高考生物一轮复习 第3章 基因的本质 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 考点一肺炎双球菌的转化实验 核心知识通关 1 肺炎双球菌类型 光滑 有 无 2 格里菲思的体内转化实验 1 过程及结果 不死亡 s型活细菌 不死亡 s型活细菌和 r型活细菌 2 结论 加热杀死的s型细菌中含有 将r型活细菌转化为 转化因子 s型活细菌 3 艾弗里的体外转化实验 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 r型细菌 2 过程与结果 r型细菌 s型细菌 r型细菌 r型细菌 r型细菌 3 结论 才是使r型细菌产生稳定遗传变化的物质 即 是 转化因子 是遗传物质 dna dna 特别提醒 1 格里菲斯实验只能证明加热杀死的s型细菌中含有转化因子 不能证明dna是遗传物质 2 s型细菌的dna与r型细菌混合培养 后代中既有r型细菌 又有s型细菌 且大多数为r型细菌 思维拓展 转化实验实质分析 1 s型细菌死亡实质 加热使生命活动的承担者 蛋白质变性 表现为细菌生命活动的终止 加热时可以破坏dna双链间的氢键 使dna的双螺旋结构被破坏 在温度降低后可恢复原结构 保持其作为遗传物质的功能 2 转化实质 类似于转基因技术 属于可遗传变异中的基因重组 高考模拟精练 1 2013 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 解题指南 解答本题需关注以下两点 1 三大遗传规律的经典实验 豌豆杂交实验和果蝇杂交实验 分别研究遗传规律 基因与染色体的关系 2 dna是遗传物质的经典实验 肺炎双球菌转化实验和t2噬菌体侵染大肠杆菌实验 研究生物的遗传物质 解析 选c 本题考查对经典实验的识记 孟德尔的豌豆杂交实验证明了遗传的基本规律 摩尔根的果蝇杂交实验证明基因在染色体上 肺炎双球菌转化实验中 格里菲思证明了转化因子的存在 艾弗里等证明dna是遗传物质 t2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明dna是遗传物质 dna的x光衍射实验为dna空间结构的构建提供依据 2 2016 济宁模拟 某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验 进行了以下4个实验 s型菌的dna dna酶 加入r型菌 注入小鼠 r型菌的dna dna酶 加入s型菌 注入小鼠 r型菌 dna酶 高温加热后冷却 加入s型菌的dna 注入小鼠 s型菌 dna酶 高温加热后冷却 加入r型菌的dna 注入小鼠 以上4个实验中小鼠存活的情况依次是 a 存活 存活 存活 死亡b 存活 死亡 存活 死亡c 死亡 死亡 存活 存活d 存活 死亡 存活 存活 解析 选d 能使小鼠死亡的是活的s型菌 dna酶会将s型菌的dna水解 使其失去转化作用 r型菌未发生转化 小鼠存活 虽然dna酶存在 但加入了s型菌 小鼠死亡 中没有r型活菌 s型菌的dna不起作用 小鼠存活 高温加热使s型菌的蛋白质及dna酶变性 虽然s型菌的dna还存在 但由于后面加入r型菌的dna 所以不能发生转化作用 小鼠存活 3 2016 太原模拟 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 选c 在实验过程中 组加入的蛋白质和 组加入的荚膜多糖都不能促进r型细菌的转化 说明二者不是转化因子 a错误 实验中没有证明s型细菌的荚膜多糖有酶活性 b错误 组加入的dna能促进r型细菌的转化 组加入的经dna酶处理的dna不能促进r型细菌转化 通过对照实验说明dna是转化因子 c正确 说明dna是遗传物质 但是没有说明它是主要的遗传物质 d错误 易错提醒 本题易错选d 错因在于未能正确理解 dna是主要的遗传物质 的含义 如果证明这一结论 需要单独设计实验证明 但题干中的实验不能得出这一结论 4 2016 武汉模拟 格里菲思将加热杀死的s 型菌与r 型菌混合后同时注入小鼠体内 小鼠患病并大量死亡 而且从患病死亡的小鼠体内获得了具有活性的s 型菌 而单独注射加热杀死的s 型菌 小鼠未死亡 此实验结果能支持的假设是 a s 型菌经突变形成了耐高温型菌b s 型菌是由r 型菌突变形成的c r 型菌经过转化形成了s 型菌d 加热后s 型菌可能未被完全杀死 解题指南 1 题干信息 单独注射加热杀死的s 型菌 小鼠未死亡 2 关键知识 s 型菌被加热杀死后 可以发生转化 解析 选c 加热杀死的s 型菌与r 型菌混合后同时注入小鼠体内 小鼠患病大量死亡 从患病死亡小鼠体内获得了具有活性的s 型菌 而单独注射加热杀死的s 型菌 小鼠未死亡 说明r 型菌经过转化形成了s 型菌 加固训练 1 格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验 下列关于此实验的分析 错误的是 a 对实验结果的分析 四组实验必须相互对照b 实验说明活的r型肺炎双球菌发生了某种类型的转化c 该实验结论为 dna是使r型细菌转化为s型细菌的转化因子 d 获得该实验结论的关键步骤是第四组小鼠死亡并分离出s型活细菌 解析 选c 四组实验必须相互对照 说明活的r型肺炎双球菌发生了某种类型的转化 该实验结论为加热杀死的s型细菌中必然含有某种促成r型细菌转化的 转化因子 但没有证明dna是转化因子 而获得该实验结论的关键步骤是第四组实验结果 即小鼠死亡并分离出s型活细菌 2 下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中 正确的是 a 加热杀死后的s型细菌的dna已经全部断裂 失去活性b 在艾弗里的实验中 dna酶将s型细菌的dna分解为脱氧核苷酸 因此不能使r型细菌发生转化 c 在转化过程中 加热杀死后的s型细菌的dna没有进入r型活细菌的细胞中d 加热杀死的s型细菌也能使小鼠的体细胞发生转化 解析 选b 加热杀死的s型细菌的dna仍具有活性 dna酶能将dna水解成脱氧核苷酸 dna不再存在 因此不能使r型细菌发生转化 加热杀死的s型细菌的dna进入r型细菌的细胞中 使之转化成了s型细菌 s型细菌的dna与动物细胞内的dna结构不同 一般不能进行转化 考点二噬菌体侵染细菌实验 核心知识通关 1 实验材料 2 实验方法 该实验中用35s 32p分别标记 t2噬菌体和大肠杆菌 同位素标记法 蛋白质和dna 3 实验过程 1 标记噬菌体 噬菌体 噬菌体 大肠杆菌 大肠杆菌 2 侵染细菌 高 低 低 高 3 结果分析 宿主细胞 35s 蛋白质外壳 4 实验结论 在噬菌体中 保证亲代与子代之间具有连续性的物质是 即 是遗传物质 dna dna 特别提醒 标记噬菌体的三大误区误区一 用含35s和32p的培养基培养噬菌体 错因 没有明确噬菌体的生活方式 噬菌体是病毒 只能寄生在活细胞内 不能利用培养基直接培养 误区二 用3h 14c标记细菌 再用被标记的细菌来培养噬菌体 错因 没有明确dna和蛋白质的组成元素 dna和蛋白质都含有h和c 用这两种元素标记 结果是噬菌体的蛋白质外壳和dna都被标记 导致进行噬菌体侵染细菌实验时 不能确定哪一种物质进入细菌 从而不能确定哪一种物质是遗传物质 误区三 用35s和32p标记同一噬菌体 错因 35s 标记蛋白质 和32p 标记dna 不能同时标记在同一噬菌体上 因为放射性检测时只能检测到存在部位 不能确定是何种元素的放射性 深化探究 1 32p标记的噬菌体侵染未被标记的细菌 若培养时间短 则上清液的放射性会较高 原因是 部分噬菌体还未吸附 侵染至大肠杆菌细胞 离心后 未吸附至大肠杆菌细胞的噬菌体分布在上清液中 若培养时间过长 则上清液的放射性会较高 原因是 噬菌体在大肠杆菌内大量繁殖 大肠杆菌裂解死 亡 释放出子代噬菌体 离心后子代噬菌体分布在 上清液中 2 若用35s标记的噬菌体侵染未被标记的细菌 搅拌不充分 则沉淀物放射性较高 原因是 留在大肠杆菌 细胞表面的噬菌体蛋白质外壳随大肠杆菌细胞分布在 沉淀物中 典题技法归纳 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 母题变式 1 题干中涉及生物的物质组成上的共同点是均含有 2 列举至少三项d项中 寄主体内的物质 等 dna和蛋白质 脱氧 核苷酸 氨基酸 酶 atp 核糖体 方法规律 子代噬菌体的组成物质来源分析方法 1 从蛋白质外壳方面分析 由寄主细胞提供原料氨基酸 在寄主细胞的核糖体上合成 与亲代噬菌体无关 2 从dna方面分析 由亲代噬菌体提供模板 利用寄主细胞提供的脱氧核苷酸 通过半保留复制的方式 合成子代噬菌体的dna 3 从子代噬菌体方面分析 释放的众多子代噬菌体中 只有少数 两个 含有亲代噬菌体dna的单链 其余子代噬菌体的dna均由寄主细胞提供原料合成 与亲代噬菌体无关 高考模拟精练 1 2016 西安模拟 噬菌体的遗传物质有的是单链rna 有的是单链dna 有的是双链rna 还有的是双链dna 有些噬菌体具有将基因插入宿主dna内的特性 使得它成为重要的分子和遗传学研究工具 下列相关叙述正确的是 a 不同噬菌体的可遗传变异类型有突变和基因重组b 噬菌体与人体细胞都能进行细胞增殖和细胞分化c 将基因插入宿主dna的噬菌体的遗传物质为双链dnad 所有的噬菌体都可以用于 验证dna是遗传物质 的实验 解析 选c 突变包括基因突变和染色体变异 噬菌体不具有细胞结构 不能发生染色体变异和细胞的增殖和分化 a b错误 噬菌体的宿主应为细胞生物 而细胞生物的dna均为双链dna 所以具有能将基因插入宿主dna内特性的噬菌体的遗传物质应为双链dna c正确 遗传物质是rna的噬菌体不能用于 验证dna是遗传物质 的实验 d错误 2 2016 大同模拟 某生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验 下列有关分析不正确的是 a 理论上 b中不应具有放射性b b中放射性的高低 与 过程中搅拌是否充分有关c 若b中具有放射性 说明与 过程中培养时间的长短有关d 上述实验过程并不能证明dna是遗传物质 解析 选c 用35s只能标记噬菌体的蛋白质外壳 噬菌体侵染细菌时 其蛋白质外壳只能留在细菌外 搅拌越充分 蛋白质外壳与细菌分离得越彻底 沉淀物b中放射性越低 如果使蛋白质外壳与细菌彻底分离 则沉淀物b中不含放射性 沉淀物b中具有放射性的原因为搅拌不充分 与 过程中培养时间的长短无关 本实验并没有 示踪 dna在遗传中的作用 因此不能证明dna是遗传物质 3 2016 青岛模拟 某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的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a 中32p标记了噬菌体的dna 放射性主要集中在沉淀物中 35s用于蛋白质的合成 放射性主要集中在上清液中 15n标记了噬菌体的dna和蛋白质 放射性在沉淀物和上清液中均出现 延伸探究 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 加固训练 1 为证明蛋白质和dna究竟哪一种是遗传物质 赫尔希和蔡斯做了 噬菌体侵染大肠杆菌 的实验 t2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内 下图中亲代噬菌体已用32p标记 a c中的方框代表大肠杆菌 下列关于本实验及病毒 细菌的叙述中 正确的是 a 图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的 其内的营养成分中要加入32p标记的无机盐b 若要达到实验目的 还要再设计一组用35s标记噬菌体的实验 两组相互对照 都是实验组c 噬菌体的遗传不遵循基因分离定律 而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律d 若本组实验b 上清液 中出现放射性 则不能证明dna是遗传物质 解析 选b 图中锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记 要证明dna是遗传物质 还应设计一组用35s标记的噬菌体的侵染实验 两组相互对照 都是实验组 大肠杆菌是原核生物 其遗传不遵循基因分离定律 若本组实验b 上清液 中出现放射性 可能是实验时间较长 细菌裂解导致的 2 下列对肺炎双球菌和t2噬菌体的相关叙述中 正确的是 a t2噬菌体可寄生在人体内b t2噬菌体头部和尾部的外壳都由蛋白质构成c r型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑d s型细菌可使人和小鼠患肺炎死亡 解析 选b t2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 其头部和尾部的外壳都由蛋白质构成 s型细菌的菌落表面光滑 r型细菌的菌落表面粗糙 s型细菌可使人患肺炎 使小鼠患败血症 考点三烟草花叶病毒感染实验及遗传物质 核心知识通关 1 烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验 1 实验过程及现象 出现病斑 不出现病斑 2 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 rna 蛋白质 2 生物体内核酸种类及遗传物质类型 dna dna rna 特别提醒 1 细胞中的核酸 包括dna和rna两种 其中只有dna是遗传物质 细胞质中的遗传物质也是dna rna只是作为dna的信使或合成蛋白质时的工具 2 病毒中的核酸 dna或rna 病毒不会同时含有两种核酸 病毒含有哪种核酸 哪种核酸即作为其遗传物质 高考模拟精练 1 2016 长沙模拟 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 解析 选c 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 遗传物质是rna 2 2016 洛阳模拟 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组实验的结果 见下表 中 不可能出现的是 a 实验 b 实验 c 实验 d 实验 解题指南 1 明确蛋白质不是遗传物质 子代类型由rna决定 2 明确组合病毒的蛋白质和rna来源 解析 选c 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 分离出的病毒类型应该是b型 因此c项符合题意 3 2016 淄博模拟 人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程 下列有关叙述正确的是 a 孟德尔提出遗传因子的概念并证实了其传递规律和化学本质b 噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力 c 沃森和克里克提出在dna双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数d 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 解析 选b 孟德尔提出了遗传因子的概念并证实了其传递规律 但并没有证实其化学本质 a项错误 证明dna是遗传物质的实验中 因噬菌体侵染细菌的实验能通过同位素标记法将dna和蛋白质彻底分离开来分析 故此实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力 b项正确 dna双螺旋结构中嘌呤数等于嘧啶数 c项错误 烟草花叶病毒感染烟草的实验证明烟草花叶 病毒的遗传物质是rna 但并不能说明所有病毒的遗传物质都是rna 如t2噬