C、H、O、N、S等 尾部 ②噬菌体的生活方式:活细胞寄生 ③实验过程 a.标记噬菌体 含3S的细 菌培养基培养含S的 大肠杆菌 培养3s标记的噬菌体 噬 大肠杆菌 培养 3P标记的噬菌体 含中P的细养含叩的 菌培养基 大肠杆菌 侵染细菌
结论：DNA 是“转化因子”，是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。 2．噬菌体侵染细菌实验 （1）实验方法 同位素标记法，用 35S、 32P 分别标记噬菌体的蛋白质和 DNA。 （2）实验材料：T2 噬菌体和大肠杆菌 ①噬菌体的结构 ②噬菌体的生活方式：活细胞寄生。 ③实验过程 a.标记噬菌体 b.侵染细菌
s标记的噬菌体混合培养 我拌、肉心结果 上清液放射性高 沉淀物放射性低 细菌 P记的噬菌体搅拌、离公结鬼∫上清液放射性低 混合培养 沉淀物放射性高 ④实验结果分析 分组 结果 结 果分析 对比实/含叩噬菌体+细上清液中几乎无P,即主 2P一DNA进入了宿主细胞内 菌 要分布在宿主细胞内 (相互对 含3S噬菌体+细宿主细胞内无3s,3S主要s一蛋白质外壳末进入宿主细 分布在上清液中 胞,留在外面 ⑤结论:DNA是遗传物质。 【例1】(2017年江苏卷,2)下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是() A.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状 艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中 D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有3P标记 【答案】C 【解析】格里菲思证明了S型菌中存在转化因子,能够使R型菌转化为S型菌,但没有提岀转化因子是什 么,A错误;艾弗里没有利用小鼠,是将肺双球菌在培养基中培养,根据菌落特征进行判断,证明了DNA 是遗传物质,B错误;赫尔希和滎斯实验中离心的囯的是让上清液析岀重量较轻的T噬菌体颗粒,沉淀物 中留下被感染的细菌,C正确;P标记亲代噬菌体的DNA,复制形成的子代噬菌体中有的带有珋标记 有的不带有3P标记,D错误。 【跟踪训练1】赫尔希与蔡斯用譚P标记T噬菌体与无标记的细菌培养液混合,一段时间后 经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列与此有关的叙述不正确的是() A.2P主要集中在沉淀物中,但上清液中也不排除有少量放射性 B.如果离心前混合时间过长,会导致上清液中放射性降低 C.本实验的目的是独立研究DNA在遗传中的作用 D.本实验说明了DNA在亲子代之间的传递具有连续性
④实验结果分析 分组 结果 结果分析 对比实验 （相互对 照） 含 32P 噬菌体＋细 菌 上清液中几乎无 32P，32P 主 要分布在宿主细胞内 32P—DNA 进入了宿主细胞内 含 35S 噬菌体＋细 菌 宿主细胞内无 35S，35S 主要 分布在上清液中 35S—蛋白质外壳未进入宿主细 胞，留在外面 ⑤结论：DNA 是遗传物质。 【例 1】（2017 年江苏卷，2）下列关于探索 DNA 是遗传物质的实验，叙述正确的是（ ） A．格里菲思实验证明 DNA 可以改变生物体的遗传性状 B．艾弗里实验证明从 S 型肺炎双球菌中提取的 DNA 可以使小鼠死亡 C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中 D．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 【答案】C 【跟踪训练 1】赫尔希与蔡斯用 32P 标记 T2 噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后， 经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列与此有关的叙述不正确的是（ ） A．32P 主要集中在沉淀物中，但上清液中也不排除有少量放射性 B．如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低 C．本实验的目的是独立研究 DNA 在遗传中的作用 D．本实验说明了 DNA 在亲子代之间的传递具有连续性
【答案】B 【解析】被P标记的噬菌体DNA,正常情况下昰要进λ细菌体内传到子代噬菌体中的。在培养过程中噬 菌体在细菌体内大量繁殖,离心是为了把重的大肠杄菌沉淀,放射性主要在底部大肠杄菌体內的噬菌体中, 上层有放射性说明筮菌体未侵入或有部分的子代噬菌体从大肠杄菌体内释放岀来。如果离心前混合时间过 长,会导致上清液中放射性升高 考点二DNA是生物的主要遗传物质 1.RNA是遗传物质的实验 烟草花分离口RNA感染 叶病毒 蛋白质感染烟一→能使烟草感染病毒 草→不能使烟草感染病毒 结论:烟草花叶病毒中RNA是遗传物质。 2.DNA是主要的遗传物质 生物类型 生物 遗传物质 ①原核生物 a.噬菌体 b艾滋病病毒 I DNA c大肠杆菌 ②真核生物 d杨树 ③病毒 e.蓝藻 ⅡRNA f家兔 【例2】(2017年海南卷,23)下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述,正确的是 A.细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目 B.有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定 C.细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和 D.生物体中,一个基因决定一种性状,一种性状由一个基因决定 【答案】B 【解析】正常情况下,一条染色体含一个DNA,在细胞分裂时,由于DNA复制,一条染色体含 两个DNA,A错误。体细胞有丝分裂生成的子细胞含有一套与母细胞相同的染色体和DNA,保 证亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定,B正确。基因是有遗传效应的DNA判断,有的DNA 片段不是基因,故细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和,C错误。生物体
【答案】B 考点二 DNA 是生物的主要遗传物质 1．RNA 是遗传物质的实验 结论：烟草花叶病毒中 RNA 是遗传物质。 2．DNA 是主要的遗传物质 【例 2】（2017 年海南卷，23）下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述，正确的是（ ） A．细胞中染色体的数目始终等于 DNA 的数目 B．有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定 C．细胞中 DNA 分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和 D．生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定 【答案】B 【解析】正常情况下，一条染色体含一个 DNA，在细胞分裂时，由于 DNA 复制，一条染色体含 两个 DNA，A 错误。体细胞有丝分裂生成的子细胞含有一套与母细胞相同的染色体和 DNA，保 证亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定，B 正确。基因是有遗传效应的 DNA 判断，有的 DNA 片段不是基因，故细胞中 DNA 分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和，C 错误。生物体
中,一个基因可能决定多种性状,一种性状可能由多个基因决定,D错误 【跟踪训练2】关于T2噬菌体的叙述,正确的是() A.T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素 B.T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中 C.RNA和DMNA都是T2噬菌体的遗传物质 D.T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量繁殖 【答案】D 【解析】核酸中不含硫元素,A错误;病毒的寄生具有专一性,噬菌体寄生在细菌中,不能寄生在真菌中, B错误;T2噬菌体的遗传物质是DNA,C错误。 讲方法 1.探究遗传物质的思路和方法 (1)探究思路 ①若探究哪种物质是遗传物质一一设法将物质分开,单独看作用。 ②若探究未知病毒遗传物质是DNA还是RNA_一—利用酶的专一性,破坏其一,看其二。 (2)探究方法 ①分离提纯法:艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验,缺点是物质纯度不能保证 100% ②同位素标记法:噬菌体侵染细菌的实验。方法:分别标记两者的特有元素;将病毒的化学 物质分开,单独、直接地观察它们各自的作用。目的:把DNA与蛋白质区分开 ③病毒重组法:烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法:将一种病毒的遗传物质与另一种 病毒的蛋白质外壳重新组合,得到杂种病毒 ④酶解法:利用酶的专一性,如加入DNA水解酶,将DNA水解,观察起控制作用的物质是否 还有控制作用,若“是”其遗传物质不是DNA,若“否”其遗传物质可能是DNA 2.“二看法”判断子代噬菌体标记情况
中，一个基因可能决定多种性状，一种性状可能由多个基因决定，D 错误。 【跟踪训练 2】关于 T2 噬菌体的叙述，正确的是（ ） A．T2 噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素 B．T2 噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中 C．RNA 和 DNA 都是 T2 噬菌体的遗传物质 D．T2 噬菌体可利用寄主体内的物质大量繁殖 【答案】D 讲方法 1．探究遗传物质的思路和方法 （1）探究思路 ①若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开，单独看作用。 ②若探究未知病毒遗传物质是 DNA 还是 RNA——利用酶的专一性，破坏其一，看其二。 （2）探究方法 ①分离提纯法：艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验，缺点是物质纯度不能保证 100%。 ②同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学 物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把 DNA 与蛋白质区分开。 ③病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法：将一种病毒的遗传物质与另一种 病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒。 ④酶解法：利用酶的专一性，如加入 DNA 水解酶，将 DNA 水解，观察起控制作用的物质是否 还有控制作用，若“是”其遗传物质不是 DNA，若“否”其遗传物质可能是 DNA。 2．“二看法”判断子代噬菌体标记情况
细菌做原料,子代中都应含有放射性标记 已P-标记DNA,部分子代中含 有放射性标记 看 体s标记蛋白质,子代中不含 有放射性标记 LQ、H、O.N-标记DNA和蛋白质,部分 子代中含有放射性标记 3.不同生物遗传物质的比较 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 体内碱基种类 4种 种一种 5种 体内核苷酸种类 4种 8种 遗传物质 或R DNA 实例噬菌体、烟草花叶病毒乳酸菌、蓝藻|玉米、小麦、人 讲易错 1.肺炎双球菌转化实验易错点 体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠死亡:S型细菌的DM与R型细菌混合 培养,S型细菌的DN进入R型细菌体内,进而在R型细菌体内控制合成了S型细菌的蛋白质 使之具有相应的毒性,因而导致小鼠死亡。 2.噬菌体侵染细菌的实验中应注意的三个关键点 (1)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养,因为病毒营专性寄生生活,所以应先培 养细菌,再用细菌培养噬菌体。 (2)不能标记C、H、0、N,因这些元素是蛋白质和DNA共有的,无法将DNA和蛋白质区分开 (3)S(标记蛋白质)和P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上,因为放射性检测 时,只能检测到存在部位,不能确定是何种元素的放射性 3.噬菌体侵染细菌实验的误差分析 (1)P标记的噬菌体侵染未标记的细菌 ①培养时间短→部分噬菌体还未吸附、侵染至大肠杆菌细胞→离心后未吸附至大肠杆菌细胞的
3．不同生物遗传物质的比较 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 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、蓝藻 玉米、小麦、人 讲易错 1．肺炎双球菌转化实验易错点 体内转化实验不能简单地说成 S 型细菌的 DNA 可使小鼠死亡：S 型细菌的 DNA 与 R 型细菌混合 培养，S 型细菌的 DNA 进入 R 型细菌体内，进而在 R 型细菌体内控制合成了 S 型细菌的蛋白质， 使之具有相应的毒性，因而导致小鼠死亡。 2．噬菌体侵染细菌的实验中应注意的三个关键点 （1）含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，所以应先培 养细菌，再用细菌培养噬菌体。 （2）不能标记 C、H、O、N，因这些元素是蛋白质和 DNA 共有的，无法将 DNA 和蛋白质区分开。 （3） 35S（标记蛋白质）和 32P（标记 DNA）不能同时标记在同一个噬菌体上，因为放射性检测 时，只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。 3．噬菌体侵染细菌实验的误差分析 （1）32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌 ①培养时间短⇒部分噬菌体还未吸附、侵染至大肠杆菌细胞⇒离心后未吸附至大肠杆菌细胞的
噬菌体分布在上清液中→P标记的一组上清液中放射性也较高 ②培养时间过长→噬菌体在大肠杆菌内大量繁殖→大肠杆菌裂解死亡,释放出子代噬菌体→离 心后噬菌体将分布在上清液中→P标记的一组上清液中放射性也较高。 (2)搅拌后离心,将吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌细胞分离 ①搅拌不充分→留在大肠杆菌细胞表面的噬菌体蛋白质外壳随大肠杆菌细胞分布在沉淀物中 →S标记的一组沉淀物中放射性也较高。 ②搅拌过于剧烈→大肠杆菌细胞被破坏→释放出其中的子代噬菌体→P标记的一组上清液中 放射性也较高
噬菌体分布在上清液中⇒ 32P 标记的一组上清液中放射性也较高。 ②培养时间过长⇒噬菌体在大肠杆菌内大量繁殖⇒大肠杆菌裂解死亡，释放出子代噬菌体⇒离 心后噬菌体将分布在上清液中⇒ 32P 标记的一组上清液中放射性也较高。 （2）搅拌后离心，将吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌细胞分离 ①搅拌不充分⇒留在大肠杆菌细胞表面的噬菌体蛋白质外壳随大肠杆菌细胞分布在沉淀物中 ⇒ 35S 标记的一组沉淀物中放射性也较高。 ②搅拌过于剧烈⇒大肠杆菌细胞被破坏⇒释放出其中的子代噬菌体⇒ 32P 标记的一组上清液中 放射性也较高