高考生物总复习 第3章 第1节 dna是主要的遗传物质课件 新人教版必修2 .ppt

第3章基因的本质 第1节 dna是主要的遗传物质 一 肺炎双球菌的转化实验1 肺炎双球菌类型 1 r型细菌 菌落粗糙 无荚膜 毒性 2 s型细菌 菌落光滑 有荚膜 毒性 有 无 2 格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验 1 实验过程及结果 2 实验结论 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 不死亡 死亡 不死亡 死亡 3 艾弗里及其同事的肺炎双球菌的体外转化实验 1 实验过程及结果 2 实验结论 使r型细菌产生稳定遗传变化的物质是 dna r型细菌和s型细菌 r型细菌 为什么加热杀死的s型细菌能使r型细菌转化成s型 细菌 其转化的遗传学原理是什么 答案 加热杀死的s型细菌其蛋白质变性失活 使其生命特征丧失 但其内部的dna在加热结束后 能逐渐恢复其活性 其转化的遗传学原理是基因重组 二 噬菌体侵染细菌的实验1 t2噬菌体 1 概念 一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 2 组成 头部和尾部的外壳是由 构成的 头部 内含有 分子 蛋白质 dna 2 赫尔希和蔡斯的实验过程第一步 噬菌体分别被35s或32p标记 第二步 用被标记的噬菌体分别侵染未标记的细菌 第三步 在搅拌器中搅拌 使在细菌外的噬菌体与细菌分离 第四步 离心后 检测上清液和沉淀物中的放射性物质 3 结果分析 高 低 低 高 4 实验结论 是真正的遗传物质 dna 噬菌体侵染细菌的实验的设计方法和思路是什么 答案 尽量使dna和蛋白质分开 三 dna是主要的遗传物质 dna dna 1 原核 真核细胞的遗传物质都是 所以具有细 胞结构的生物 其遗传物质都是 2 病毒的遗传物质是 rna 3 绝大多数生物的遗传物质是 少数病毒的遗传 物质是 是主要的遗传物质 有细胞结构的生物一定以dna为遗传物质 dna或rna dna dna 考点 肺炎双球菌的转化实验 1 体内转化实验与体外转化实验的比较 续表 2 肺炎双球菌的转化实验的分析 1 r型细菌转化成s型细菌的实质是s型细菌的dna与r型细菌的dna实现重组 表现出s型细菌的性状 此变异属于广义上的基因重组 2 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降低又逐渐恢复活性 典例1 2011年海口模拟 格里菲思的肺炎双球菌转化实 验如下 将无毒的r型活细菌注入小鼠体内 小鼠不死亡 将有毒的s型活细菌注入小鼠体内 小鼠患败血症死亡 将加热杀死的s型细菌注入小鼠体内 小鼠不死亡 将r型活细菌与加热杀死的s型细菌混合后 注入小鼠 体内 小鼠患败血症死亡 根据上述实验 下列说法正确的是 a 整个实验证明了dna是转化因子b 实验 实验 可作为实验 的对照c 实验 中的死亡小鼠体内s型活细菌毒性不能稳定遗传d 重复做实验 与 得到同样的结果 说明s型活细菌由r型活细菌突变而来 解题思路 第一步 理解转化的原理 s型菌的dna在温 度降低后复性 整合到r型菌中 使r型菌转化成s型菌 并且具有稳定的遗传特性 第二步 分析选项 格里菲思的肺炎双球菌转化实验只提 答案 b 出了s型菌有 转化因子 但没有证明 转化因子 是dna 实验 与实验 的自变量是 有无加热杀死的s型细菌 实验 与实验 的自变量是 有无r型活细菌 所以都可作为对照 考点对应练1 在肺炎双球菌的转化实验中 能够证明dna是遗传物 质的最关键的实验设计是 a 将无毒r型活细菌与有毒s型活细菌混合后培养 发现r型细菌转化为s型细菌b 将无毒r型活细菌与加热杀死后的s型细菌混合后培养 发现r型细菌转化为s型细菌c 从加热杀死的s型细菌中提取dna 蛋白质和多糖 混合加入培养r型活细菌的培养基中 发现r型活细菌转化为s型细菌 d 从s型活细菌中提取dna 蛋白质和多糖 分别加入培养r型活细菌的培养基中 发现只有加入dna r型细菌才转化为s型细菌 解析 肺炎双球菌的转化实验中的最关键的实验设计是将dna与其他物质分离开 单独进行实验以证明dna是遗传物质 答案 d 考点 噬菌体侵染细菌的实验 1 元素标记 2 实验过程 1 标记噬菌体 用分别含32p和35s的培养基培养细菌 再用此细菌培养t2噬菌体 分别得到dna被32p标记和蛋白质被35s标记的噬菌体 2 噬菌体侵染细菌 3 实验分析 1 标记元素的选取 因为蛋白质含有dna没有的特殊元素s 所以用35s标 记蛋白质 因为dna含有蛋白质没有的元素p 所以用32p标记 dna 因为dna和蛋白质都含有c h o n元素 所以不 能标记c h o n元素 2 用放射性元素35s和32p分别标记噬菌体蛋白质外壳和内部的dna 在细菌体内只能检测到32p 检测不到35s 由此证明 侵染时注入细菌的是dna 蛋白质成分的外壳未进入细菌细胞内 实验表明了dna是遗传物质 但是没有证明蛋白质不是遗传物质 若添加以下步骤即可有力证明蛋白质不是遗传物质 将蛋白质外壳注入细菌细胞内 然后观察细菌体内是否出现子代噬菌体 3 培养含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养 因为病毒必须在细胞内营寄生生活 故应先培养细菌 再用细菌培养噬菌体 噬菌体在宿主细胞中的增殖过程包括 吸附 注入 合成 装配 释放 侵入细菌细胞内的噬菌体的dna复制及蛋白质合成所需的原料 酶 能量 场所等条件均由细菌提供 这时细菌细胞的一切都是被噬菌体所利用 其代谢活动由噬菌体的dna控制 4 结论 dna是遗传物质 若用32p标记的噬菌体侵染细菌 如果保温培养时间过短 有一部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内 经离心后分布于上清液中 使上清液出现放射性 如果保温培养时间过长 噬菌体在细菌细胞内增殖后释放子代 经离心后分布于上清液 会使上清液的放射性升高 若用35s标记的噬菌体侵染细菌 如果搅拌不充分 有少量35s的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面 随细菌离心到沉淀物中 会使沉淀物中出现较低的放射性 不能同时标记一个噬菌体的蛋白质外壳和dna 因为这 样无法通过离心来跟踪两者的去向 不同的标记对象对应的结果分析 若用32p和35s标记噬菌体而细菌未标记 相当于间接地将蛋白质和dna分开 在子代噬菌体中只有dna中有标记元素32p 若用32p和35s标记细菌而噬菌体未标记 在子代噬菌体 中蛋白质和dna均可找到标记元素 若用14c 3h 15n等标记噬菌体而细菌未标记 在子代 噬菌体中 只有dna中能找到标记元素 若用14c 3h 15n等标记细菌而噬菌体未标记 在子代 噬菌体中蛋白质和dna均可找到标记元素 遗传物质探索的经典实验 典例2 2011年南京一模 通过许多科学家的不懈努力 遗传物质之谜终于被揭开 下列关于肺炎双球菌转化实验和噬 菌体侵染细菌实验的叙述 错误的是 a 艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了dna是转化因子b 噬菌体侵染细菌实验证明噬菌体的遗传物质是dnac 噬菌体需分别用含35s和32p的肉汤培养基培养d 两个实验的设计思路都是设法将dna与蛋白质分开研究各自的效应 解题思路 格里菲思通过肺炎双球菌的体内转化实验提出了促成转化的活性物质 转化因子 艾弗里通过肺炎双球菌体外转化实验证明了dna是转化因子 噬菌体侵染细菌实验 由于进入的只有dna 蛋白质外壳留在外面 只能说明dna是遗传物质 噬菌体是营寄生生活的病毒 需分别用含35s和32p的大肠杆菌来培养 两个实验的设计思路都是设法将dna与蛋白质分开研究各自的效应 答案 c 考点对应练2 某科学家做 噬菌体侵染细菌的实验 时 对噬菌体的dna用32p标记 让其中一个已标记的噬菌体去侵染未标记的 细菌 最后释放出100个噬菌体 则下列说法正确的是 a 噬菌体侵染细菌的实验可以证明dna是主要的遗传物质b 最后释放出的100个噬菌体中 有98个噬菌体的dna含32pc 子代噬菌体的蛋白质上含有32pd 标记噬菌体的方法是用含32p的培养基培养细菌 再用此细菌培养噬菌体 解析 噬菌体侵染细菌的实验可以证明dna是噬菌体的遗传物质 但不能说明dna是主要的遗传物质 根据dna半保留复制的特点 在最终释放的100个噬菌体中 只有两个噬菌体含有亲代噬菌体的标记 噬菌体属于病毒 不能独立完成新陈代谢 不能直接培养 必须用其宿主细胞培养 答案 d 3 易错 用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌 经培养 搅拌 离心 检测 上清液的放射性占15 沉淀物的放射性占 85 上清液带有放射性的原因可能是 a 噬菌体侵染大肠杆菌后 大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体b 搅拌不充分 吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离c 离心时间过长 上清液中析出较重的大肠杆菌d 32p标记了噬菌体蛋白质外壳 离心后存在于上清液中 解析 用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌 当培养时间过长时 大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体 则上清液带有少量放射性 答案 a 考点 生物的遗传物质 1 作为遗传物质必须具备的4个条件 1 在生长和繁殖的过程中 能够精确地复制自己 使前后代具有一定的连续性 2 能够指导蛋白质的合成 从而控制生物的性状和新陈代谢的过程 3 具有贮存大量遗传信息的潜在能力 4 结构比较稳定 但在特殊情况下又能发生突变 而且突变以后还能继续复制 并能遗传给后代 2 生物体内遗传物质的判断 蛋白质一般不作为遗传物质的原因 不能进行自我复制 而且它在染色体中的含量往往不固 定 分子结构不稳定 易变性 不能遗传给后代 特例 朊病毒只含蛋白质成分 不含核酸 故认为朊病毒 的遗传物质为蛋白质 典例3 关于病毒遗传物质的叙述 下列哪一项是正确 的 a 都是脱氧核糖核酸b 都是核糖核酸c 同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸d 有的是脱氧核糖核酸 有的是核糖核酸 解题思路 病毒只含有一种核酸 dna或rna 所以病毒的遗传物质有的是脱氧核糖核酸 有的是核糖核酸 答案 d 考点对应练4 病毒是用以证明核酸是遗传物质而蛋白质不是遗传物质 的最合适的生物 主要原因是 a a 有些病毒只含有核酸和蛋白质 且在侵染宿主细胞时两种物质分离开b 病毒能够侵染生物 使生物表现出特定病症c 病毒只含dna和rnad 病毒是最低等的生物解析 病毒营寄生生活 能将dna注入宿主细胞内 从而将dna与蛋白质分开 探究生物遗传物质的实验 1 实验材料 在生物的遗传物质探究实验中 由于病毒较为简单 一般作为探究遗传物质是dna rna还是蛋白质的材料 2 实验思路 设法将多种物质分开 单独地 直接地观察 它们各自的作用 3 实验方法 1 若探究蛋白质和核酸谁是遗传物质 用同位素标记法等方法将两者分开 单独侵染宿主细胞 看能否增殖或个体是否出现患病症状即可证明 2 若探究某种未知病毒遗传物质是dna还是rna 则借 助酶水解法 观察能否增殖即可证明 典例 自从世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒 简称禽流感病毒 我国就参与了抗击禽流感的国际性合作 并已经研制出预防禽流感的疫苗并投入生产应用 根据所学知识回答下列问题 1 实验室中要获得大量禽流感病毒 不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上 而是以活鸡胚为培养基 其原因是 2 利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的化学组分 原 理是 rna在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色 3 实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和rna 不含dna 则证明禽流感病毒的遗传物质的最关键的实验设计思路是 4 请你预测用禽流感病毒的蛋白质和rna分别感染活鸡 胚存在的几种可能性 蛋白质与rna都有遗传效应 说明 蛋白质和rna都 是遗传物质 说明 说明 说明 解题思路 本题是教材经典实验的延伸 着重考查化学成分的鉴定原理 证明遗传物质的关键设计思路以及探究性实验的结果预测和结论分析 病毒营寄生生活 只有在活细胞内才能生存 dna可用二苯胺试剂鉴定 蛋白质可用双缩脲试剂鉴定 分别显现不同的颜色 进行探究性实验的结果预测与结论分析时要考虑各种可能的情况 答案 1 病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行 2 蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色 dna与二苯胺 试剂共热显蓝色 与 的顺序可互换 3 设法将禽流感病毒的蛋白质和rna分开 单独地 直接地去观察它们各自的作用 4 rna有遗传效应 而蛋白质没有遗传效应 rna是 遗传物质 而蛋白质不是遗传物质 rna没有遗传效应 而 蛋白质有遗传效应 rna不是遗传物质 而蛋白质是遗传物质 rna和蛋白质都不是遗传 rna和蛋白质都没有遗传效应物质 证明某生物的遗传物质的关键思路是设法把该生物的各种成分分离开来 单独地 直接地观察每种成分的作用 1 2012年茂名一模 艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希 蔡斯的噬菌体侵染细菌实验 都能证明dna是遗传物质 对这两个实验的研究方法可能有 设法把dna与蛋白质分开 研究各自的效应 放射性同位素标记法 下列有关叙述 正确的是 d a 两者都运用了 和 b 前者运用了 后者运用了 c 前者只运用了 后者运用了 和 d 前者只运用了 后者运用了 和 解析 艾弗里的肺炎双球菌转化是体外转化实验 只运用 了 噬菌体侵染细菌实验运用了 和 2 2012年汕头统考 下面是噬菌体侵染细菌实验的部分步 骤示意图 对该过程的有关叙述正确的是 a 选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其成分只有蛋 白质和dna b 被35s标记的噬菌体是通过将其接种在含有35s的培养 基中培养而获得的 c 采用搅拌和离心等手段是为了使dna和蛋白质分离d 该实验说明了噬菌体的遗传物质是dna而不是蛋白质解析 被35s标记的噬菌体是通过将其接种在含有35s的大肠杆菌中培养而获得的 采用搅拌和离心等手段是为了使外壳与细胞分离 该实验没有说明噬菌体的遗传物质不是蛋白质 答案 a 3 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 从表中可知 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 组 r型菌 s型菌的蛋白质 荚膜多糖 只长出r型菌 说明蛋白质和荚膜多糖不是转化因子 组 r型菌 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