(通用版)2022版高考生物二轮复习第1部分专题5遗传的分子基础考点1DNA是主要的遗传物质教案.pdf

通用版通用版 20222022 版高考生物二轮版高考生物二轮复习第复习第 1 1 局部专题局部专题 5 5 遗传的分子遗传的分子根底考点根底考点 1DNA1DNA 是主要的遗传物是主要的遗传物质教案质教案DNADNA 是主要的遗传物质是主要的遗传物质1 1DNADNA 是遗传物质的实验证据是遗传物质的实验证据(1)(1)肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比拟实验的比拟实验实验 肺炎双球菌转化实肺炎双球菌转化实噬菌体侵染细菌实噬菌体侵染细菌实工程工程验验验验设计设计设法将设法将 DNADNA 和其他成分分开，单独地研和其他成分分开，单独地研思路思路究它们各自的功能究它们各自的功能别离别离直接别离法：直接别离法：别离别离 S S处理处理型菌的型菌的 DNADNA 与其他与其他方法方法成分成分放射性同位素标记放射性同位素标记法：法：分别用分别用 P P 和和 S S标记噬菌体的标记噬菌体的 DNADNA和蛋白质和蛋白质32323535DNADNA 是遗传物质，是遗传物质，而而 DNADNA 是遗传物质，是遗传物质，但但结论结论蛋白质等物质不是蛋白质等物质不是不能证明蛋白质不不能证明蛋白质不遗传物质遗传物质是遗传物质是遗传物质联系联系以上两个实验都证明了以上两个实验都证明了DNADNA是遗传物质，是遗传物质，-2-2-但不能证明但不能证明 DNADNA 是主要的遗传物质是主要的遗传物质(2)“两看法分析噬菌体侵染细菌实验中(2)“两看法分析噬菌体侵染细菌实验中的放射性的放射性2 2明确不同生物的遗传物质明确不同生物的遗传物质(1)(1)细胞生物的遗传物质：细胞生物的遗传物质：DNADNA。(2)(2)病毒的遗传物质：病毒的遗传物质：DNADNA 或或 RNARNA。(3)(3)绝大多数生物的遗传物质：绝大多数生物的遗传物质：DNADNA。(4)(4)生物界主要的遗传物质：生物界主要的遗传物质：DNADNA。1 1作为遗传物质应具备的条件有哪些？作为遗传物质应具备的条件有哪些？提示：提示：(1)(1)能精确复制自己；能精确复制自己；(2)(2)能指导蛋白能指导蛋白质合成，质合成，从而控制生物性状及新陈代谢；从而控制生物性状及新陈代谢；(3)(3)结构结构比拟稳定；比拟稳定；(4)(4)能携带遗传信息。能携带遗传信息。-3-3-2 2 在生物实验设计中实验思路和实验材料是在生物实验设计中实验思路和实验材料是实验成功的关键。在证明哪类物质是遗传物质的实验成功的关键。在证明哪类物质是遗传物质的实验中，艾弗里和赫尔希等人共同的、最关键的实验中，艾弗里和赫尔希等人共同的、最关键的实验设计思路是什么？他们选用细菌或病毒作实实验设计思路是什么？他们选用细菌或病毒作实验材料的优点是什么？验材料的优点是什么？提示：提示：他们的设计思路是设法把他们的设计思路是设法把 DNADNA 和蛋白和蛋白质分开，质分开，单独、直接地观察单独、直接地观察 DNADNA 或蛋白质的作或蛋白质的作用。用。他们选用细菌或病毒作实验材料的优点是他们选用细菌或病毒作实验材料的优点是(1)(1)个体小、结构简单；个体小、结构简单；(2)(2)繁殖快。繁殖快。3 3 请在格里菲思实验的根底上利用请在格里菲思实验的根底上利用 R R 型活细型活细菌、加热杀死的菌、加热杀死的 S S 型细菌、小鼠等为实验材料，型细菌、小鼠等为实验材料，设计一个实验方案证明设计一个实验方案证明 DNADNA 是遗传物质，蛋白质是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。简要写出实验思路并预期实验结不是遗传物质。简要写出实验思路并预期实验结果及结论。果及结论。提示：提示：实验思路：将加热杀死的实验思路：将加热杀死的 S S 型细菌型细菌别离，分别得到蛋白质和别离，分别得到蛋白质和 DNADNA。将别离得到的将别离得到的 S S 型细菌的蛋白质和型细菌的蛋白质和 DNADNA 分分别与别与 R R 型细菌混合一段时间后，型细菌混合一段时间后，再分别注射入甲、再分别注射入甲、-4-4-乙两组小鼠体内，观察两组小鼠的生活情况。乙两组小鼠体内，观察两组小鼠的生活情况。预期实验结果及结论：甲组小鼠不死亡，乙预期实验结果及结论：甲组小鼠不死亡，乙组小鼠死亡，并在乙组小鼠体内发现活的组小鼠死亡，并在乙组小鼠体内发现活的 S S 型细型细菌，那么证明菌，那么证明 DNADNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。物质。1 1(2022全国卷)以下关于病毒的表达，(2022全国卷)以下关于病毒的表达，错误的选项是错误的选项是()A A从烟草花叶病毒中可以提取到从烟草花叶病毒中可以提取到 RNARNAB BT T2 2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解C CHIVHIV 可引起人的获得性免疫缺陷综合征可引起人的获得性免疫缺陷综合征D D 阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率率B B 烟草花叶病毒的遗传物质是烟草花叶病毒的遗传物质是 RNARNA，A A 项正项正确；确；T T2 2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，不能感染肺炎双球菌，病毒，不能感染肺炎双球菌，B B 项错误；项错误；HIVHIV 是艾是艾滋病滋病(获得性免疫缺陷综合征获得性免疫缺陷综合征)的病原体，的病原体，C C 项正项正-5-5-确；阻断病原体的传播可降低其所致疾病的发病确；阻断病原体的传播可降低其所致疾病的发病率，率，D D 项正确。项正确。2 2(2022全国卷)在证明(2022全国卷)在证明 DNADNA 是遗传物质是遗传物质的过程中，的过程中，T T2 2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。以下与该噬菌体相关的表达，正确的重要作用。以下与该噬菌体相关的表达，正确的选项是选项是()A A T T2 2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖殖B BT T2 2噬菌体病毒颗粒内可以合成噬菌体病毒颗粒内可以合成 mRNAmRNA 和蛋和蛋白质白质C C培养基中的培养基中的P P 经宿主摄取后可出现在经宿主摄取后可出现在 T T2 2噬菌体的核酸中噬菌体的核酸中D D 人类免疫缺陷病毒与人类免疫缺陷病毒与 T T2 2噬菌体的核酸类型噬菌体的核酸类型和增殖过程相同和增殖过程相同C CTT2 2噬菌体只能寄生在大肠杆菌中，并在噬菌体只能寄生在大肠杆菌中，并在其细胞中复制和增殖，其细胞中复制和增殖，A A 错误；错误；T T2 2噬菌体只有在宿噬菌体只有在宿主细胞内才能合成主细胞内才能合成 mRNAmRNA 和蛋白质，和蛋白质，B B 错误；培养错误；培养基中的基中的 P P 经宿主摄取后进入宿主细胞内部，经宿主摄取后进入宿主细胞内部，在宿在宿-6-6-32323232主细胞内，主细胞内，T T2 2噬菌体以自身噬菌体以自身 DNADNA 为模板，以宿主为模板，以宿主细胞内的物质细胞内的物质(含含3232P P 的脱氧核苷酸等的脱氧核苷酸等)为原料合为原料合3232成子代噬菌体，成子代噬菌体，因此培养基中的因此培养基中的 P P 经宿主摄取后经宿主摄取后可出现在可出现在 T T2 2噬菌体的核酸中，噬菌体的核酸中，C C 正确；人类免疫正确；人类免疫缺陷病毒所含的核酸是缺陷病毒所含的核酸是 RNARNA，T T2 2噬菌体所含的核酸噬菌体所含的核酸是是 DNADNA，故两者的核酸类型不同，增殖过程不完，故两者的核酸类型不同，增殖过程不完全相同，全相同，D D 错误。错误。稳固提升见稳固提升见 P P7070第第 2 2 题，题，P P7272第第 1313 题题3 3(2022全国卷)根据遗传物质的化学组(2022全国卷)根据遗传物质的化学组成，成，可将病毒分为可将病毒分为 RNARNA 病毒和病毒和 DNADNA 病毒两种类型。病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出病毒的类型。简要写出(1)(1)实验思路；实验思路；(2)(2)预期实预期实验结果及结论。验结果及结论。(要求：要求：实验包含可相互印证的甲、实验包含可相互印证的甲、乙两个组乙两个组)-7-7-解析：解析：该实验的目的是鉴定一种病毒的遗传该实验的目的是鉴定一种病毒的遗传物质是物质是 DNADNA 还是还是 RNARNA，要求使用的实验方法是同，要求使用的实验方法是同位素标记法。位素标记法。DNADNA 和和 RNARNA 的元素组成相同，都含的元素组成相同，都含有有 C C、H H、O O、N N、P P，因此只标记化学元素是不可，因此只标记化学元素是不可行的，而行的，而 DNADNA 和和 RNARNA 的不同之处在于含氮碱基不的不同之处在于含氮碱基不同，因此可在培养基中分别参加含有放射性标记同，因此可在培养基中分别参加含有放射性标记的胸腺嘧啶和含有放射性标记的尿嘧啶，看病毒的胸腺嘧啶和含有放射性标记的尿嘧啶，看病毒的增殖是利用了含有放射性标记的胸腺嘧啶来合的增殖是利用了含有放射性标记的胸腺嘧啶来合成成 DNADNA，还是利用了含有放射性标记的尿嘧啶来，还是利用了含有放射性标记的尿嘧啶来合成合成 RNARNA。答案：答案：(1)(1)思路思路甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。时间后收集病毒并检测其放射性。(2)(2)结果及结论结果及结论-8-8-假设甲组收集的病毒有放射性，乙组无，那假设甲组收集的病毒有放射性，乙组无，那么为么为 RNARNA 病毒；反之，为病毒；反之，为 DNADNA 病毒。病毒。年份年份考查内容和角度考查内容和角度考查考查 T T2 2噬菌体侵染细菌实验，噬菌体侵染细菌实验，并通过并通过 T T2 220222022噬菌体侵染细菌实验考查科学史上科学噬菌体侵染细菌实验考查科学史上科学方法的应用和科学探究素养方法的应用和科学探究素养20222022考查病毒的遗传物质和病毒侵染细胞的考查病毒的遗传物质和病毒侵染细胞的专一性专一性科学史上的经典实验及科学方法是高考科学史上的经典实验及科学方法是高考常考的内容，重视科学史上经典实验科常考的内容，重视科学史上经典实验科学方法的应用学方法的应用探索探索 DNADNA 是遗传物质的经典实验是遗传物质的经典实验1 1(2022衡水中学五调(2022衡水中学五调)格里菲思的肺炎双格里菲思的肺炎双球菌转化实验过程和结果如以下图所示。以下说球菌转化实验过程和结果如以下图所示。以下说法正确的选项是法正确的选项是()实验实验 1 1：R R 型细菌小鼠存活型细菌小鼠存活-9-9-备考建备考建议议实验实验 2 2：S S 型细菌小鼠死亡型细菌小鼠死亡实验实验 3 3：S S 型细菌加热小鼠存活型细菌加热小鼠存活实验实验 4 4：S S 型细菌加热型细菌加热R R 型细菌小鼠型细菌小鼠死亡死亡A A实验实验 1 1 为空白对照组，实验为空白对照组，实验 2 2、3 3 和和 4 4 均均为实验组为实验组B B 能从实验能从实验 2 2 和实验和实验 4 4 中死亡的小鼠体内别中死亡的小鼠体内别离出离出 S S 型活细菌和型活细菌和 R R 型活细菌型活细菌C C 该实验证明了该实验证明了 S S 型细菌的型细菌的 DNADNA 可在可在 R R 型活型活细菌内表达出相应的蛋白质细菌内表达出相应的蛋白质D D比照实验比照实验 2 2、3 3 的结果，说明加热能使有的结果，说明加热能使有毒性的毒性的 S S 型活细菌失去毒性型活细菌失去毒性D D 四个实验相互对照，四组实验均为实验四个实验相互对照，四组实验均为实验组，组，A A 项错误；实验项错误；实验 2 2 中小鼠体内只存在中小鼠体内只存在 S S 型细型细菌，菌，B B 项错误；该实验只能证明转化因子的存在，项错误；该实验只能证明转化因子的存在，但不能证明其化学成分，但不能证明其化学成分，C C 项错误。项错误。2 2(2022云南曲靖一中模拟(2022云南曲靖一中模拟)以下图是用以下图是用 P P标记噬菌体并侵染细菌的过程，有关表达正确的标记噬菌体并侵染细菌的过程，有关表达正确的-10-10-3232选项是选项是()用用3232P P标标记记噬噬菌菌被标记的被标记的体体 搅搅 拌拌、离离噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌检测上清液和检测上清液和心心沉淀物中的放射性沉淀物中的放射性A A过程中过程中P P 标记的是噬菌体外壳的磷脂标记的是噬菌体外壳的磷脂分子和内部的分子和内部的 DNADNA 分子分子B B过程中应短时保温，过程中应短时保温，有利于吸附在细菌有利于吸附在细菌上的噬菌体与细菌别离上的噬菌体与细菌别离C C过程中离心的目的是析出噬菌体外壳，过程中离心的目的是析出噬菌体外壳，使被感染的大肠杆菌沉淀使被感染的大肠杆菌沉淀D D过程中沉淀物的放射性很高，过程中沉淀物的放射性很高，说明噬菌说明噬菌体的体的 DNADNA 是遗传物质是遗传物质C C 过程中过程中 P P 标记的是噬菌体内部的标记的是噬菌体内部的 DNADNA分子，分子，A A 项错误；过程中应短时保温的目的是项错误；过程中应短时保温的目的是让噬菌体侵入细菌细胞，让噬菌体侵入细菌细胞，B B 项错误；过程中离项错误；过程中离心的目的是析出噬菌体外壳，使被感染的大肠杆心的目的是析出噬菌体外壳，使被感染的大肠杆-11-11-32323232菌沉淀，菌沉淀，C C 项正确；过程中沉淀物的放射性很项正确；过程中沉淀物的放射性很高，说明噬菌体的高，说明噬菌体的 DNADNA 进入了细菌细胞中，在子进入了细菌细胞中，在子代噬菌体中检测到放射性，代噬菌体中检测到放射性，才能说明噬菌体的才能说明噬菌体的DNADNA是遗传物质，是遗传物质，D D 项错误。项错误。经典实验的经典实验的 5 5 个易错点个易错点(1)(1)肺炎双球菌的体内转化实验仅证明肺炎双球菌的体内转化实验仅证明 S S 型型细菌含有能让细菌含有能让 R R 型细菌转化的因子，但不能证明型细菌转化的因子，但不能证明这种“转化因子是何种物质。这种“转化因子是何种物质。(2)(2)由于噬菌体属于细菌病毒，无细胞结构，由于噬菌体属于细菌病毒，无细胞结构，所以不能用含放射性的培养基直接培养噬菌体。所以不能用含放射性的培养基直接培养噬菌体。标记噬菌体时，首先要标记细菌，即用含放射性标记噬菌体时，首先要标记细菌，即用含放射性的培养基培养细菌，然后用噬菌体侵染被标记的的培养基培养细菌，然后用噬菌体侵染被标记的细菌，即可完成对噬菌体的标记。细菌，即可完成对噬菌体的标记。(3)(3)噬菌体侵染细菌的实验采取了放射性同噬菌体侵染细菌的实验采取了放射性同3232位素标记法，位素标记法，P P 和和3535S S 分别标记的是噬菌体的分别标记的是噬菌体的 DNADNA和蛋白质。实验结果中对于放射性的描述是“很和蛋白质。实验结果中对于放射性的描述是“很高或“很低，而不是“有或“无。高或“很低，而不是“有或“无。(4)(4)用用P P 标记噬菌体的标记噬菌体的 DNADNA，噬菌体与大肠，噬菌体与大肠-12-12-3232杆菌混合培养，再经搅拌、离心，放射性主要在杆菌混合培养，再经搅拌、离心，放射性主要在沉淀物中，子代噬菌体局部含沉淀物中，子代噬菌体局部含P P；而用；而用S S 标记标记噬菌体的蛋白质，噬菌体与大肠杆菌混合培养，噬菌体的蛋白质，噬菌体与大肠杆菌混合培养，再经搅拌、离心，放射性主要在上清液中，子代再经搅拌、离心，放射性主要在上清液中，子代噬菌体不含噬菌体不含 S S。(5)RNA(5)RNA 起遗传作用仅适用于起遗传作用仅适用于 RNARNA 病毒。只有病毒。只有针对“所有生物时方可描述为“DNA针对“所有生物时方可描述为“DNA 是主要的是主要的遗传物质。遗传物质。噬菌体侵染实验的拓展考查噬菌体侵染实验的拓展考查用用 T T2 2噬菌体侵染大肠杆菌，在感染后噬菌体侵染大肠杆菌，在感染后 2 2、4 4、6 6、8 8、10 min10 min 时向培养基中参加一定量的时向培养基中参加一定量的 H H尿尿嘧啶，培养适宜时间后，粉碎大肠杆菌别离得到嘧啶，培养适宜时间后，粉碎大肠杆菌别离得到RNARNA，并分别与加热变性后的含并分别与加热变性后的含 T T2 2噬菌体噬菌体 DNADNA 的单的单链组、含大肠杆菌链组、含大肠杆菌 DNADNA 的单链组混合杂交，检测的单链组混合杂交，检测两组的放射性强度并把结果绘制成曲线，两组杂两组的放射性强度并把结果绘制成曲线，两组杂交后的结果分别对应的曲线是交后的结果分别对应的曲线是()3 3353532323535-13-13-A Ab b、a a B Bc c、d Cd Cd d、c Dc Da a、b bD D 分析题意可知，大肠杆菌被感染分析题意可知，大肠杆菌被感染 T T2 2噬菌噬菌体后，体后，其细胞内其细胞内 T T2 2噬菌体的噬菌体的 DNADNA 上基因表达强烈，上基因表达强烈，且随着感染时间的延长，粉碎大肠杆菌别离得到且随着感染时间的延长，粉碎大肠杆菌别离得到的的 RNARNA 中放射性越强，而大肠杆菌的基因表达反中放射性越强，而大肠杆菌的基因表达反而会越来越弱。因此两组杂交后的结果为而会越来越弱。因此两组杂交后的结果为 T T2 2噬菌噬菌体组杂交带放射性比例逐渐上升最后到达饱和，体组杂交带放射性比例逐渐上升最后到达饱和，对应曲线对应曲线 a a；大肠杆菌组杂交带放射性比例呈下；大肠杆菌组杂交带放射性比例呈下降趋势，对应曲线降趋势，对应曲线 b b。-14-14-15-15-