2023年高中生物学业水平考试复习 专题13　核酸是遗传物质.pptx

1、-1-专题专题1313核酸是遗传物质核酸是遗传物质-2-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦课标导引课标解读教材内容学业水平概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上(1)DNA是遗传物质(2)DNA是遗传物质的直接证据(3)有些病毒的遗传物质是RNA水平二-3-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2DNA是遗传物质、噬菌体侵染细菌实验1.DNA是遗传物质(1)生物体的遗传物质是核酸。(2)细胞生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。-4-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2遗传物质的界定分析(1)

2、真核生物与原核生物均为细胞生物,含有两种核酸,但细胞生物的遗传物质均为DNA。细胞中的RNA主要与蛋白质合成及某些催化反应(如核酶的催化)有关。(2)病毒仅含有一种核酸,遗传物质为DNA或RNA。-5-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点22.噬菌体侵染细菌实验(1)T2噬菌体结构及生活方式组成:头部和尾部的外壳由蛋白质构成,在头部内含有一个DNA分子。增殖方式:它侵染细菌时可以产生一大批与亲代噬菌体一样的子代噬菌体。增殖所用模板、原料来源:蛋白质合成及DNA复制的原料来自细菌,模板为亲代噬菌体的DNA。-6-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点

3、2(2)实验过程 -7-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2(3)结果分析:侵染过程中,只有32P标记的DNA进入宿主细胞内,并能在子代噬菌体中检测到32P,而35S标记的蛋白质未进入宿主细胞内,说明子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。(4)结论:DNA是遗传物质(注意:本实验并没有证明DNA是主要的遗传物质)。-8-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2有关噬菌体侵染细菌实验的易错点(1)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体及其残留部分与细菌分离;离心的目的是让重量较轻的噬菌体残留部分分布于上清液中,离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆

4、菌。(2)用放射性元素标记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,所以应先培养并标记细菌,再用标记的细菌培养噬菌体,进而获得标记的噬菌体。(3)因检测放射性时只能检测到部位,不能确定是何种元素的放射性,所以35S和32P不能同时标记在一组噬菌体上,应对两组分别标记。(4)由于任何实验均存在一定的误差,因此,采用32P标记组会在上清液中出现少许放射性,35S标记组会在沉淀物中出现少许放射性。-9-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向1DNA是生物体的遗传物质典例典例1下列有关生物体的遗传物质的叙述,正确的是()A.DNA是遗传物质,遗传物质是DN

5、AB.染色体是生物体的遗传物质C.病毒中的遗传物质都是RNAD.真核生物细胞中的遗传物质都是DNA答案 D解析 DNA是遗传物质,遗传物质是DNA或RNA,A项错误;染色体是真核生物遗传物质的主要载体,B项错误;病毒的遗传物质是DNA或RNA,C项错误;真核生物细胞中的遗传物质都是DNA,D项正确。-10-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向2噬菌体侵染细菌操作典例典例2(2020浙江1月选考)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体,然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养,如下图所示。一段时间后,分别进行搅拌、离心,并检测沉淀物和悬浮

6、液中的放射性。下列分析错误的是()-11-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA,但不产生含32P的子代噬菌体B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA,也可产生不含32P的子代噬菌体C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质,也可产生含35S的子代噬菌体D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质,也不产生含35S的子代噬菌体-12-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2答案 C解析 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,离心后,放射性主要在沉淀中,由于部分噬菌体未来得及侵染或子代噬

7、菌体释放等原因,会造成悬浮液中含有少量放射性,由于甲组的悬浮液中不存在大肠杆菌,因此噬菌体无法在悬浮液中繁殖产生含32P标记的子代噬菌体,A项正确;甲组噬菌体产生的后代只有少部分带有标记,被感染的细菌内有不含标记的子代噬菌体,B项正确;乙组标记的是蛋白质,蛋白质不进入细菌体内,也无法产生带标记的噬菌体,C项错误,D项正确。-13-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向3噬菌体侵染细菌与DNA复制关联典例典例3假设T2噬菌体的DNA含1 000个碱基对,其中胞嘧啶占全部碱基的30%。一个32P标记的T2噬菌体侵染细菌,释放出50个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A

8、.子代噬菌体中最多有2个32P标记的噬菌体B.噬菌体增殖过程所需的原料、模板、酶等全部由细菌提供C.用含32P的培养基可直接培养出32P标记的噬菌体D.产生这些子代噬菌体共消耗了9 800个胸腺嘧啶脱氧核苷酸-14-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2答案 A解析 由于DNA是半保留复制,所以一个32P标记的噬菌体侵染细菌,子代噬菌体中最多有2个32P标记的噬菌体,A项正确;噬菌体增殖过程所需的原料、场所、酶等由细菌提供,模板由噬菌体自身提供,B项错误;噬菌体是病毒,不能在培养基上单独存活,C项错误;产生这些子代噬菌体共消耗胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为4920%2 00

9、0=19 600,D项错误。-15-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2典例典例4右上图表示带有相应标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,若检测结果为上清液有较强放射性,出现这种现象的原因不可能是()A.保温时间过短,上清液出现含32P的子代噬菌体B.保温时间过长,上清液出现含32P的子代噬菌体C.搅拌过于充分,上清液出现含32P的子代噬菌体D.离心时间过久,上清液出现含32P的子代噬菌体考向考向4噬菌体侵染细菌放射性位置分析-16-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2答案 A解析 保温时间过短,部分噬菌体的DNA还没有侵入细菌,所以上清液出现

10、含32P的亲代噬菌体,A项错误;保温时间过长,细菌裂解释放出子代噬菌体,所以上清液中出现含32P的子代噬菌体,B项正确;搅拌过于充分,导致细菌裂解释放出子代噬菌体,所以上清液会出现含32P的子代噬菌体,C项正确;离心时间过久,导致细菌裂解释放出子代噬菌体,所以上清液会出现含32P的子代噬菌体,D项正确。-17-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向5噬菌体侵染细菌流程分析典例典例5下列关于用35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌实验的叙述,错误的是()A.若保温时间过短,则上清液的放射性增强B.若未搅拌马上离心,则沉淀物中的放射性增强C.合成子代噬菌体外壳

11、的原料来自大肠杆菌,子代噬菌体外壳都不含35SD.噬菌体DNA中嘌呤数与嘧啶数的比值与大肠杆菌DNA中相同-18-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2答案 A解析 35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,而噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌,经过搅拌离心后分布在上清液中,因此上清液中的放射性强,这与保温时间长短无关,A项错误;若未搅拌马上离心,则蛋白质外壳没有与细菌分开,会随着细菌离心到沉淀物中,导致沉淀物中的放射性增强,B项正确;合成子代噬菌体外壳的原料来自大肠杆菌,子代噬菌体外壳都不含35S,C项正确;噬菌体DNA中嘌呤数与嘧啶数的比值与大肠杆菌DNA中相同,都是1

12、,D项正确。-19-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析(1)含32P的噬菌体侵染大肠杆菌-20-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2(2)含35S的噬菌体侵染大肠杆菌-21-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2肺炎链球菌转化实验与烟草花叶病毒感染重建实验1.肺炎链球菌转化实验(1)肺炎链球菌的类型R型:菌落粗糙,菌体外无多糖类胶状荚膜,无毒。S型:菌落光滑,菌体外有多糖类胶状荚膜,有毒。-22-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2(2)活体肺炎链

13、球菌转化实验-23-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2(3)离体肺炎链球菌转化实验-24-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2DNA不仅可以引起细菌的转化,而且纯度越高,转化效率就越高。-25-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点22.烟草花叶病毒感染和重建实验(1)烟草花叶病毒对烟草叶片的感染实验过程及现象实验结论:RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是其遗传物质。-26-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2(2)病毒重建及其对烟草叶片的感染实验过程及现象结果分析与结论:重组病毒感染烟

14、草,所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的株系,而不是提供蛋白质的株系。-27-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向1活体肺炎链球菌转化实验典例典例1肺炎链球菌转化实验的部分过程如下图所示。下列叙述正确的是()-28-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2A.S型肺炎链球菌的菌落是粗糙的,R型肺炎链球菌的菌落是光滑的B.S型菌的DNA经加热后失活,因而注射S型菌后的小鼠仍存活C.从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型菌而无R型菌D.该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的答案 D解析 S型肺炎链球菌的菌落为光滑的,R型肺炎链

15、球菌的菌落是粗糙的,A项错误;S型菌的蛋白质经过加热后已经失活,但其DNA经加热后没有失去活性,B项错误;S型菌中的DNA能将部分R型菌转化为S型菌,因此从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌有S型菌和R型菌,C项错误;该实验证明S型菌中存在某种转化因子,能将R型菌转化为S型菌,但不能证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的,D项正确。-29-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向2离体肺炎链球菌转化实验典例典例2为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化物质是DNA还是蛋白质,进行了肺炎链球菌体外转化实验,其基本过程如下图所示。下列叙述正确的是()A.甲组

16、培养皿中只有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性B.乙组培养皿中有R型及S型菌落,推测转化物质是蛋白质C.丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNAD.该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA-30-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2答案 C解析 甲组培养皿中有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性,但甲组培养皿中也有未转化的R型菌,A项错误;乙组培养皿中有R型及S型菌落,由于加入了蛋白酶,所以可推测转化物质不是蛋白质,B项错误;丙组培养皿中只有R型菌落,由于加入了DNA酶,所以可推测转化物质是DNA,C项正确;该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA

17、,D项错误。-31-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向3肺炎链球菌转化实验综合分析典例典例3(2020浙江7月选考)下列关于“肺炎链球菌转化实验”的叙述,正确的是()A.活体转化实验中,R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传B.活体转化实验中,S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌C.离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌-32-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2答案 D解析 活体转化实验中,R型菌转化成S型菌的实质是发生了基因重组

18、,属于可遗传变异,所以转化成的S型菌能稳定遗传,A项错误;活体转化实验中,S型菌的荚膜物质不能使R型菌转化成有荚膜的S型菌,B项错误;离体转化实验中,蛋白质不能使部分R型菌转化成S型菌,只有DNA能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传,C项错误;离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物中不含完整的DNA,所以不能使R型菌转化成S型菌,D项正确。-33-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向4烟草花叶病毒感染和重建实验分析典例典例4下图是烟草花叶病毒的感染和重建实验示意图,下列叙述正确的是()-34-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知

19、识点2A.后代的病毒类型取决于提供蛋白质的株系B.后代的蛋白质是由烟草的遗传物质控制合成的C.实验成功的基础是烟草花叶病毒和烟草的遗传物质相同D.用RNA酶处理后的TMV去感染烟草叶片,叶片不会被感染答案 D解析 后代病毒类型取决于提供RNA的株系,A项错误;后代的蛋白质是由病毒的RNA控制合成的,B项错误;烟草花叶病毒与烟草的遗传物质不相同,C项错误;用RNA酶处理后的TMV去感染烟草叶片,由于RNA被水解,没有感染效力,因此叶片不会被感染,D项正确。-35-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2考向考向5核酸是遗传物质实验的综合分析典例典例5-1下列关于遗传物质的叙

20、述,正确的是()A.烟草的遗传物质可被RNA酶水解B.肺炎链球菌的遗传物质主要是DNAC.劳氏肉瘤病毒的遗传物质可逆转录出单链DNAD.T2噬菌体的遗传物质可被水解成4种脱氧核糖核酸答案 C解析 烟草的遗传物质是DNA,不能被RNA酶水解,A项错误;肺炎链球菌的遗传物质是DNA,B项错误;劳氏肉瘤病毒的遗传物质可逆转录出单链DNA,C项正确;T2噬菌体的遗传物质是DNA,可被水解成4种脱氧核糖核苷酸,D项错误。-36-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点2典例典例5-2(2021浙江1月学考)下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述,正确的是()A.孟德尔的单因子杂交实

21、验证明了遗传因子位于染色体上B.摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律C.T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质D.离体肺炎链球菌转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质答案 D解析 孟德尔根据单因子和双因子杂交实验,提出了分离定律和自由组合定律,摩尔根通过果蝇伴性遗传实验又一次证明了孟德尔定律的正确性,同时他也是第一个将特定基因定位到特定染色体上的科学家,A、B两项错误;T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质,C项错误;离体肺炎链球菌转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质,D项正确。-37-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识

22、点21.活体肺炎链球菌转化实验再明确(1)能证明转化因子可耐受高温加热后,转化因子仍具有转化能力,可以证明转化因子可耐受高温,但由于未进行物质分离研究,因此不能确定转化因子的具体类型。(2)并非所有的R型菌都能被转化由于转化受到DNA的纯度等因素的影响,所以转化过程中并不是所有的R型菌都能被转化成S型菌,只是小部分R型菌被转化成S型菌。(3)不能简单认为S型菌的DNA使小鼠死亡S型菌与R型菌混合培养时,S型菌的DNA进入R型菌体内使R型菌转化为S型菌,S型菌感染小鼠,使小鼠患病死亡。-38-专题13核酸是遗传物质课标导引考点聚焦考点聚焦知识点1知识点22.离体肺炎链球菌转化实验再明确(1)R型菌发生转化,这种变异是一种可遗传的变异,原理是S型菌的DNA与R型菌的DNA发生了基因重组。(2)离体转化实验的成功与否与DNA的纯度存在比较大的关联,DNA纯度越高,成功的概率越大。(3)离体转化实验中涉及菌种的培养与分离。通过液体培养基实现菌种的扩增培养,利用固体培养基实现R型菌与S型菌的分离。3.烟草花叶病毒感染和重建实验细节分析(1)烟草花叶病毒感染实验中,分别利用蛋白质和RNA去感染烟草,可根据烟草感染病毒情况,直接证明烟草花叶病毒的遗传物质为RNA。(2)进行烟草花叶病毒重建时,降解的方法一般是物理方法,以免造成蛋白质功能的丧失,影响实验结果的准确性。