xx届高考生物第一轮复习导学案-dna是主要的遗传物质

1 / 12 XX 届高考生物第一轮复习导学案 :DNA 是主要的遗传物质 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址莲 山课件 m 第 3 章基因的本质 第 1 节 DNA 是主要的遗传物质 【高考目标导航】 人类对遗传物质的探索过程 【基础知识梳理】 一、对遗传物质的早期推测 1、主导观点：蛋白质是主要的遗传物质。 2、对 DNA 的认识： （ 1）基本组成单位：脱氧核苷酸 化学组成：磷酸、脱氧核糖和碱基三部分 种类： 4 种，由碱基决定 （ 2）生物大分子：由许多脱氧核苷酸聚合而成。 二、 肺炎双球菌的转化实验 1、肺炎双球菌 S 型菌 R 型菌 菌落表面光滑表面粗糙 菌体有多糖类荚膜无多糖类荚膜 2 / 12 毒性有毒性，使小鼠患败血症死亡无毒 2、格里菲思转化实验（体内转化） （ 1）实验过程及结果 （ 2）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 ” 。 3、艾弗里转化实验（体外转化） （ 1）设计思路：设法把 S 型细菌的 DNA 与其他各组成成分分开，单独研究它们各自的功能。 （ 2）过程及结果： （ 3）结论： DNA 才是使 R 型细菌产生稳定遗传 变化的物质，而蛋白质、多糖及 DNA 的水解物都不是。 三、噬菌体侵染细菌的实验 1、实验方法：放射性同位素示踪法。 2、 T2 噬菌体的特点 （ 1）结构：外壳由蛋白质构成，头部含有 DNA。 （ 2）生活方式：细胞内寄生，不能独立进行新陈代谢。 （ 3）结构成分：蛋白质构成其头、尾两部分的外壳， DNA被包在头部的外壳内。 （ 3）增殖特点：在噬菌体 DNA 的作用下，利用大肠杆菌体内的物质合成自身成分，进行增殖。 3 / 12 3、实验过程及结果 （ 1）标记细菌：将细菌培养在含 35S 的培养基，培养出含35S 的细菌；将细菌 培养在含 32P 的培养基，培养出含 32P的细菌。 （ 2）标记噬菌体：将噬菌体培养在含 35S 的细菌中，培养出含 35S 的噬菌体；将噬菌体培养在含 32P 的细菌中，培养出含 32P 的噬菌体。 （ 3）噬菌体侵染细菌： 将被 35S 标记的噬菌体培养在细菌中，培养出的子代噬菌体中无 35S。 将被 32P 标记的噬菌体培养在细菌中，培养出的子代噬菌体中有 32P。 （ 4）结果分析： 噬菌体侵染细菌时， DNA 进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面。 子代噬菌体的各种性状是通过亲代 DNA 来遗传的。 （ 5）结论： DNA 是遗传物质。 四、 RNA 也是遗传物质的相关实验 1、材料：烟草花叶病毒。 2、实验过程及结果： 3、结论： RNA 是遗传物质。 4 / 12 4、人类的探索结论 DNA 是主要的遗传物质，因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是 DNA，只有少部分生物的遗传物质是 RNA。 【要点名师透析】 一、肺炎双球菌的转化实验 体内转化实验体外转化实验 研究人 1928英 格里菲思 1944美 艾弗里 过程结果无毒 R 型活菌 小鼠 不死亡 有毒 S 型活 菌 小鼠 死亡 有毒 S 型活菌 有毒 S 型死菌 小鼠 不死亡 无毒 R活菌 +加热杀死的 S菌 小鼠 死亡 (从体内分离出 S 型活细菌 )S 型活细菌 多糖脂质蛋白质 RNADNADNA 水解物 所得活菌： RRRRS+RR 分析 a 组结果说明： R 型细菌无毒性 b 组结果说明： S 型细菌有毒性 c 组结果说明：加热杀死的 S 型细菌已失活 5 / 12 d 组结果证明：有 R 型无毒细菌已转化为 S 型有毒细菌，说明 S 型细菌内含有使 R 型细菌转化为 S 型细菌的物质 S 型细菌的 DNA 使 R 型细菌发生转化 S 型细菌的其他物质不能使 R 型细菌发生转化 结 论 d 组实验中，已加热杀死的 S 型细菌体内含有 “ 转化因子 ” ，促使 R 型细菌转化为 S 型细菌 (主要通过 d 组证明 )S 型细菌体内只有 DNA 才是 转化因子 ，即 DNA 是遗传物质 相同点 1、巧妙选用 R 型和 S 型两种肺炎双球菌 2、实验目的都是探究遗传物质的成分 3、体内转化实验是体外转化实验的基础，后者则是前者的延伸 4、实验设计都遵循对照原则和单一变量原则 【典例】 (XX北京模拟 )在艾弗里证明遗传物质是 DNA的实验 中，将从 S 型活菌中提取的 DNA 用 DNA 酶进行了处理，并将处理后的 DNA 与 R 型菌混合培养，结果发现培养基上仅有 R 型菌生长。设置本实验步骤的目的是 () A.证明 R 型菌生长不需要 DNA B.与 “ 以 S型菌的 DNA与 R型菌混合培养 ” 的实验形成对照 c.补充 R 型菌生长所需要的营养物质 D.直接证明 S 型菌 DNA 不是促进 R 型菌转化的因素 【解析】本实验中真正的实验组是 S 型活菌中提取的 DNA 与6 / 12 R 型菌混合培养，结果发现培养基上有 R 型菌和 S 型菌共同生长，为证明 DNA 的作用，设置了对照实验，以进一步证明实验结论。 【答 案】 B 二、噬菌体侵染细菌的实验 实验材料 T2 噬菌体、大肠杆菌 实验方法同位素标记法 巧妙构思噬菌体只有 DNA 和蛋白质两种成分 实验思路 S 是蛋白质的特有元素， P 几乎都存在于 DNA 分子中，用放射性同位素 32P 和 35S 分别标记 DNA 和蛋白质、直接单独的观察它们的作用。 过程、结果 标记细菌 细菌 +含 35S 的培养基 含 35S 的细菌 细菌 +含 32P 的培养基 含 32P 的细菌 标记噬菌体 噬菌体 +含 35S 的细菌 含 35S 的噬菌体 噬菌体 +含 32P 的细菌 含 32P 的噬菌体 噬茵体侵染细 菌 含 35S 的噬菌体细菌 宿主细胞内没有 35S， 35S 分布在宿主细胞外 含 32P 的噬菌体 +细菌 宿主细胞外几乎没有 32P， 32P 主要分布在宿主细胞内 7 / 12 实验分析过程 3 表明，噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌内部，噬菌体的 DNA 进入了细菌的内部 实验结论 DNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 【典例】赫尔希与蔡斯用 32P 标记 T2 噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是 () A.上清液中有少量放射性的原因是部分噬菌体没有完成侵染细菌的过程 标记 T2 噬菌体的 DNA 在细菌体内复制时，需要的酶是由噬菌体携带到细菌体内的 c.在此实验中最后获得的子代噬菌体大部分不含有放射性 D.在细菌体内产生的 mRNA 不含有放射性 【解析】由于含有放射性的 DNA 进入细菌体内复制，所以沉淀物中应该有放射性，但只有少部分，因为 DNA 具有半保留复制特点。新形成的脱氧核苷酸链是利用细菌体内的物质合成的，没有放射性，同理新产生的 mRNA 也不具有放射性。如果侵染的时间过短，部分噬菌体没有完成侵染细菌的过程，就 会存在于上清液中。 【答案】 B 三、肺炎双球菌与噬菌体侵染细菌的比较 相同点 1、均使 DNA 和蛋白质分开，单独处理，观察它们各8 / 12 自的作用，但两类实验中 DNA 与蛋白质分开的方式不同 2、都遵循了对照原则 3、都能证明 DNA 是遗传物质，但不能证明 DNA 是主要的遗传物质 不同点方法不同艾弗里实验直接分离：分离 S 型细菌的 DNA、多糖、蛋白质等，分别与 R 型细菌混合培养 噬菌体侵染细菌实验同位素标记法：分别标记 DNA 和蛋白质的特殊元素，侵染时自然分离 【感悟高考真题】 1、（ XX广东高考）艾 弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知 () 实验组号接种菌型加入 S 型菌物质培养皿长菌情况 R 蛋白质 R 型 R 荚膜多糖 R 型 RDNAR 型、 S 型 RDNA （经 DNA 酶处理） R 型 A. 不能证明 S 型菌的蛋白质不是转化因子 B. 说明 S 型菌的荚膜多糖有酶活性 c. 和 说明 S 型菌的 DNA 是转化因子 D. 说明 DNA 是主要的遗传物质 【解析】 A 项， 组： R+S 型菌的蛋白质，只长出 R 型菌，说明蛋白质不是转化因子。 B 项， 组： R+S 型菌的荚膜多9 / 12 糖，只长出 R 型菌，说明荚 膜多糖不是转化因子。无法证明S 型菌的荚膜多糖有酶活性。 c 项， 组： R+S 型菌的 DNA，结果既有 R 型菌又有 S 型菌，说明 DNA 可以使 R 型菌转化为S 型菌， 组：用 DNA 酶将 DNA 水解，结果只长出 R 型菌，说明 DNA 的水解产物不能使 R 型菌转化为 S 型菌，从一个反面说明了只有 DNA 才能使 R 型菌发生转化。 D 项此实验只涉及 R 型和 S 型肺炎双球菌两种生物，没有涉及 RNA 病毒，无法证明 DNA 是主要的遗传物质。 【答案】 c 2、（ XX江苏高考）关于 “ 噬菌体侵染细菌的实验 ”的叙述，正确的是 () A.分别用含有放射性 同位素 35S和放射性同位素 32P的培养基培养噬菌体 B.分别用 35S 和 32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养 c.用 35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 、 35S 标记的噬菌体侵染实验分别说明 DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质 【解析】 A 项，应分别用含有放射性同位素 35S 和放射性同位素 32P 培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养噬菌体。 B 项，分别用 35S 和 32P 标记的噬菌体侵染未被标记的10 / 12 大肠杆菌，进行短时间的保温培养。 c 项，沉淀物存在少量放 射性，说明沉淀物中有 35S 标记的噬菌体蛋白质外壳，是搅拌不充分所致。 D 项，噬菌体侵染细菌的实验证明 DNA 是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质没有进入细菌体内。 【答案】 c 3、（ XX江苏高考）探索遗传物质的过程是漫长的直到 20 世纪初期，人们仍普追认为蛋白质是遣传物质。当时人们作出判断的理由不包括 A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B.蛋白质与生物的性状密切相关 c.蛋白质比 DNA 具有更高的热稳定性，并且能够自我复制 D.蛋白质中氨基酸的不同排列组台可以贮存大量遗传 信息 【解析】本题借助科学发展史考查蛋白质的多样性等特点。蛋白质不具备热稳定性，也不能复制，故选 c 项。其他选项所述的蛋白质的特点，与遗传物质应具备的特征一致，可作为遗传物质的理由。 【答案】 c 4、（ XX广东高考）下列叙述正确的是 是蛋白质合成的直接模板 B.每种氨基酸仅有一种密码子编码 复制就是基因表达的过程是主要的遗传物质 11 / 12 【解析】本题考查学生的理解能力。蛋白质合成的直接模板是 mRNA；一种氨基酸可有一种或多种密码子编码；基因具有两个基本功能，即复制和表达；基因的复制是以 DNA 为 基本单位进行的；基因的表达分为转录和翻译两个过程；由于绝大多数生物的遗传物质都是 DNA，所以 DNA 是主要的遗传物质。 【答案】 D 5、（ XX江苏高考）科学家从烟草花叶病毒（