2020版高考生物总复习第五单元第13讲人类对遗传物质的探索过程课件北师大版必修2.pptx

第13讲 人类对遗传物质的探索过程,1.格里菲思的体内转化实验,考点一 肺炎双球菌的转化实验,S型活细菌,不死亡,(1)实验对比说明 。 (2)实验对比说明 。 (3)实验对比说明 。 (4)结论： 为S型细菌的 。,R型细菌无毒性，S型细菌有毒性,被加热杀死的S型细菌无毒性,R型细菌转化为S型细菌,已经被加热杀死的S型细菌中，含有促成R型细菌转化,“转化因子”,2.艾弗里的体外转化实验,R型,R型,R型、S型,荚膜多糖、蛋白质没有转化作用,DNA有转化作用,DNA,1.肺炎双球菌体外转化实验的实验思路是什么？实验中，设置“S型细菌的DNA中加DNA酶”实验组的作用是什么？ 提示 实验思路：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。 加DNA酶处理组的作用是起对照作用。用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，结果不能使R型细菌发生转化，说明DNA才是使R型细菌发生转化的物质。,2.如图表示肺炎双球菌的转化实验，请思考：,(1)图示过程模仿的是体内还是体外转化实验？该实验能否得出DNA是遗传物质这一结论？ 提示 图示实验模仿的是格里菲思的体内转化实验。不能。(该实验的结论只能是“加热杀死的S型肺炎双球菌中含有某种转化因子，从而使R型细菌转化为S型细菌”)。 (2)d处理状况下，导致小鼠致死的是哪类细菌？该过程中发生了哪类可遗传变异？ 提示 d处理过程中导致小鼠致死的是S型细菌，该过程中发生了基因重组，使R型细菌实现了“转化”，成为了有毒性的S型细菌。,结合肺炎双球菌转化实验考查实验设计与方案实施的能力,1.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如表所示。由表可知( ),A.不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子 B.说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性 C.和说明S型细菌的DNA是转化因子 D.说明DNA是主要的遗传物质 解析 实验过程中，组加入的蛋白质和组加入的荚膜多糖不能促进R型细菌的转化，说明二者不是转化因子，A错误；在本实验中，B、D均不能得到证明。 答案 C,2.(2019广东中山期末)下列关于肺炎双球菌转化实验的说法，正确的是( ) A.格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质 B.艾弗里实验中S型菌DNAR型细菌一起培养，培养基上生存的细菌都是S型细菌 C.肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质，蛋白质不是遗传物质 D.已加热杀死的S型细菌中，蛋白质已经失去活性而DNA仍具有活性 解析 格里菲思实验并未证明DNA是遗传物质，A错误；艾弗里实验中，S型细菌DNAR型细菌，培养基上生存的既有S型菌也有R型细菌，B错误；该实验证明DNA是遗传物质不能说成是“主要的”遗传物质，C错误。 答案 D,关注格里菲思实验(实验一)与艾弗里实验(实验二)的3个“不同”,1.实验材料 _。 噬菌体的结构及生活方式,考点二 噬菌体侵染细菌实验,T2噬菌体和大肠杆菌,DNA,P,蛋白质,S,大肠杆菌,2.实验过程 (1)实验方法：_法。该实验中用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。 (2)实验过程 标记噬菌体,同位素标记,35S标记,32P标记,噬菌体侵染细菌,高,低,低,高,3.实验结果分析 (1)噬菌体侵染细菌时，_进入细菌细胞中，而_留在外面。 (2)子代噬菌体的各种性状是通过_遗传的。 4.结论：_是遗传物质。,DNA,蛋白质外壳,亲代DNA,DNA,助学巧记 “二看法”判断子代噬菌体标记情况,1.高考重组 判断正误 (1)肺炎双球菌转化实验证明了细胞内DNA和RNA都是遗传物质(2018江苏卷，3C)( ) (2)T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质(2017全国卷，2B)( ) (3)证明光合作用所释放的O2来自于水与用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质所用核心技术相同(2016全国卷，2B)( ),(4)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖(2013海南，13D)( ) (5)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质(2013全国卷，5改编)( ) 提示 (1) 该实验的体外转化实验证明了DNA是转化因子。 (2) T2噬菌体合成蛋白质的场所是大肠杆菌核糖体。 (3) (4) (5),2.教材拓展拾遗 (教材必修2 P22图223噬菌体侵染实验)(1)为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA进行标记，而不用14C和18O进行标记？ 提示 S是蛋白质的特有元素，P是DNA的特有元素。若用14C和18O进行标记，由于蛋白质和DNA都含有C和O，因此无法确认被标记的是DNA还是蛋白质。 (2)搅拌、离心的目的是什么？ 提示 搅拌、离心的目的在于把噬菌体的蛋白质外壳和细菌分开，分别检测其放射性。,围绕噬菌体侵染细菌实验分析考查科学思维的能力,1.(2017全国卷，2)在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是( ) A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质 C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 D.人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同,解析 T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质，B错误；人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误。 答案 C,2.下图为“噬菌体侵染细菌的实验”的部分过程。下列有关叙述正确的是( ),A.图示实验所用噬菌体是用32P标记 B.搅拌的目的是使噬菌体与大肠杆菌分离 C.图示实验结果可证明噬菌体的DNA进入细菌 D.本实验证明了蛋白质不是遗传物质,解析 上清液中主要存在的是噬菌体的蛋白质外壳，上清液放射性很高，推断是用35S标记的噬菌体，A错误；搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离，B正确；35S标记的是蛋白质，无法证明噬菌体的DNA进入到细菌，C错误；由于噬菌体的蛋白质没有进入到细菌内，因此无法证明蛋白质不是遗传物质，D错误。 答案 B,综合考查两大经典实验及其比较,3.(2017经典高考) 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,解析 格里菲思的体内转化实验提出了转化因子改变生物体的遗传性状，并没有证明转化因子就是DNA，A错误；艾弗里实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA可以使R型肺炎双球菌转化成S型肺炎双球菌，单独的S 型肺炎双球菌中提取的DNA无毒，不能使小鼠死亡，B错误；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体中只有含有母链DNA的才带有32P标记，D错误。 答案 C,4.(2019山东六校联考)下列关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是( ) A.三个实验的设计思路是一致的 B.三个实验都用到了同位素标记法 C.三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论 D.三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA,解析 三个实验中，只有肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同，A错误；肺炎双球菌的体内和体外转化实验都没有用到同位素标记法，B错误；肺炎双球菌的体外转化实验能得出蛋白质不是遗传物质的结论，C错误；三个实验所涉及生物有T2噬菌体、小鼠、肺炎双球菌、大肠杆菌，它们的遗传物质都是DNA，D正确。 答案 D,肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较,注：两个实验均证明了“DNA是遗传物质”但不能证明“DNA是主要的遗传物质”。,1.烟草花叶病毒对烟草细胞的感染实验 (1)实验过程及现象,考点三 DNA是主要的遗传物质,蛋白质,RNA,RNA,烟草叶不出现病斑,(2)实验结论 _是烟草花叶病毒的遗传物质， _不是烟草花叶病毒的遗传物质。 (3)延伸结论 _是主要的遗传物质，因为实验证明_生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。,RNA,蛋白质,DNA,绝大多数,2.不同生物的遗传物质归类,DNA或RNA,DNA和RNA,4,5,5,4,8,8,DNA或RNA,DNA,DNA,1.若某种生物的遗传物质碱基组成如下图，则此生物最可能是T2噬菌体、肺炎双球菌、烟草花叶病毒、酵母菌中的哪一种？为什么？,提示 应为烟草花叶病毒，因其他三种生物的遗传物质均为DNA，双链DNA中嘌呤与嘧啶碱基应相等，图示遗传物质中两类碱基不相等，应为RNA病毒。,2.下列内容为探索遗传物质的经典实验分别对应的结论是？,提示 S型细菌中含有“转化因子” DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 DNA是噬菌体的遗传物质 RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 DNA是绝大多数生物的遗传物质 DNA是主要的遗传物质,结合病毒侵染及拆分重组实验考查实验设计、方案实施的能力,1.某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是( ),A.1、3 B.1、4 C.2、3 D.2、4 解析 因为DNA是噬菌体的遗传物质，所以组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致；组成成分为乙的DNA和甲的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致。 答案 B,2.已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟草叶片，但两者致病斑不同。有人用这两种病毒做实验，具体步骤和结果如图所示，下列说法错误的是( ),A.c表示用TMV的蛋白质外壳感染烟草叶片，结果是烟草叶片上不出现病斑 B.d表示用HRV的RNA感染烟草叶片，结果是烟草叶片上出现病斑 C.f表示TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA组成的“杂种病毒”产生的后代是HRV D.该实验的结论是病毒的遗传物质是RNA，而不是蛋白质,解析 由题图可知，c表示用TMV的蛋白质外壳感染烟草叶片，结果是烟草叶片上没有出现病斑，A正确；d表示用HRV的RNA感染烟草叶片，结果是烟草叶片上出现病斑，B正确；e中的杂交病毒感染烟草叶片后，在繁殖子代病毒的过程中，合成蛋白质的模板来自HRV的RNA，合成蛋白质的原料由烟草细胞提供，繁殖出来的子代病毒具有HRV的RNA和HRV的蛋白质外壳，C正确；该实验的结论是车前草病毒的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，D错误。 答案 D,结合探究生物遗传物质的化学本质考查实验设计及结果探讨的能力,3.(2017全国卷，29) 根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA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病毒的类型，简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组),解析 (1)DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。根据分析，本实验思路为：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。 (2)若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。,答案 (1)实验思路：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。 (2)结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。,探索“遗传物质”的思路和方法 (1)探究思路 若探究哪种物质是遗传物质设法将物质分开，单独看作用。 若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA利用酶的专一性。,(2)4种方法,澄清易错易混强化科学思维,易错易混,易错点1 误认为格里菲思实验证明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA或误认为艾弗里实验运用了“同位素标记”技术 点拨 (1)格里菲思实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但并未具体证明转化因子是何种物质。 (2)艾弗里实验所用方法为“化学分离提纯法”，而不是放射性同位素标记法，噬菌体侵染细菌实验所利用的才是放射性同位素标记法(32P、35S)。,易错点2 不能正确分析噬菌体侵染细菌实验的实验误差 点拨 噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析 (1)32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,(2)35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,易错点3 究竟谁的遗传物质是RNA？(原核生物？真核生物细胞？还是所有病毒？)有没有那种生物其遗传物质“主要是DNA”？ 点拨 (1)真核生物(包括细胞质、细胞核中)和原核生物的遗传物质一定是DNA。 (2)病毒的遗传物质要么为DNA(DNA病毒)，要么为RNA(RNA病毒)。 (3)绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质。 由此可见，对于任何一种生物，其遗传物质只能是DNA，或只能是RNA，不会有“主要是DNA”之说只有面对“所有生物”综合描述时，才会有“主要是DNA”