【学海导航】高中生物第1轮总复习 第5讲 DNA是主要的遗传物质课件 新人教版必修2（广东专版）.ppt

第5讲dna是主要的遗传物质 对照原则 相互对照 一 肺炎双球菌转化实验 续表 续表 友情提醒 实验设计的基本思路是设法把dna和蛋白质分开 单独观察它们的作用 加热杀死的s型细菌 其蛋白质变性失活 但dna在加热过程中 双螺旋解开 氢键被打断 但缓慢冷却时 其结构可恢复 转化的实质是s型细菌的dna片段整合到了r型细菌的dna中 即实现了基因重组 例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的培养基中 r型细菌才转化为s型细菌 d 解析 证明dna是遗传物质的最关键的实验设计思路是设法把dna和蛋白质等分开 单独观察它们的作用 故选择d项符合题意 二 噬菌体侵染细菌的实验分析1 实验分析 续表 续表 友情提醒 1 培养含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养 因为病毒专营寄生生活 故应先培养细菌 再用细菌培养噬菌体 2 噬菌体侵染细菌的实验证明了dna是遗传物质 但是没有证明蛋白质不是遗传物质 3 因放射性检测时只能检测到部位 不能确定是何种元素的放射性 故35s 标记蛋白质 和32p 标记dna 不能同时标记在同一噬菌体上 应将二者分别标记 即把实验分成两组 4 因为p几乎都存在于dna中 而s绝大多数存在于蛋白质中 所以用32p标记dna 用35s标记蛋白质 因为dna和蛋白质中都含有c h o n元素 所以此实验不能标记c h o n元素 2 与肺炎双球菌转化实验的比较 例2 赫尔希和蔡斯通过t2噬菌体侵染细菌的实验证明dna是遗传物质 实验包括4个步骤 培养噬菌体 侵染细菌 35s和32p标记噬菌体 放射性检测 离心分离 实验步骤的先后顺序为 a b c d c 解析 本实验包括4个步骤 第一步获得35s和32p标记的噬菌体 第二步再培养噬菌体 侵染细菌 第三步离心分离培养液 第四步进行放射性检测 例3 双选 下列叙述正确的是 a dna是蛋白质合成的直接模板b 一种氨基酸可能只由一种密码子编码c dna复制就是基因表达的过程d dna是主要的遗传物质 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 一种氨基酸可由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的两条链为模板进行的 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 bd 1 具有细胞结构的生物 包括真核生物和原核生物 其遗传物质是dna 2 不具细胞结构的生物 病毒多数病毒的遗传物质是dna 如t2噬菌体 乙肝病毒等 少数病毒的遗传物质是rna 如烟草花叶病毒 hiv等 3 就整个生物界来说 绝大多数生物是以dna作为遗传物质的 所以dna是主要的遗传物质 一 理论归纳 1 概念 相互对照是指不单独设对照组 而是几个实验组之间的相互对照 由此得出相应的实验结论 一般是在探究某种实验因素对结果的影响不明确的情况下使用 通过实验的相互对比 确立实验变量和反应变量的关系 例如肺炎双球菌转化实验中的相互对照如下 2 注意事项 1 不需确定对照组和实验组 每组均既是实验组又是对照组 2 每个实验组除要探究的因素各不相同外 其他所有条件均相同 3 最终结论必须由几组实验结果对比得出 二 演练 科学家在研究dna分子复制方式时 进行了如下的实验研究 已知培养用的细菌大约每20min分裂一次 实验结果见相关图示 1 复制过程除需要模板dna 脱氧核苷酸外 还需要等条件 至少答两点 2 为了证明dna复制的特点为半保留复制 请设计实验三 用图示和有关文字补充在图中 并画出结果c 能量 酶 适宜的温度和ph 如图 选其中1种即可 3 该过程中 实验一 实验二起作用 若用15n标记的dna作为模板 用含有14n标记的培养基培养 在下面坐标图中画出连续培养细菌60min过程中 15n标记dna分子含量变化的曲线图 如下图 对照 解析 1 dna分子的复制方式为半保留复制 复制过程中需要原料脱氧核苷酸 还需要模板dna 能量 酶 适宜的温度和ph等条件 2 要证明dna分子的复制方式为半保留复制 根据已知图示可知 采用同位素标记并做密度梯度离心和分析 只要培养原料中标记的同位素与模板dna中标记的同位素不同即可 3 实验要遵循对照性原则 相互对照 实验一 实验二起对照作用 绘图时注意题干信息 细菌大约每20min分裂一次 1 2011 广东 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 c 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 组加入s型菌的蛋白质或荚膜多糖 都只长出r型菌 说明蛋白质和荚膜多糖不是转化因子 组加入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 组加入的dna酶能将dna水解成脱氧核糖核苷酸 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 组对比说明了只有dna才能使r型菌发生转化 2 2011 江苏 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d 32p 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 c 3 2010 海南 某同学分离纯化了甲 乙两种噬菌体的蛋白质和dna 重新组合为 杂合 噬菌体 然后分别感染大肠杆菌 并对子代噬菌体的表现型作出预测 见表 其中预测正确的是 a 1 3b 1 4c 2 3d 2 4 b 解析 噬菌体是一类病毒 它的外壳由蛋白质构成 内有dna 噬菌体侵染大肠杆菌时只将dna注入大肠杆菌细胞内 而蛋白质外壳留在外面 噬菌体的dna进入大肠杆菌后 以大肠杆菌内部的氨基酸为原料 通过大肠杆菌的核糖体合成噬菌体的蛋白质 因此 重新组合的 杂合 噬菌体的dna来自于哪种噬菌体 后代的表现型就与哪种噬菌体一致 4 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 c a 实验 b 实验 c 实验 d 实验 5 双选 噬菌体侵染细菌的过程中 能说明dna分子是遗传物质的关键步骤是 a 噬菌体将自己的dna注入细菌体内b 噬菌体的dna利用细菌体内的成分复制出dna 合成蛋白质外壳c 新合成的dna和蛋白质外壳组装成子代噬菌体d 释放子代噬菌体 解析 能说明dna分子是遗传物质的关键步骤是能将遗传性状从亲代传递到子代 ad 6 2011 汕尾调研 双选 下列有关生物体遗传物质的叙述 正确的是 a 豌豆的遗传物质主要是dnab 酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上c t2噬菌体的遗传物质含有硫元素d hiv的遗传物质水解产生4种核糖核苷酸 解析 a项中 豌豆的遗传物质只有dna b项中 酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 在线粒体上也有少部分 c项中 t2噬菌体的遗传物质是dna 含c h o n p 不含s d项中 hiv的遗传物质是rna 水解产生4种核糖核苷酸 bd 7 2010 肇庆模拟 回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题 1952年 赫尔希和蔡斯利用同位素标记完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验 下面是实验的部分步骤 1 写出以上实验的部分操作步骤 第一步 第二步 2 以上实验结果说明 3 若要大量制备用35s标记的噬菌体 需先用35s的培养基培养 再用噬菌体去感染 在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中 用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌 在理论上 上清液中不含放射性 下层沉淀物中具有很高的放射性 而实验的实际最终结果显示 在离心上清液体中 也具有一定的放射性 而下层的放射性强度比理论值略低 用35s标 记噬菌体的蛋白质外壳 把35s标记的噬菌体与细菌混合 t2噬菌体的蛋白质外壳没有进 入细菌体内 大肠杆菌 被35s标记 的大肠杆菌 1 在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中 采用的实验方法是 2 在理论上 上清液放射性应该为0 其原因是 3 由于实验数据和理论数据之间有较大的误差 由此对实验过程进行误差分析 a 在实验中 从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离 这一段时间如果过长 会使上清液的放射性含量升高 其原因是 同位素标记法 同位素示踪法 理论 上讲 噬菌体已将含32p的dna全部注入大肠杆菌内 上 清液中只含噬菌体蛋白质外壳 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出 来 经离心后分布于上清液中 b 在实验中 如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内 将 填 是 或 不是 误差的来源 理由是 4 噬菌体侵染细菌实验证明了 5 上述实验中 填 能 或 不能 用15n来标记噬菌体的dna理由是 是 没有侵入大肠杆菌的噬菌 体经离心后分布于上清液中 使上清液出现放射 性 dna是遗传物 质 不能 因为在dna和蛋 白质中都含有n元素 解析 沉淀物中放射性很低 上清液中放射性很高 说明是用35s标记的噬菌体的蛋白质外壳 噬菌体的繁殖必须在大肠杆菌内进行 要获得用35s标记的噬菌体 需要先用35s的培养基培养大肠杆菌 再用噬菌体去感染被35s标记的大肠杆菌 才可以得到被35s标记的噬菌体 1 噬菌体侵染细菌实验中 采用的实验方法是同位素标记法 2 在dna中含有p元素 蛋白质中没有 故32p只能进入噬菌体的dna中 在侵染过程中 由于噬菌体的dna全部注入大肠杆菌 离心后 上清液中是噬菌