【生物】2018届一轮复习第1讲探索遗传物质的过程教案（江苏专用）

【生物】2018届一轮复习第1讲探索遗传物质的过程教案（江苏专用）

第六单元　遗传的分子基础 全国卷5年考情导向 序 号 考纲要求 全国卷五年考频 考题 ‎1‎ 人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)‎ ‎5年3考 ‎2016丙卷T2,2015卷ⅠT1,2013卷ⅡT5‎ ‎2‎ DNA分子结构的主要特点(Ⅱ)‎ ‎5年3考 ‎2016乙卷T2,2014卷ⅡT5,2013卷ⅡT1‎ ‎3‎ 基因的概念(Ⅱ)‎ ‎‎ ‎4‎ DNA分子的复制(Ⅱ)‎ ‎5年3考 ‎2016甲卷T29,2016乙卷T2,2014卷ⅡT2‎ ‎5‎ 遗传信息的转录和翻译(Ⅱ)‎ ‎5年8考 ‎2016乙卷T2,2015卷ⅠT1、T5,2015卷ⅡT2,2014卷ⅡT5,2013卷ⅠT1、T4,2012卷T1‎ 第1讲　探索遗传物质的过程 考点一| 肺炎双球菌的转化实验 ‎1．格里菲思的体内转化实验 ‎(1)实验材料：小鼠、R型细菌和S型细菌 ‎(2)过程与结果 ‎(3)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”。‎ ‎2．艾弗里的体外转化实验 ‎(1)方法 直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分别与R型细菌混合培养，研究它们各自的遗传功能。‎ ‎(2)实验过程及结果 ‎(3)分析实验过程 ‎①只有加入S型细菌的DNA，R型细菌才能转化为S型细菌。‎ ‎②S型细菌的DNA加入DNA酶后不能使R型活细菌发生转化。‎ ‎(4)得出实验结论：S型细菌的DNA是“转化因子”，即DNA是遗传物质。‎ ‎1．判断肺炎双球菌转化实验的说法的正误。‎ ‎(1)朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同。(×)‎ ‎【提示】　朊粒的增殖方式是改变正常蛋白质的空间构象，肺炎双球菌的增殖方式为二分裂。‎ ‎(2)在生命科学发展过程中，肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体浸染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质。(√)‎ ‎(3)格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是遗传物质。(×)‎ ‎【提示】　格里菲思的肺炎双球菌转化实验说明了加热杀死的S型细菌中存在促使R型细菌转化的“转化因子”。‎ ‎(4)在转化实验中大部分R型细菌转化为S型细菌。(×)‎ ‎【提示】　在转化实验中只有少部分R型细菌转化为S型细菌。‎ ‎(5)在转化过程中，加热杀死后的S型细菌的DNA没有进入R型活细菌的细胞中。(×)‎ ‎【提示】　在转化过程中，加热杀死后的S型细菌的DNA进入R型细菌细胞内促使R型细菌转化。‎ ‎(6)加热杀死的S型细菌也能使小鼠的体细胞发生转化。(×)‎ ‎【提示】　加热杀死的S型细菌只能促使R型细菌发生转化。‎ ‎2．据表填空 ‎　　　特点 类型　　　‎ 菌落 荚膜 毒性 S型细菌 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ R型细菌 ‎④‎ ‎⑤‎ ‎⑥‎ ‎(1)上表中①表示光滑，而④则表示粗糙。‎ ‎(2)上表中②和⑤的区别是②有多糖类荚膜。‎ ‎(3)上表中③和⑥中③有毒性，使小鼠患败血症死亡。‎ 比较肺炎双球菌体内转化实验和体外转化实验 项目 体内转化实验 体外转化实验 培养细菌 在小鼠体内 体外培养基 实验对照 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌各组成成分的作用进行对照 巧妙构思 用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化 将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用 实验结论 S型细菌体内有“转化因子”‎ S型细菌的DNA是遗传物质 联系 ‎(1)所用材料相同 ‎(2)体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸 ‎(3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则 肺炎双球菌转化实验的三个误区 ‎1．转化的实质是基因重组而非基因突变 肺炎双球菌转化实验是指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。‎ ‎2．并非所有的R型细菌都被转化 由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。‎ ‎3．加热并没有使DNA完全失去活性 加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。‎ 视角1 格里菲思的实验分析 ‎1．(2017·天水模拟)格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验，下列关于此实验的分析，错误的是(　　)‎ 第一组 第二组 第三组 第四组 实验 处理 注射R 型活细菌 注射S型 活细菌　‎ 注射加热 杀死后的 S型细菌 注射R型活细 菌与加热杀死 的S型细菌混 合液　　　　‎ 实验 结果 小鼠 不死亡 小鼠死亡，从 小鼠体内分离 出S型活细菌 小鼠不 死亡 小鼠死亡，从 小鼠体内分离 出S型活细菌 A.对实验结果的分析，四组实验必须相互对照 B．实验说明活的R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化 C．该实验结论为“DNA是使R型细菌转化为S型细菌的转化因子”‎ D．获得该实验结论的关键步骤是第四组小鼠死亡并分离出S型活细菌 C　[四组实验必须相互对照，说明活的R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化；该实验结论为加热杀死的S型细菌中必然含有某种促成R型细菌转化的“转化因子”，而获得该实验结论的关键步骤是第四组实验结果，即小鼠死亡并分离出S型活细菌。]‎ ‎2．如图表示肺炎双球菌的转化实验，下列说法中正确的是(　　)‎ A．该实验的设计遵循了对照原则和单一变量变则 B．a、d组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果 C．从d组死亡小鼠身上分离得到的S型细菌是由S型死细菌转化而成的 D．从变异的角度看，细菌的转化属于基因突变 A　[图示为格里菲思的小鼠体内转化实验，实验设计时遵循了对照原则和单一变量原则；a、d组小鼠死亡是S型细菌的毒性所致；从d组死亡小鼠身上分离得到的S型细菌是由R型细菌转化成的S型细菌；从变异角度看，细菌的转化属于基因重组。]‎ 肺炎双球菌转化实验相关问题分析 ‎1．加热杀死S型细菌的过程中，蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开氢键断裂，但缓慢冷却后，双螺旋结构恢复。‎ ‎2．转化后的S型细菌可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质，蛋白质不是。‎ 视角2 艾弗里的体外转化实验分析 ‎3．科学家为探究转化因子的本质，进行了如图所示的一组实验。该组实验不能得到的结果或结论是(　　)‎ A．实验2只出现R型菌落 B．实验1、3均出现R型和S型菌落 C．DNA是转化因子 D．DNA纯度越高转化效率就越高 D　[三组实验中，自变量是培养基加入的酶种类，实验1中加入RNA酶，由于R型菌的遗传物质是DNA，加入的是杀死的S型菌的DNA，所以RNA酶不起作用，R型菌可能发生转化，出现R型和S型菌落，同理推出实验3也出现R型和S型菌落。实验2中加入DNA酶，破坏了DNA，R型菌不发生转化，只出现R型菌落。三个实验说明DNA是转化因子。本实验不能得到DNA纯度越高转化效率就越高的结论。]‎ ‎4．某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：‎ ‎①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠体内 ‎②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠体内 ‎③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠体内 ‎④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠体内 以上4个实验中小鼠存活的情况依次是(　　)‎ A．存活、存活、存活、死亡　　 B．存活、死亡、存活、死亡 C．死亡、死亡、存活、存活 D．存活、死亡、存活、存活 D　[由肺炎双球菌转化的实质及R型细菌和S型细菌的特点分析知，小鼠死亡是由于S型活细菌所致，S型活细菌可来自S型细菌的遗传，也可来自R型细菌在S型细菌DNA的作用下转化而来的，因此综合分析知D选项正确。]‎ ‎　　　　格里菲思实验(实验一)与艾弗里实验(实验二)3个“不同”‎ 考点二| T2噬菌体侵染细菌的实验 ‎1．实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌。‎ ‎2．原理 T2噬菌体以自身的遗传物质为模板，利用宿主细胞内的物质合成自身组成成分而实现增殖。‎ ‎3．方法 放射性同位素示踪法，用35S标记T2噬菌体的蛋白质，32P标记另一部分T2噬菌体的DNA。‎ ‎4．过程 ‎5．结论 在噬菌体中，亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是真正的遗传物质，蛋白质未能进入细胞内，不能确认蛋白质不是遗传物质。‎ ‎1．判断T2噬菌体侵染细菌的说法的正误。‎ ‎(1)用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质的实验和证明光合作用所释放的氧气来自水的实验采用的核心技术相同。(√)‎ ‎(2)T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成。 (√)‎ ‎(3)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质。(√)‎ ‎(4)T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素。(×)‎ ‎【提示】　T2噬菌体的核酸中不含硫元素。‎ ‎(5)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。(×)‎ ‎【提示】　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。‎ ‎(6)针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注，噬菌体以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸。(×)‎ ‎【提示】　噬菌体是以自身的DNA为模板进行复制的。‎ ‎(7)噬菌体利用细菌的酶合成自身的蛋白质。(√)‎ ‎2．据图填空 ‎(1)T2噬菌体的结构 ‎(2)表格：噬菌体的复制式增殖 增殖需要的条件 内容 模板 ‎____③____的DNA 合成噬菌体DNA的原料 ‎____④____提供的四种脱氧核苷酸 合成噬菌 体蛋白质 原料 大肠杆菌的氨基酸 场所 ‎____⑤____的核糖体 ‎①S　②P　③噬菌体　④大肠杆菌　⑤大肠杆菌 ‎1．上清液和沉淀物放射性分析 ‎(1)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释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。‎ ‎(2)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的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。‎ ‎2．艾弗里肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验设计思路的比较 实验名称 艾弗里肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌实验 实验思路 设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的作用 设计原则 对照原则和单一变量原则 处理方式 的区别　‎ 直接分离法：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型活细菌混合培养 同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特征元素(32P和35S)‎ 实验结论 DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质 ‎　　　　　噬菌体培养和标记的注意问题 ‎1．培养含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒必须寄生在活细胞内，所以应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。‎ ‎2．该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将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。‎ 视角1 噬菌体侵染大肠杆菌的实验分析 ‎1．为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。下图中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及噬菌体、细菌的有关叙述正确的是(　　)‎ A．图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐 B．若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照，都是实验组 C．噬菌体的遗传不遵循基因的分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因的分离定律 D．若本组实验B(上清液)中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质 B　[亲代噬菌体已用32P标记，因此锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中不能加入32P标记的无机盐。题干中给出的实验目的是要探究蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，此实验是一个“不知”结果的探究性实验，因此，两组实验相互对照，都是实验组。噬菌体和细菌都没有染色体，也没有等位基因，所以它们都不遵循遗传定律。本组实验离心后得到的B(上清液)中正常情况下也会出现少量放射性，可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体还没有侵入大肠杆菌中，仍存在于培养液中；也可能是培养时间过长，噬菌体从大肠杆菌体内释放出来。]‎ ‎2．(2017·鹰潭模拟)“噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验，主要过程如下：‎ ‎①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列叙述正确的是(　　)‎ A．完整的实验过程需要利用分别含有35S和32P及既不含35S也不含32P的细菌 B．②中少量噬菌体未侵入细菌会导致上清液中的放射性强度偏高 C．③的作用是加速细菌的解体，促进噬菌体从细菌体内释放出来 D．32P标记的噬菌体进行该实验，④的结果是只能在沉淀物中检测到放射性 A　‎ ‎[由于噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生活，所以在标记噬菌体时，需要利用细菌。检测放射性时不能区分何种元素，所以要分别利用含有35S和32P的培养基去标记既不含35S也不含32P的细菌，A正确；若用35S标记的噬菌体侵染细菌，②中少量噬菌体未侵入细菌，不会导致上清液中的放射性强度偏高，B错误；搅拌和离心的作用是让细菌和未浸染的噬菌体及浸染后吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质外壳分开，C错误；32P标记的噬菌体进行该实验，④的结果是在沉淀物中检测到较强的放射性，但在上清液中也会有少量的放射性，D错误。]‎ ‎　　　　　噬菌体侵染细菌实验中放射性分析 ‎1．32P噬菌体侵染大肠杆菌 ‎2．35S噬菌体侵染大肠杆菌 视角2 噬菌体侵染大肠杆菌的标记元素分析 ‎3．某同学重复噬菌体侵染细菌的实验，由于对其中一组噬菌体进行同位素标记时有误(其他操作正确)，导致两组实验结果如下：‎ 组别 同位素分布情况 一 沉淀物中放射性很高，上清液中放射性很低 二 沉淀物和上清液中放射性均较高 以上两组实验对噬菌体进行标记的元素分别是(　　)‎ A．32P、35S　 B.35S、32P　 ‎ C．32P、‎14C 　 D.32P、32P C　[解答本题首先要清楚教材相关实验中两组实验的结果：用32P标记的一组放射性主要出现在沉淀物中，用35S标记的一组放射性主要出现在上清液中。然后对比表格中的实验结果可知，第一组是正常的，该组是用32P标记的一组。另一组应为用35S标记的一组，但因对同位素标记时有误出现了异常。将第二组正常的实验结果与异常的实验结果进行对比并分析可知：沉淀物和上清液中均有较高的放射性，其原因一定是用蛋白质和DNA共有的元素对噬菌体进行了标记，如‎14C或18O或3H或15N。]‎ ‎4．如果用3H、15N、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌(无放射性)，对此分析正确的是(　　)‎ A．只有噬菌体的蛋白质被标记了，DNA没有被标记 B．子代噬菌体的外壳中可检测到3H、15N、35S C．子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15N D．子代噬菌体的DNA分子中部分含有3H、14N、32S C　[蛋白质和DNA分子中都含有H、N元素，所以用3H、15N、35S标记噬菌体后，噬菌体的蛋白质和DNA都会被3H、15N标记，A错误；由于3H、15N、35S标记的蛋白质外壳，不进入细菌，3H、15N标记的DNA分子进入但不能用于合成子代噬菌体的外壳，所以子代噬菌体的外壳中应该没有放射性，B错误；由于3H、15N标记了亲代噬菌体的DNA分子，所以子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15N，C正确；子代噬菌体的DNA分子中部分含有3H、全部含14N，DNA分子不含S，D错误。]‎ ‎　　　　　“两看法”判断子代噬菌体标记情况 考点三| DNA是主要的遗传物质 ‎1．RNA也是遗传物质的实验 ‎(1)烟草花叶病毒侵染烟草叶细胞的实验 ‎①实验过程及现象 ‎②结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是遗传物质。‎ ‎(2)病毒重建及其对烟草叶细胞的感染 ‎①实验过程及结果 ‎②结果分析与结论：重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的病毒类型。‎ ‎2．DNA是主要的遗传物质 ‎(1)原因：绝大多数生物的遗传物质是DNA。‎ ‎(2)生物的遗传物质[连线]‎ 生物类型　　　 　生物　 　　　　　遗传物质 ‎ a．噬菌体 ‎①原核生物 b．烟草花叶病毒 Ⅰ.DNA ‎②真核生物 c．大肠杆菌 ‎ ‎ d．杨树 Ⅱ.RNA ‎③病毒 e．金丝猴 ‎【提示】　①→c→Ⅰ　②deⅠ　③aⅠbⅡ ‎1．判断不同生物的遗传物质相关说法的正误。‎ ‎(1)肺炎双球菌的体外转化实验，证明DNA是主要的遗传物质。(×)‎ ‎【提示】　肺炎双球菌的体外转化实验，证明DNA是遗传物质。‎ ‎(2)病毒的遗传物质是RNA和DNA。(×)‎ ‎【提示】　每种病毒只有一种核酸，含有哪种核酸，其就是病毒的遗传物质，因此病毒的遗传物质是DNA或RNA。‎ ‎(3)烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA。(×)‎ ‎【提示】　‎ 烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。‎ ‎(4)原核细胞中既有DNA，也有RNA。(√)‎ ‎(5)RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质。(×)‎ ‎【提示】　T2噬菌体的遗传物质是DNA。‎ ‎2．据表填空 生物类型 核酸种类 遗传物质 实例 有细胞结 构的生物 真核生物 ‎①‎ ‎__②__‎ 玉米、小麦、人 原核生物 ‎__③__‎ 乳酸菌、蓝藻 无细胞结 构的生物 DNA病毒 ‎④‎ ‎__⑤__‎ 噬菌体 RNA病毒 ‎⑥‎ ‎__⑦__‎ 烟草花叶病毒 ‎(1)表格中①④⑥分别表示DNA和RNA、DNA、RNA。‎ ‎(2)表格中②③⑤⑦分别表示DNA、DNA、DNA、RNA。‎ ‎(3)由②③⑤⑦分析可知，绝大多数生物体的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质。‎ ‎1．遗传物质的特点 ‎(1)携带遗传信息，控制生物体特定性状；‎ ‎(2)通过增殖将遗传信息传递给后代。‎ ‎2．生物的遗传物质的总结 细胞生物(真核、原核)‎ 非细胞生物(病毒)‎ 核酸 DNA和RNA 仅有DNA 仅有RNA 遗传 物质 DNA DNA RNA 举例 动物、植物、真菌、细菌、蓝藻、放线菌等 乙肝病毒、T2噬菌体、天花病毒 烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS病毒等 界定不同生物的遗传物质 ‎1．若是某种生物：其遗传物质是DNA或RNA。‎ ‎2．若是有细胞结构的生物或DNA病毒：其遗传物质都是DNA，只有RNA病毒的遗传物质才是RNA。‎ ‎3．若问整个生物界的生物：其遗传物质则“主要”是DNA。‎ 视角1 病毒感染及重建实验 ‎1．如图是某种高等植物病原体的遗传实验过程，实验表明这种病原体(　　)‎ A．寄生于细胞内，通过RNA遗传 B．寄生于细胞间，通过蛋白质遗传 C．寄生于细胞内，通过蛋白质遗传 D．寄生于细胞间，通过RNA遗传 A　[从图示可看出，将RNA接种在叶片上，叶片出现了病斑，而将蛋白质外壳接种到叶片上，叶片上没有出现病斑，所以该病原体是通过RNA遗传的。病毒都是寄生在细胞内的，其利用细胞提供的酶进行相关代谢。]‎ ‎2．科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是(　　)‎ 实验 编号 实验过程 实验结果 病斑 类型 病斑中分离出的病毒类型 ‎①‎ a型TMV感染植物 a型 a型 ‎②‎ b型TMV感染植物 b型 b型 ‎③‎ 组合病毒(a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA)→感染植物 b型 a型 ‎④‎ a型 a型 组合病毒(b型TMV的蛋白质＋a型TMV的RNA)→感染植物 A.实验①　　　　　　　 B.实验②‎ C．实验③ D．实验④‎ C　[因为烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以决定病毒类型和病斑类型的是RNA，而不是蛋白质。③中的RNA是b型TMV的，分离出的病毒类型就应该是b型。]‎ 探索遗传物质的经典实验总结 视角2 遗传物质的实验分析与探究 ‎3．如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程，由此可以判断(　　)‎ A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA B．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中 C．侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程 D．RNA是TMV的主要遗传物质 A　[据图示分析，TMV放入水和苯酚中后，RNA和蛋白质分离，A正确；通过接种的方式，TMV的蛋白质可以进入烟草细胞中，B错误；此实验不能看出TMV的RNA在烟草细胞中进行了逆转录过程，C错误；此实验说明TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，同种生物的遗传物质没有主次之分，D错误。]‎ ‎4．下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。‎ ‎(1)实验目的：略 ‎(2)材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。‎ ‎(3)实验步骤：‎ 第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，______________________________________________________。‎ 第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。‎ 第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。‎ ‎(4)请预测结果及结论：‎ ‎①_____________________________________________________________；‎ ‎②_____________________________________________________________。‎ ‎③若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。‎ ‎【解析】　病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸包括DNA和RNA两类，根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验中分别利用DNA水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液，然后再注射到猪胚胎干细胞中培养，由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到该流感病毒来判断其核酸类型。‎ ‎【答案】　‎ ‎(3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理 ‎(4)①若A、C两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是RNA　②若B、C两组出现该流感病毒，A组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是DNA 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。‎ 考点四(实验)| DNA的粗提取与鉴定 ‎1．实验原理 ‎(1)DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同 溶解规律 ‎2(mol·L－1)‎ NaCl溶液 ‎0.14(mol·L－1)‎ NaCl溶液 DNA 溶解 析出 蛋白质 NaCl溶液物质 的量浓度从2 mol/L逐渐降低的过程中，‎ 溶解度逐渐增大 部分发生 盐析沉淀 溶解 ‎(2)DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理可将DNA与蛋白质进一步分离。‎ ‎(3)DNA＋二苯胺蓝色 ‎2．实验过程 材料的选取：选用DNA含量相对较高的生物组织 ‎ ↓‎ 破碎细胞(以鸡血为例)：鸡血细胞→加蒸馏水→用玻璃 棒搅拌→用纱布过滤→收集滤液 ‎　　 ↓‎ 去除杂质：利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度 不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质 ‎ ↓‎ DNA的析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积 相等的、冷却的体积分数为95%的酒精溶液 ‎ ↓‎ DNA的鉴定：在溶有DNA的溶液中加入二苯胺试剂，混合均匀后将 试管在沸水中加热5 min，溶液变成蓝色 DNA的粗提取和鉴定方法 ‎(1)材料的选取：选用DNA含量相对较高的生物组织。‎ ‎(2)破碎细胞：‎ ‎①动物的红细胞，吸水破裂。‎ ‎②植物细胞：加入洗涤剂、食盐后研磨。‎ ‎(3)除去杂质的方法：‎ 方法一：利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同，通过调节NaCl溶液的浓度除去溶于和不溶于NaCl溶液中的杂质。‎ 方法二：利用DNA对酶的耐受性，直接在滤液中加入嫩肉粉，反应10 min～15 min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质，而不会破坏DNA。‎ 方法三：利用DNA对高温的耐受性，将滤液放在60 ℃～75 ℃的恒温水浴箱中保温10 min～15 min，使蛋白质变性沉淀而DNA分子还未变性。‎ ‎(4)DNA的析出：向处理后的滤液中加入与滤液体积相等的、冷却的酒精溶液(体积分数为95%)，静置2 min～3 min，溶液中会出现白色丝状物，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物。‎ ‎(5)DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会变成蓝色。‎ ‎[提醒点拨]‎ ‎1．实验过程两次用到蒸馏水的目的不同 第一次目的是使成熟的鸡血细胞涨破释放出DNA，第二次目的是稀释NaCl溶液，使DNA从溶液中析出。‎ ‎2．获取较纯的DNA的关键 ‎(1)充分搅拌鸡血细胞液(加入足量的蒸馏水)，以便使细胞膜和核膜破裂。‎ ‎(2)沉淀DNA时必须用冷酒精(体积分数为95%的酒精，至少在‎5 ℃‎以下存放24 h)。‎ 视角　 DNA的粗提取与鉴定实验分析 ‎1．下图中能反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是(　　)‎ ‎ C　[依据DNA粗提取的原理，在NaCl的浓度为0.14 mol/L时DNA分子的溶解度最小，利于DNA分子的析出，浓度过大或过小，DNA分子的溶解度都会增大。]‎ ‎2．DNA的粗提取与鉴定的实验(如图)：‎ ‎(1)本实验材料选用鸡血细胞液，而不是鸡全血，主要原因是鸡血细胞液中________________含量较高。‎ ‎(2)图A所示加入蒸馏水的目的是_____________________________________ ___________________________________。‎ ‎(3)通过图B所示步骤取得滤液后，再向滤液中加入2 mol/L NaCl溶液的目的是________________________________________________________________。‎ ‎(4)图C所示加入蒸馏水的目的是_____________________________________ __________________________________。‎ ‎(5)为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA，可用__________试剂进行检测，在沸水浴条件下，可以看到颜色反应为________色。‎ ‎【解析】　‎ 此题考查DNA的粗提取与鉴定实验。(1)鸡血细胞没有细胞壁，而且细胞内DNA的含量较高。(2)如图A所示，鸡血细胞液中加入蒸馏水后，细胞内渗透压较高，则鸡血细胞吸水而涨破。(3)如图B所示，溶液中加入2 mol/L NaCl溶液，DNA溶解而杂质析出。(4)如图C所示，加入蒸馏水后，溶液浓度会降低，当浓度降至0.14 mol/L时，DNA的溶解度最低而析出。(5)在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺呈现蓝色。‎ ‎【答案】　(1)DNA ‎(2)使血细胞吸水涨破，释放出核物质DNA ‎(3)使DNA溶解于NaCl溶液中 ‎(4)使DNA的溶解度下降而析出 ‎(5)二苯胺　蓝 真题验收| 感悟高考　淬炼考能 ‎1．(2016·全国丙卷)在前人进行的下列研究中，采用的核心技术相同(或相似)的一组是(　　)‎ ‎①证明光合作用所释放的氧气来自于水 ‎②用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株 ‎③用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质 ‎④用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸的分布 A．①②　　　　　 B.①③‎ C．②④ D．③④‎ B　[①③采用的是同位素标记法，其中①是为两组植物分别提供HO和CO2、H2O和C18O2检测产生氧气的标记情况，③是分别用32P和35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，检测子代噬菌体的标记情况；②采用的是诱变技术，④采用的是混合染色技术。故采用的核心技术相同(或相似)是①和③，B项符合题意。]‎ ‎2．(2016·江苏高考)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是(　　)‎ A．格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果 B．格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质 C．赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的 D．赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质 D　[格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A选项错误；格里菲思实验只能说明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”‎ ‎，而不能说明该“转化因子”是DNA，B选项错误；噬菌体是病毒，在宿主细胞内才能完成DNA复制等生命活动，不能用32P直接标记噬菌体，而应先用32P标记噬菌体的宿主细胞，再用被标记的宿主细胞培养噬菌体，C选项错误；赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，D选项正确。]‎ ‎3．(2013·全国卷Ⅱ)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 C　[根据证明DNA是遗传物质的两个经典实验——肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，可直接选出答案。①发现了基因的分离定律和自由组合定律，②证明了基因位于染色体上，③④都证明了DNA是遗传物质，⑤为DNA双螺旋结构模型的构建提供了有力的证据。]‎ ‎4．(2013·海南高考)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增殖 D　[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。]‎ ‎1．证明DNA是遗传物质的相关实验的实验思路是：设法将DNA与蛋白质等其他物质分离开，单独地、直接地观察它们的生理作用。‎ ‎2．格里菲思实验的结论是：加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”。‎ ‎3．艾弗里实验的结论是：DNA才是使R型细菌产生稳定性变化的物质，即DNA是遗传物质。‎ ‎4．在T2‎ 噬菌体的化学组成中，仅蛋白质分子中含有S，P几乎都存在于DNA分子中。‎ ‎5．噬菌体侵染细菌的实验中，进入细菌内部的是噬菌体的DNA，并且此物质能够传递给子代，证明DNA是遗传物质。‎ ‎6．病毒的遗传物质是DNA或RNA；细胞生物的遗传物质是DNA。‎