高考生物一轮复习（基础知识巩固+考点互动探究+考例考法直击+教师备用习题）第6单元 遗传的分子基础 第17讲 DNA是主要的遗传物质课件.ppt

基础知识巩固 考点互动探究 考例考法直击 教师备用习题 第17讲走进细胞 考试说明 人类对遗传物质的探索过程 一 dna是遗传物质的实验证据 一 肺炎双球菌转化实验1 格里菲思实验 体内转化 1 实验材料 s型和r型肺炎双球菌 链接教材 s型活细菌 2 实验过程和结论 图6 17 1 光滑 粗糙 有毒 无毒 r型活细菌 1 方法 直接分离s型细菌的dna 荚膜多糖 蛋白质等 将它们分别与 混合培养 研究它们各自的遗传功能 2 实验过程及结果 如图6 17 2所示 3 结论 才是使r型菌产生稳定遗传变化的物质 即 是转化因子 是遗传物质 链接教材 2 艾弗里实验 体外转化 r型细菌 dna dna 图6 17 2 dna dna酶 dna 二 噬菌体侵染细菌实验1 噬菌体的结构及生活方式 链接教材 图6 17 3 dna 寄生 磷 外壳 硫 1 模板 进入细菌体内的噬菌体 2 合成噬菌体dna的原料 提供的四种脱氧核苷酸 3 合成的原料是 提供的氨基酸 场所是噬菌体的蛋白质大肠杆菌中的 链接教材 2 噬菌体的增殖过程 dna 大肠杆菌 大肠杆菌 核糖体 图6 17 4 3 实验方法 法 用35s 32p分别标记 同位素标记 噬菌体的蛋白质和dna 链接教材 4 实验过程 1 标记噬菌体 噬菌体 图6 17 5 含35s的大肠杆菌 噬菌体 含32p的大肠杆菌 链接教材 2 侵染未被标记的细菌 经短时间保温后 搅拌 离心 然后检测放射性的分布部位 图6 17 6 高 低 低 高 链接教材 5 实验结果分析 dna 含35s的蛋白质外壳未进入宿主细胞 留在外面 6 结论 是遗传物质 含32p的dna进入了宿主细胞内 二 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 2 结论 烟草花叶病毒中 是遗传物质 链接教材 图6 17 7 rna rna 原核生物的遗传物质是 真核生物的遗传物质是 少数病毒的遗传物质是 由于 因此dna是主要的遗传物质 链接教材 2 生物的遗传物质 dna dna 绝大多数生物的遗传物质是dna rna 衔接课堂 1 正误辨析 1 肺炎双球菌转化实验说明dna是主要的遗传物质 2 格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了dna是遗传物质 3 在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中大部分r型细菌转化为s型细菌 4 肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是将dna和蛋白质分开 分别观察其遗传作用 5 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 6 用32p 35s标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明dna是遗传物质 蛋白质不是遗传物质 衔接课堂 7 噬菌体能利用宿主菌的dna为模板合成子代噬菌体的核酸 8 用35s标记的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 9 豌豆的遗传物质主要是dna 10 烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质都是rna 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析 1 肺炎双球菌转化实验说明dna是遗传物质 2 格里菲思的肺炎双球菌转化实验只证明了s型细菌中含有某种转化因子 并没有证明dna是遗传物质 3 在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中只有少数r型细菌发生了转化 5 噬菌体属于病毒 寄生在宿主细胞内 不能直接用培养基培养 6 两组实验不是分别说明 而是两组实验相互对照说明dna是遗传物质 7 噬菌体利用自身dna为模板合成子代噬菌体的核酸 9 豌豆的遗传物质是dna 不是 主要 是dna 10 烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明该病毒的遗传物质是rna 有些病毒的遗传物质是dna 衔接课堂 2 热图解读图6 17 8中乙为用32p标记的t2噬菌体侵染大肠杆菌 t2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内 的实验 据图回答下列问题 图6 17 8 1 图乙中用32p标记噬菌体的dna 标记元素所在部位对应于图甲的 若用35s标记噬菌体的蛋白质 则对应于图甲的 2 锥形瓶中的大肠杆菌是用来培养被32p标记的t2噬菌体的 大肠杆菌内的营养成分中是否含有32p 3 图乙中的 分别代表 过程 4 实验误差分析 测定发现在搅拌后的上清液中含有0 8 的放射性 最可能的原因是培养时间较短 有部分噬菌体 仍存在于 中 衔接课堂 不含 搅拌 离心 培养液 未侵入大肠杆菌 考点一dna是遗传物质的实验证据 1 比较格里菲思实验和艾弗里实验 易错提醒 1 格里菲思实验只证明了加热杀死的s型细菌中含有某种 转化因子 并没有证明dna是遗传物质 2 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是s型细菌的dna片段被整合到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 3 使小鼠死亡的是s型肺炎双球菌而不是s型细菌的dna 4 并非所有的r型细菌都被转化 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 因此转化过程中并不是所有的r型细菌都被转化成s型细菌 而只是少部分r型细菌被转化成s型细菌 5 加热并没有使dna完全失去活性 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 链接教材 2 肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较 1 用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌 上清液中含放射性的原因 培养时间过短 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 使上清液中出现放射性 从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离 这一段保温时间过长 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 2 用35s标记的噬菌体侵染大肠杆菌 沉淀物中有放射性的原因 搅拌不充分 有少量含35s的噬菌体外壳吸附在细菌表面 随细菌离心到沉淀物中 链接教材 3 噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物的放射性分析 提醒 1 噬菌体不能用培养基直接培养 因为病毒营寄生生活 故应先培养细菌 再用细菌培养噬菌体 2 不能标记c h o n等蛋白质和dna共有的元素 否则无法将dna和蛋白质区分开 3 35s 标记蛋白质 和32p 标记dna 不能同时标记在同一个噬菌体上 因为放射性检测时只能检测到放射性的存在部位 而不能确定是何种元素的放射性 考向1肺炎双球菌转化实验的分析1 利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验 各组肺炎双球菌先进行图6 17 9所示处理 再培养一段时间后注射到不同小鼠体内 下列说法不正确的是 a 通过e f对照 能说明转化因子是dna而不是蛋白质b f组可以分离出s型和r型两种肺炎双球菌c f组产生的s型肺炎双球菌可能是基因重组的结果d 能导致小鼠死亡的是a b c d四组 典例追踪 图6 17 9 典例追踪 答案 d 解析 从图示实验过程看出 通过e f对照 能说明转化因子是dna而不是蛋白质 a项正确 f组加入了s型菌的dna 可以分离出s型和r型两种肺炎双球菌 b项正确 而f组出现的s型肺炎双球菌可能是基因重组的结果 c项正确 a组经煮沸处理 d组为r型菌 两组均不能导致小鼠死亡 d项错误 2 图6 17 10为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤 下列有关说法正确的是 a 要加热处理 要将各提取物分别与r型菌混合培养 为转入固体培养基b 不需加热处理 要将所有提取物与r型菌共同培养 为转入液体培养基c 为转入固体培养基培养 结果只有s型或r型一种菌落d 为转入固体培养基培养 结果可能有s型 r型两种菌落 答案 d 解析 图中 是分离 提纯s型菌的各组成成分 是将各提取物分别与r型菌混合培养 是转入固体培养基中培养 可能产生r型 s型两种菌落 典例追踪 图6 17 10 考向2噬菌体侵染细菌实验的分析3 噬菌体侵染细菌的实验 是研究遗传物质的经典实验 主要过程如下 标记噬菌体 噬菌体与细菌混合培养 搅拌 离心 检测放射性 下列叙述正确的是 a 需要利用分别含有35s和32p的细菌b 中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败c 的作用是加速细菌的解体d 的结果是沉淀物中检测到放射性 典例追踪 答案 a 解析 需要利用分别含有35s和32p的细菌 中少量噬菌体未侵入细菌不会导致实验失败 只要有大量噬菌体侵入细菌就能表明遗传物质的传递情况 的作用是使噬菌体和细菌分离 的结果是上清液或沉淀物中检测到放射性 4 2016 泰安模拟 某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验 进行了以下4组实验 用未被标记的噬菌体侵染被35s标记的细菌 用32p标记的噬菌体侵染未被标记的细菌 用未被标记的噬菌体侵染被3h标记的细菌 用15n标记的噬菌体侵染未被标记的细菌 以上4组实验 经过适宜时间后离心 检测到放射性的主要部位分别是 a 沉淀物 沉淀物 沉淀物和上清液 沉淀物和上清液b 沉淀物 上清液 沉淀物 沉淀物和上清液c 上清液 上清液 沉淀物和上清液 上清液d 沉淀物 沉淀物 沉淀物 沉淀物和上清液 典例追踪 答案 d 解析 用噬菌体侵染细菌适宜时间后离心 上清液中是噬菌体的蛋白质外壳 沉淀物是细菌 其中含有噬菌体的dna 用未被标记的噬菌体侵染被35s标记的细菌 离心后放射性主要出现在沉淀物中 用32p标记的噬菌体侵染未被标记的细菌 离心后放射性主要出现在dna即沉淀物中 用未被标记的噬菌体侵染被3h标记的细菌 离心后放射性主要在沉淀物中 用15n标记噬菌体 含有放射性的物质是蛋白质和dna 离心后放射性位于上清液和沉淀物中 典例追踪 归纳提炼 两看法 判断子代噬菌体的标记情况图6 17 11 考点二dna是主要的遗传物质 1 探索遗传物质的经典实验总结 2 生物含有的核酸及其遗传物质 考向1病毒的感染及重组实验1 如图6 17 13所示是某种高等植物病原体的遗传实验过程 实验表明这种病原体 a 寄生于细胞内 通过rna遗传b 寄生于细胞间 通过蛋白质遗传c 寄生于细胞内 通过蛋白质遗传d 寄生于细胞间 通过rna遗传 典例追踪 答案 a 解析 从图示可看出 将rna接种到叶片上 叶片出现了病斑 而将蛋白质外壳接种到叶片上 叶片上没有出现病斑 所以该病原体是通过rna遗传的 病毒都是寄生在细胞内的 图6 17 13 2 科学家从烟草花叶病毒 tmv 中分离出a b两个不同品系 它们感染植物产生的病斑形态不同 下列4组实验 见下表 中 不可能出现的结果是 a 实验 b 实验 c 实验 d 实验 典例追踪 答案 c 解析 因为烟草花叶病毒的遗传物质是rna 所以决定病毒类型和病斑类型的是rna 而不是蛋白质 中的rna是b型tmv的 分离出的病毒类型就应该是b型 考向2生物的遗传物质3 2016 辽宁大连联考 下列有关生物体遗传物质的叙述 正确的是 a 玉米的遗传物质主要是dnab 格里菲思用肺炎双球菌证明了dna是遗传物质c t2噬菌体的蛋白质外壳含有硫元素d hiv的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸 典例追踪 答案 c 解析 玉米的遗传物质是dna a项错误 格里菲思以肺炎双球菌为实验材料证明了转化因子的存在 但没有证明转化因子是什么 b项错误 t2噬菌体的蛋白质外壳中含有s c项正确 hiv的遗传物质是rna 其水解产物是4种核糖核苷酸 d项错误 4 下列关于遗传物质的说法 错误的是 真核生物的遗传物质是dna 原核生物的遗传物质是rna 细胞核中的遗传物质是dna 细胞质中的遗传物质是rna 甲型h1n1流感病毒的遗传物质是dna或rnaa b c d 典例追踪 答案 c 解析 真核生物和原核生物的遗传物质都是dna 细胞核和细胞质中的遗传物质都是dna 甲型h1n1流感病毒属于rna病毒 其遗传物质是rna 1 2016 江苏卷 下列关于探索dna是遗传物质实验的相关叙述 正确的是 a 格里菲思实验中肺炎双球菌r型转化为s型是基因突变的结果b 格里菲思实验证明了dna是肺炎双球菌的遗传物质c 赫尔希和蔡斯实验中t2噬菌体的dna是用32p直接标记的d 赫尔希和蔡斯实验证明了dna是t2噬菌体的遗传物质 答案 d 解析 格里菲思所做的实验中 r型细菌转化为s型细菌是基因重组的结果 a项错误 格里菲思所做的体内转化实验只能证明r型细菌中含有能让s型细菌发生转化的因子 但不能证明该转化因子是何种物质 b项错误 噬菌体属于病毒 不能用放射性同位素直接标记 c项错误 噬菌体侵染细菌的实验证明了dna是遗传物质 d项正确 2 2015 江苏卷 下列关于研究材料 方法及结论的叙述 错误的是 a 孟德尔以豌豆为研究材料 采用人工杂交的方法 发现了基因分离与自由组合定律b 摩尔根等人以果蝇为研究材料 通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比 认同了基因位于染色体上的理论c 赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料 通过同位素示踪技术区分蛋白质与dna 证明了dna是遗传物质d 沃森和克里克以dna大分子为研究材料 采用x射线衍射的方法 破译了全部密码子 答案 d 解析 沃森和克里克通过分析威尔金斯和富兰克林的dna衍射图谱 成功构建了dna的双螺旋结构模型 不是破译了密码子 d项错误 3 2013 海南卷 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 答案 d 解析 t2噬菌体由蛋白质和dna构成 其蛋白质中含有s 而dna中不含s a项错误 t2噬菌体不能寄生在酵母菌中 b项错误 t2噬菌体的遗传物质是dna c项错误 4 2013 新课标全国卷 在生命科学发展过程中 证明dna是遗传物质的实验是 孟德尔的豌豆杂交实验 摩尔根的果蝇杂交实验 肺炎双球菌转化实验 t2噬菌体侵染大肠杆菌实验 dna的x光衍射实验a b c d 解析 本题考查的是遗传物质发现历程的科学史 孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律 摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上 格里菲思通过肺炎双球菌体内转化实验推测出加热杀死的s型细菌中有将r型细菌转化为s型细菌的转化因子 艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验证明了dna是遗传物质 蛋白质不是 赫尔希和蔡斯的t2噬菌体侵染细菌实验表明dna是遗传物质 沃森和克里克根据dna的x光衍射图谱推算出dna分子呈双螺旋结构 综上所述 c项正确 答案 c 5 2011 江苏卷 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标记的噬菌体侵染细菌的实验中 沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致d 用32p 35s标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明dna是遗传物质 蛋白质不是遗传物质 解析 本题考查噬菌体侵染细菌的实验 同时考查学生的实验分析能力 噬菌体是病毒 必须寄生在活细胞中 不能用普通的培养基直接培养 a项错误 分别用35s和32p标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌 不能进行长时间的保温培养 b项错误 用35s标记的噬菌体侵染细菌的实验中 如果搅拌不充分 导致有放射性的蛋白质外壳不能从大肠杆菌上脱落 会使沉淀物中也有少量的放射性存在 c项正确 用32p 35s标记的噬菌体侵染细菌的实验相互对照 共同说明dna是遗传物质 d项错误 答案 c 1 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 研究各自的遗传效应d 应用同位素示踪技术 研究dna在亲代与子代之间的传递 解析 c艾弗里等人的肺炎双球菌体外转化实验 首次证明dna是使r型细菌转化为s型细菌的物质 赫尔希与蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了dna是遗传物质 两者都是设法将dna与蛋白质分离 单独观察各自在遗传中的作用 肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪技术 2 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10 沉淀物的放射性占90 上清液带有放射性的原因可能是 a 离心时间过长 上清液中析出较重的大肠杆菌b 搅拌不充分 吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳未与细菌分离c 噬菌体侵染大肠杆菌后 大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体d 32p标记了噬菌体的蛋白质外壳 离心后存在于上清液中 解析 c噬菌体侵染大肠杆菌时 经过搅拌 离心 上清液中是质量较轻的噬菌体外壳和噬菌体 沉淀物是大肠杆菌 a项错误 搅拌不充分 部分噬菌体外壳与细菌未分离 放射性应出现在沉淀物中 b项错误 32p标记的是噬菌体的dna 噬菌体侵染大肠杆菌时将自身的dna注入大肠杆菌中 子代噬菌体的dna含32p 上清液带有放射性的原因可能是噬菌体侵染大肠杆菌后 大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体 c项正确 d项错误 3 某同学做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验 有关分析错误的是 a 35s标记的是噬菌体的dnab 沉淀物b中含放射性的高低与 过程中搅拌是否充分有关c 上清液a中放射性较强d 上述实验过程并不能证明dna是遗传物质 解析 a35s标记的是噬菌体的蛋白质外壳 dna不含s a项错误 充分搅拌 离心后 含放射性的蛋白质外壳进入上清液 使上清液a中放射性较强 若搅拌不充分 则一部分蛋白质外壳不能与大肠杆菌分离 会随大肠杆菌进入沉淀物中 使沉淀物中放射性升高 b c项正确 该实验没有标记dna 不能说明dna的作用 故不能证明dna是遗传物质 d项正确 4 2016 哈三中期中 科学家用含有15n的培养基培养大肠杆菌 再用该大肠杆菌培养t2噬菌体 待大肠杆菌解体后 15n a 不出现在t2噬菌体中b 仅发现于t2噬菌体的dna中c 发现于t2噬菌体的外壳和dna中d 仅发现于t2噬菌体的外壳中 解析 c蛋白质主要含有c h o n等元素 dna含有c h o n p 用含有15n的培养基培养大肠杆菌 再用该大肠杆菌培养t2噬菌体 子代t2噬菌体的蛋白质外壳和dna中都会有15n 5 在噬菌体侵染细菌的实验中 随着培养时间的延长 培养基内噬菌体与细菌的数量变化如图所示 下列相关叙述不正确的是 a 噬菌体增殖所需的原料 酶 能量均来自细菌b 在o t1时间内 噬菌体还未侵入细菌体内c 在t1 t2时间内 噬菌体侵入细菌体内导致细菌大量死亡d 在t2 t3时间内 噬菌体因失去寄生场所而停止增殖 解析 b选项a 噬菌体侵染细菌的过程为吸附 注入 合成 组装 释放 侵染细菌时噬菌体只有dna进入细菌体内 合成子代噬菌体需要的原料 酶 能量都由细菌提供 选项b 在o t1时间内 噬菌体和细菌的数量基本稳定 此时噬菌体可能还未侵入细菌体内 也可能已经侵入细菌体内 只是细菌还未裂解释放子代噬菌体 选项c 在t1 t2时间内 细菌大量死亡是由于噬菌体的侵入 选项d 在t2 t3时间内 细菌裂解死亡 噬菌体因失去寄生场所而停止增殖 6 如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图 请回答下列问题 1 图丙中用35s标记噬菌体蛋白质外壳 标记元素所在部位是图乙中的 如果用32p标记噬菌体的dna 标记元素所在部位是图甲中的 2 赫尔希和蔡斯选用噬菌体作为实验材料 其原因之一是 3 仅有图丙的实验过程 填 能 或 不能 说明蛋白质不是遗传物质 原因是 答案 1 2 噬菌体只由蛋白质外壳和dna组成 3 不能蛋白质外壳没有进入细菌体内 解析 1 32p标记的是 磷酸基团 氨基酸中有些r基含s 故35s标记的是r基 2 噬菌体侵染细菌的实验思路是单独观察生物体内每一种化学成分的作用 而噬菌体只由蛋白质外壳和dna组成 这是它被选为实验材料的原因之一 3 图丙实验中蛋白质外壳没有进入细菌体内 不能说明噬菌体的蛋白质不是遗传物质 7 在研究生物遗传物质的过程中 人们做了很多的实验进行探究 包括著名的 肺炎双球菌转化实验 1 某人曾重复了 肺炎双球菌转化实验 步骤如下 请分析以下实验并回答问题 a