高考生物一轮总复习 3.1 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 知识梳理 一 肺炎双球菌的转化实验1 格里菲思的体内转化实验 1 过程及现象 2 结论 加热杀死的s型细菌中含有 将r型活细菌转化为 不死亡 死亡 s型活细菌 不死亡 死亡 s型活细菌 转化因子 s型活细菌 2 艾弗里的体外转化实验 1 实验过程 r型 s型 r型 2 分析实验过程 只有加入 r型细菌才能转化为s型细菌 s型细菌的dna加入 后不能使r型活细菌发生转化 3 得出实验结论 是 转化因子 即 s型细菌的dna dna酶 s型细菌的dna dna是遗传物质 二 噬菌体侵染细菌的实验1 t2噬菌体 1 结构 头部和尾部的外壳由 构成 头部内含 2 生活方式 2 实验方法 即用35s 32p分别标记 和 蛋白质 dna 寄生 放射性同位素标记法 蛋白质 dna 3 实验步骤和结果 32p 35s 32p 细菌 35s 细菌 噬菌体的dna 噬菌体的蛋白质 很低 很高 很高 很低 4 实验分析 1 依据 由于上清液中含有 和 沉淀物中含有 2 结果 噬菌体的 并未进入细菌内部 噬菌体的 进入了细菌内部 5 实验结论 是遗传物质 未侵染的t2噬菌体 侵染后t2噬 菌体的外壳 被侵染的细菌 蛋白质外壳 dna dna 三 rna也是遗传物质的实验1 实验材料 烟草花叶病毒和烟草 烟草花叶病毒的组成是 2 实验过程及结果 3 实验结果分析与结论 烟草花叶病毒的 能自我复制 控制其遗传性状 因此 是它的遗传物质 蛋白质和rna rna rna 正常 患病 rna 盲点判断 1 加热杀死的s型细菌和r型活细菌混合注射到小鼠体内 从小鼠体内提取到的细菌少数是s型活细菌 2 2013 江苏高考t2c 格里菲斯 思 的肺炎双球菌转化实验直接证明了dna是遗传物质 3 艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验证明dna是遗传物质 4 噬菌体侵染细菌的实验除证明dna是遗传物质外 还证明蛋白质不是遗传物质 5 2012 江苏高考t2d 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 6 豌豆细胞内既有dna 又有rna 但是dna是豌豆的主要遗传物质 盲点判断点拨 1 加热杀死的s型细菌和r型活细菌混合注射到小鼠体内 小鼠死亡 说明在小鼠体内出现s型活细菌 但这种转化是少量的 从小鼠体内提取到的细菌绝大多数是r型活细菌 少量的是s型活细菌 2 格里菲斯 思 没有把dna和各种物质分开 没有证明dna是遗传物质 3 艾弗里将提纯的dna 蛋白质和多糖等物质分别加入到培养r型活细菌的培养基中 结果是只有加入dna时 r型细菌才能转化为s型细菌 并且dna的纯度越高 转化越有效 说明dna是遗传物质 4 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 证明了dna是遗传物质 但是蛋白质并没有进入到细菌内部 在获得子代的过程中无法确定蛋白质是不是遗传物质 5 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 而不能说明所有病毒的遗传物质是rna 6 虽然豌豆细胞内同时含有dna和rna 但是豌豆的遗传物质只有一种 即dna 网络概览 考点一肺炎双球菌的转化实验1 体内转化实验和体外转化实验的比较 2 实验拓展分析 1 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 2 转化后形成的s型细菌的性状可以遗传下去 说明s型细菌的dna是遗传物质 高考警示 转化 的两个易错点 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中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 发生转化的只是少部分r型细菌 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 所以转化过程中并不是所有的r型细菌都转化成s型细菌 而只是少部分r型细菌转化成s型细菌 通关题组 1 格里菲思的转化实验 2014 合肥模拟 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 的对照实验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 解题指南 解答本题的关键是理解肺炎双球菌的转化实验 解题的关键点是 1 格里菲思并没有证明 转化因子 的本质 2 肺炎双球菌转化的实质是基因重组 解析 选b 格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验说明加热杀死的s型细菌可以使r型细菌发生转化 但不能证明dna是转化因子 在体内转化实验中 每一组既是实验组 又是其他组别的对照组 实验 实验 实验 均可作为实验 的对照实验 r型细菌转化成s型细菌是因为其接受了s型细菌的dna 属于基因重组 该变异是可以遗传的 互动探究 如果将实验 中小鼠体内的细菌提取出来 用培养基进行培养 观察培养基中菌落的生长将会出现哪些类型 提示 会出现光滑型菌落 s型细菌 和粗糙型菌落 r型细菌 2 艾弗里的转化实验 2014 宿州模拟 如图为 肺炎双球菌转化实验 的部分研究过程 能充分说明 dna是遗传物质 的是 a b c d 解题指南 解答本题的关键是明确以下两个方面 1 上述实验设计中 实验组 均分别与 构成对照实验 2 遗传物质的作用是能够促进转化并使转化得到遗传 解析 选d 实验 中r型活细菌在s型细菌的dna的作用下 转化为s型细菌 说明了s型细菌的dna进入到r型细菌中 实现了对其性状的控制 证明了dna是遗传物质 为了排除其他物质是遗传物质的可能性 还要设计一系列实验 题中的实验 均分别与实验 构成对照实验 说明了s型细菌的rna 蛋白质和多糖类荚膜等都不能使r型细菌转化 即证明dna是遗传物质 互动探究 实验 中 若在培养基中添加dna酶 会出现什么样的结果 为什么 提示 不会长出s型细菌 只会出现r型细菌 因为dna酶会使加入的s型细菌的dna水解 不能使r型细菌得到转化 解题金手指 肺炎双球菌转化实验的两个认识误区 1 体内转化实验仅说明加热杀死的s型细菌内含有 转化因子 而没有证明 转化因子 的本质 体外转化实验才说明 转化因子 是dna 2 体内转化实验和体外转化实验均体现了对照原则 最终实验结论必须由几组实验结果对比得出 如上题2各组实验间相互对照才能最终得出 dna是遗传物质 的结论 加固训练 1 在肺炎双球菌的转化实验中 能够证明 dna才是转化因子 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型活细菌与加热后杀死的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型细菌的培养基中 发现r型细菌转化为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 选d a项 s型活细菌内各成分没有分开 不能证明是dna使r型细菌转化为s型细菌 b项 该实验只能证明加热杀死的s型细菌中含有转化因子 但不能证明转化因子就是dna c项 将s型细菌的dna 蛋白质和多糖混合后加入培养基中 仍然分不清具体是哪种物质起了转化作用 d项 s型活细菌的各成分分开后 只有dna使r型细菌转化为s型细菌 则证明dna是转化因子 即dna是遗传物质 2 2014 长春模拟 完成肺炎双球菌离体转化实验后 一些科学家认为 dna可能只是在细胞表面起化学作用 形成荚膜 而不是起遗传作用 同时代的生物学家哈赤基斯从s型肺炎双球菌中分离出了一种抗青霉素的突变型 记为抗 s 提取出它的dna 将dna与对青霉素敏感的r型菌 记为非抗 r 共同培养 结果发现 某些非抗 r型菌被转化为抗 s型菌并能稳定遗传 下列关于哈赤基斯实验的分析中 错误的是 a 实验证明 细菌中一些与荚膜形成无关的性状 如抗药性 也会发生转化b 抗 s型菌的dna中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因c 实验结果表明 上述对肺炎双球菌离体转化实验所得结论的怀疑是错误的d 非抗 r型菌转化为抗 s型菌是基因突变的结果 解析 选d 抗 s型菌的dna中同时具有控制荚膜合成的基因和抗青霉素的基因 非抗 r型菌是因为直接获得了抗 s型菌的相关基因才转化为抗 s型菌的 所以转化为抗 s型菌并不是基因突变的结果 考点二噬菌体侵染细菌的实验1 噬菌体增殖的条件 1 场所 大肠杆菌 原料 大肠杆菌的氨基酸场所 大肠杆菌的核糖体模板 噬菌体的dna原料 大肠杆菌中的四种脱氧核苷酸 2 蛋白质合成 3 dna合成 2 实验结果分析 1 用35s标记噬菌体 上清液中放射性很高的原因 蛋白质外壳没有进入大肠杆菌 离心后存在于上清液中 2 用35s标记噬菌体 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 3 用32p标记噬菌体 沉淀物中放射性很高的原因 dna进入大肠杆菌 离心后存在于沉淀物中 4 用32p标记噬菌体 上清液中含放射性的原因 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 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 3 噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌体外转化实验的比较 思维拓展 1 噬菌体侵染细菌实验中32p和35s的存在部位 2 噬菌体侵染细菌实验还能证明以下三点 dna分子具有相对稳定性 dna分子能自我复制 使前后代保持一定的连续性 dna能控制蛋白质的生物合成 但不能证明dna分子能产生可遗传变异 通关题组 1 放射性同位素的位置分布 2014 黄山模拟 某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验 进行了如下实验 用32p标记的噬菌体侵染未标记的细菌 用未标记的噬菌体侵染35s标记的细菌 用15n标记的噬菌体侵染未标记的细菌 一段时间后进行离心 检测到放射性存在的主要部位依次是 a 沉淀物 上清液 沉淀物和上清液b 沉淀物 沉淀物 沉淀物和上清液c 沉淀物 上清液 沉淀物d 上清液 上清液 沉淀物和上清液 解题指南 解答本题的关键是明确下列两个方面 1 放射性同位素的具体标记对象 2 在对噬菌体侵染细菌后的混合物进行离心时 dna和蛋白质的存在位置 解析 选b 中32p标记了噬菌体的dna 放射性主要集中在部分子代噬菌体的核酸中 35s用于蛋白质的合成 放射性主要集中在子代噬菌体蛋白质外壳中 15n标记了噬菌体的dna和蛋白质 放射性主要集中在部分子代噬菌体的核酸和留在细菌外的蛋白质外壳中 互动探究 本题实验 中 子代噬菌体的dna和蛋白质中是否含有15n 为什么 提示 子代噬菌体的dna中含有15n 而蛋白质中不含15n 因为合成dna的模板来自亲代dna 亲代dna中含有15n 而合成蛋白质的原料来自细菌 细菌内不含15n 2 肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较 2014 临沂模拟 艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了dna是遗传物质 这两个实验在设计思路上的共同点是 a 重组dna片段 研究其表型效应b 诱发dna突变 研究其表型效应c 设法把dna与蛋白质分开 研究各自的效应d 应用放射性同位素标记技术 研究dna在亲代与子代之间的传递 解题指南 解答本题的关键是理解肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验的过程 解题的关键点是 1 明确两个实验的设计思路 2 明确噬菌体侵染细菌实验中区分dna和蛋白质的处理方法 解析 选c 噬菌体侵染细菌实验没有重组dna片段 两实验均没有诱发dna突变 两个实验均设法把dna与蛋白质分开 研究各自的效应 肺炎双球菌体外转化实验没有用到放射性同位素标记技术 互动探究 噬菌体侵染细菌实验是如何实现c选项中的操作的 提示 运用放射性同位素标记法 即用32p标记噬菌体的dna 用35s标记噬菌体的蛋白质 巧妙地将dna和蛋白质分开 解题金手指 放射性同位素标记法注意问题 1 实验分组 因为放射性检测只能检测到部位 不能确定是何种元素的放射性 故32p标记dna和35s标记蛋白质不能同时标记在同一噬菌体上 应将两者分别标记 即把实验分成两组 2 不能用放射性元素c h o n标记的原因 因为dna和蛋白质中都含有c h o n元素 所以在噬菌体侵染细菌实验中不能标记c h o n元素 否则会出现题1中 实验中的现象 即在沉淀物和上清液中均有放射性 加固训练 1 2014 台州模拟 如果用15n 32p 35s共同标记噬菌体后 让其侵染大肠杆菌 在产生的子代噬菌体的组成结构中 能够找到的标记元素为 a 在外壳中找到15n和35sb 在dna中找到15n和32pc 在外壳中找到15nd 在dna中找到15n 32p和35s 解析 选b 用15n 32p 35s共同标记噬菌体 15n标记了噬菌体的dna和蛋白质外壳 32p标记了噬菌体的核酸 35s标记了噬菌体的蛋白质外壳 噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面 核酸进入细菌内部 在细菌中以噬菌体dna为模板 利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸 故在子代噬菌体中能找到15n和32p标记的dna 不能找到35s标记的蛋白质 2 2014 滨州模拟 肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验 均不能证明的是 a dna可以产生可遗传的变异b 蛋白质不是遗传物质c dna可以控制生物的性状d dna是主要的遗传物质 解析 选d 肺炎双球菌的转化实验可证明dna是遗传物质 蛋白质不是遗传物质 噬菌体侵染细菌的实验只能证明dna是遗传物质 大多数生物的遗传物质为dna 所以dna是主要的遗传物质 两实验均不能证明此结论 1 2014 淮南模拟 注射后能使小白鼠患败血症而死亡的是 a r型肺炎双球菌b 加热后杀死的r型肺炎双球菌c 加热后杀死的s型肺炎双球菌d 加热后杀死的s型肺炎双球菌与r型肺炎双球菌混合 解析 选d s型肺炎双球菌可使小白鼠患败血症死亡 加热后杀死的s型肺炎双球菌与r型肺炎双球菌混合后 可在小白鼠体内转化为s型肺炎双球菌 2 2014 滁州模拟 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dnab 与 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 解题指南 解答本题时应注意以下两点 1 明确该实验中加入dna酶的作用是将s型细菌的dna水解 2 明确该实验的目的是证明dna是遗传物质 解析 选b 本实验中真正的实验组是s型活菌中提取的dna与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 3 2014 马鞍山模拟 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 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 选c 组 r s型细菌的蛋白质 只长出r型细菌 说明蛋白质不是转化因子 组 r s型细菌的荚膜多糖 只长出r型细菌 说明荚膜多糖不是转化因子 无法证明s型细菌的荚膜多糖有酶活性 组 r s型细菌的dna 结果既有r型细菌又有s型细菌 说明dna可以使r型细菌转化为s型细菌 组 用dna酶将dna水解 结果只长出r型细菌 说明dna的水解产物不能使r型细菌转化为s型细菌 从一个反面说明了只有dna才能使r型细菌发生转化 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 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 解题指南 解答本题时需关注以下两点 1 病毒只有一种核酸 dna或rna 2 t2噬菌体是寄生在细菌中的dna病毒 解析 选d 本题考查t2噬菌体的结构 病毒的增殖特点 a项 核酸中的元素只有c h o n p 不含s元素 故错误 b项 t2噬菌体寄生在细菌中 不能寄生在酵母菌中 故错误 c项 任何生物的遗传物质只能是dna或rna中的一种 t2噬菌体的遗传物质是dna 故错误 d项 t2噬菌体作为病毒 只能在寄主细胞中增殖 故正确 5 2014 广州模拟 在证明dna是生物遗传物质的实验中 用35s标记的t2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌 下列对沉淀物中含有少量放射性物质的解释 正确的是 a 经搅拌与离心后有少量含35s的t2噬菌体蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌上b 离心速度太快 含35s的t2噬菌体有部分留在沉淀物中c t2噬菌体的dna分子上含有少量的35sd 少量含有35s的蛋白质进入大肠杆菌 解析 选a 在证明dna是生物遗传物质的实验中 用35s标记的t2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌 在沉淀物中含有少量放射性 原因是搅拌不充分 有少量的含35s的t2噬菌体蛋白质外壳还吸附在大肠杆菌上 6 2014 池州模拟 1952年 噬菌体小组 的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和dna在侵染过程中的功能 请回答下列有关问题 1 他们指出 噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在量子力学模型中的地位一样 这句话指出了噬菌体作为实验材料具有的特点 2 通过的方法分别获得被32p或35s标记的噬菌体 用标记的噬菌体侵染细菌 从而追踪在侵