第22課時(shí)DNA是主要的遺傳物質(zhì)課標(biāo)要求概述多數(shù)生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上?？记榉治?.肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)2024·甘肅卷，5；2022·浙江1月選考，202.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)2024·甘肅卷，5；2024·湖南卷，7；2022·海南卷，13；2022·湖南卷，2；2022·浙江6月選考，22命題點(diǎn)一肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.肺炎鏈球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)[認(rèn)知覺(jué)醒]1928年，格里菲思以小鼠為實(shí)驗(yàn)材料，研究肺炎鏈球菌的致病情況，完成了下列實(shí)驗(yàn)。組別注射給小鼠的物質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果①R型活細(xì)菌小鼠不死亡②S型活細(xì)菌小鼠死亡，分離出S型活細(xì)菌③加熱致死的S型細(xì)菌小鼠不死亡④R型活細(xì)菌＋加熱致死的S型細(xì)菌小鼠死亡，分離出S型活細(xì)菌(1)①②組對(duì)比說(shuō)明________型活細(xì)菌無(wú)致病性，________型活細(xì)菌有致病性。(2)②③組對(duì)比說(shuō)明被加熱致死的S型細(xì)菌________致病性。(3)②③④組對(duì)比說(shuō)明________型活細(xì)菌可轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______型活細(xì)菌。(4)該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了加熱致死的S型細(xì)菌，含有某種促使R型活細(xì)菌________為S型活細(xì)菌的活性物質(zhì)。[深度思考]1.在格里菲思第④組實(shí)驗(yàn)中，小鼠體內(nèi)S型細(xì)菌、R型細(xì)菌含量的變化情況如圖所示，則：(1)AB段R型細(xì)菌數(shù)量減少的原因是__________________________________________________________________________________________________。(2)BC段R型細(xì)菌數(shù)量增多的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)后期出現(xiàn)的大量S型細(xì)菌是由_____________________________________________________________________________________________________而來(lái)的。2.肺炎鏈球菌有S型(有毒)和R型(無(wú)毒)兩種類型，每種類型均有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類。SⅠ菌只能突變成對(duì)應(yīng)的RⅠ菌，以此類推。反之亦然，RⅠ菌也只能突變成對(duì)應(yīng)的SⅠ菌。1928年，格里菲思將加熱致死的SⅢ菌與活的RⅡ菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，結(jié)果小鼠死亡，并從小鼠體內(nèi)分離出活的SⅢ菌。格里菲思推斷：活的SⅢ菌的出現(xiàn)是由于加熱致死的SⅢ菌中含有某種物質(zhì)，該物質(zhì)的作用不是誘導(dǎo)RⅡ菌突變成SⅢ菌，而是將RⅡ菌轉(zhuǎn)化為SⅢ菌。支持格里菲思作出上述推斷的依據(jù)是____________________________________________________________________________________________________________________________。2.肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)[認(rèn)知覺(jué)醒]20世紀(jì)40年代，艾弗里和他的同事進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)________是對(duì)照組，________是實(shí)驗(yàn)組，該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了控制自變量的________(填“減法”或“加法”)原理。(2)實(shí)驗(yàn)①②③④分別說(shuō)明__________________沒(méi)有轉(zhuǎn)化作用；實(shí)驗(yàn)①⑤說(shuō)明__________有轉(zhuǎn)化作用。(3)艾弗里實(shí)驗(yàn)說(shuō)明使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)是________。[深度思考]請(qǐng)?jiān)诟窭锓扑紝?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上利用R型活細(xì)菌、加熱致死的S型細(xì)菌、小鼠等為實(shí)驗(yàn)材料，結(jié)合物質(zhì)分離提純技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________[思維拓展](1)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)既證明了DNA是遺傳物質(zhì)，同時(shí)也證明了蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)；(2)被轉(zhuǎn)化的R型細(xì)菌只是少量，在培養(yǎng)后既有R型細(xì)菌又有S型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，R型細(xì)菌的菌落占多數(shù)；(3)轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是基因重組而非基因突變。(1)肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，加熱致死的S型菌株的DNA分子在小鼠體內(nèi)可使R型活菌的相對(duì)性狀從無(wú)致病性轉(zhuǎn)化為有致病性。(2024·甘肅卷，5A)()(2)肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，利用自變量控制的“加法原理”，將“S型菌DNA＋DNA酶”加入R型活菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果證明DNA是轉(zhuǎn)化因子。(2024·甘肅卷，5B)()(3)將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合，可以得到S型菌。(2021·全國(guó)乙卷，5D)()(4)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí)了細(xì)胞內(nèi)的DNA和RNA都是遺傳物質(zhì)。(2018·江蘇卷，3C)()(5)格里菲思實(shí)驗(yàn)證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀。(2017·江蘇卷，2A)()(6)艾弗里實(shí)驗(yàn)證明從S型肺炎鏈球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡。(2017·江蘇卷，2B)()題型肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(科學(xué)探究)[例1](2025·山東濟(jì)南模考)S型肺炎鏈球菌的某種“轉(zhuǎn)化因子”可使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌。研究“轉(zhuǎn)化因子”化學(xué)本質(zhì)的部分實(shí)驗(yàn)流程如圖所示。下列敘述正確的是()A.步驟①中，酶處理時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免底物完全水解B.步驟②中，甲或乙的加入量不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果C.步驟④中，固體培養(yǎng)基比液體培養(yǎng)基更有利于細(xì)菌轉(zhuǎn)化D.步驟⑤中，通過(guò)涂布分離后觀察菌落或鑒定細(xì)胞形態(tài)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果[例2](不定項(xiàng))(2025·江蘇無(wú)錫模擬)加熱致死的S型細(xì)菌會(huì)釋放自身的DNA小片段，這些小片段和R型活細(xì)菌表面的感受態(tài)因子結(jié)合后，雙鏈被解開(kāi)，其中一條鏈被降解，另一條鏈進(jìn)入受體細(xì)菌，和R型細(xì)菌的部分同源區(qū)段配對(duì)，切除并替換相應(yīng)的單鏈片段，形成雜合片段(如圖所示)，使R型細(xì)菌(無(wú)莢膜多糖)轉(zhuǎn)變成S型細(xì)菌(有莢膜多糖)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.轉(zhuǎn)化形成的S型細(xì)菌和原S型細(xì)菌的遺傳信息不同B.轉(zhuǎn)化過(guò)程中會(huì)發(fā)生磷酸二酯鍵的斷裂和形成C.R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌是發(fā)生了基因突變D.受受體細(xì)菌狀態(tài)等的影響，只有少數(shù)R型細(xì)菌能轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌命題點(diǎn)二噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)、煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn)1.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)[認(rèn)知覺(jué)醒]1952年，美國(guó)遺傳學(xué)家赫爾希和他的助手蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用放射性同位素標(biāo)記技術(shù)，完成了噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)。(1)選擇T2噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料有什么優(yōu)點(diǎn)？______________________________________________________________________________________________________________________________________(2)使用同位素示蹤方法時(shí)，為什么選擇的是P和S兩種元素？用14C和18O標(biāo)記可以嗎？為什么？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)能否用一組T2噬菌體同時(shí)標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)？_________________________________________________________________________________________(4)怎樣用32P標(biāo)記T2噬菌體的DNA？怎樣用35S標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(5)如何檢測(cè)侵入了大腸桿菌細(xì)胞的是T2噬菌體的DNA還是蛋白質(zhì)？______________________________________________________________________________________________________________________________________(6)假設(shè)DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)，32P組和35S組的預(yù)期結(jié)果是什么？假設(shè)蛋白質(zhì)是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)呢？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________結(jié)合肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，分析DNA作為遺傳物質(zhì)所具備的特點(diǎn)是________。①具有相對(duì)的穩(wěn)定性②能夠精確地自我復(fù)制，使親代與子代間保持遺傳的連續(xù)性③能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，控制新陳代謝過(guò)程和性狀發(fā)育④在特定條件下能產(chǎn)生可遺傳的變異2.煙草花葉病毒的感染實(shí)驗(yàn)[認(rèn)知覺(jué)醒]下圖表示科研人員驗(yàn)證煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤：(1)煙草細(xì)胞的遺傳物質(zhì)是RNA。()(2)TMV遺傳物質(zhì)是RNA而非蛋白質(zhì)。()(3)核糖核苷酸不是TMV的遺傳物質(zhì)。()(4)侵入煙草細(xì)胞的RNA進(jìn)行了逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程。()思維升華DNA是主要的遺傳物質(zhì)①一切生物的遺傳物質(zhì)都是核酸(DNA或RNA)；②有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物和體內(nèi)只有DNA的生物，遺傳物質(zhì)都是DNA；③在少數(shù)只含RNA的病毒(如煙草花葉病毒、艾滋病病毒、SARS病毒、埃博拉病毒、流感病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒等)中，RNA才作為遺傳物質(zhì)；④對(duì)于一種生物而言，遺傳物質(zhì)是唯一的(要么是DNA，要么是RNA)；⑤任何一個(gè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)都只能證明這種生物的遺傳物質(zhì)是DNA或者RNA?？茖W(xué)家們做了大量的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)是RNA。這些實(shí)驗(yàn)共同證明DNA是生物界的主要遺傳物質(zhì)。題型噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)(科學(xué)探究)[例1](2025·湖南長(zhǎng)沙一模)如圖表示用同位素標(biāo)記技術(shù)完成的“T2噬菌體侵染大腸桿菌”實(shí)驗(yàn)的部分操作步驟示意圖，下列對(duì)此實(shí)驗(yàn)的有關(guān)敘述正確的是()A.實(shí)驗(yàn)使用的被35S標(biāo)記的噬菌體是接種在含有35S的培養(yǎng)基中獲得的B.若改用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌，則產(chǎn)生的子代噬菌體大多數(shù)具有放射性C.實(shí)驗(yàn)中采用攪拌和離心等手段是為了把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)再分別檢測(cè)其放射性D.若T2噬菌體和大腸桿菌混合后未經(jīng)過(guò)攪拌，則上清液中的放射性強(qiáng)度下降噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的誤差分析(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌[例2](不定項(xiàng))(2025·山東濱州高三模擬)噬菌體有烈性噬菌體和溫和噬菌體之分。烈性噬菌體也稱為毒性噬菌體，噬菌體的繁殖一般分為5個(gè)階段，即吸附、侵入、增殖(復(fù)制與生物合成)、成熟(裝配)和裂解(釋放)。溫和噬菌體侵入宿主細(xì)胞后，噬菌體的DNA只整合在宿主的核DNA上，并可長(zhǎng)期隨宿主DNA的復(fù)制而進(jìn)行同步復(fù)制，一般情況下不進(jìn)行增殖，是不引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體，又稱溶源噬菌體。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.溫和噬菌體侵染宿主細(xì)菌后發(fā)生了染色體變異B.兩類噬菌體合成核酸的原料都來(lái)自宿主細(xì)菌C.T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的溫和噬菌體D.獲得32P標(biāo)記的T2噬菌體的方法是用T2噬菌體侵染被32P標(biāo)記的大腸桿菌題型煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn)(綜合運(yùn)用)[例3](2025·安徽A10協(xié)作體聯(lián)考)煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙葉，但二者引起的病斑不同，如圖甲所示。將TMV的遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)分離，并分別單獨(dú)感染健康煙葉，結(jié)果如圖乙所示?？茖W(xué)家將不同病毒的遺傳物質(zhì)與蛋白質(zhì)重新組合形成“雜種病毒”，然后感染健康煙葉，如圖丙所示。依據(jù)實(shí)驗(yàn)，下列推論合理的是()A.圖甲實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明病毒的蛋白質(zhì)外殼能感染煙葉B.圖乙實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明TMV的蛋白質(zhì)外殼能感染煙葉C.圖丙實(shí)驗(yàn)結(jié)果是煙葉被感染，并且表現(xiàn)出b病斑D.TMV和HRV兩種病毒具有相同的遺傳物質(zhì)[例4](不定項(xiàng))(2025·山東煙臺(tái)模擬)人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索是全球幾代科學(xué)家不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)技術(shù)、不斷修正完善實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一個(gè)曲折而又漫長(zhǎng)的過(guò)程。下列關(guān)于探究DNA是遺傳物質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤的是()A.格里菲思通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)加熱殺死的S型細(xì)菌DNA可將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌B.艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)利用“減法原理”，證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)C.赫爾希、蔡斯利用同位素標(biāo)記技術(shù)和離心技術(shù)，證明大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNAD.用煙草花葉病毒的RNA感染煙草，煙草葉片出現(xiàn)感染病毒的癥狀生物類型病毒原核生物真核生物體內(nèi)核酸種類DNA或RNADNA和RNADNA和RNA體內(nèi)堿基種類4種5種5種體內(nèi)核苷酸種類4種8種8種遺傳物質(zhì)DNA或RNADNADNA實(shí)例噬菌體、煙草花葉病毒乳酸菌、藍(lán)細(xì)菌玉米、小麥、人1.(2024·甘肅卷，5)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成。關(guān)于證明蛋白質(zhì)和核酸哪一種是遺傳物質(zhì)的系列實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是()A.肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，加熱致死的S型菌株的DNA