高考生物总复习第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 一 肺炎双球菌的转化实验 1 肺炎双球菌的类型 1 R型细菌 菌落 荚膜 毒性 2 S型细菌 菌落 荚膜 毒性 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 粗糙 无 无 光滑 有 有 加热杀死的S型活细菌 小鼠不死 注射 2 实验结论 加热杀死的S型细菌中 含有某种促成无毒性的R型细菌转化为有毒性的S型细菌的 3 艾弗里及其同事的肺炎双球菌的体外转化实验 1 设计思路 设法将 分开 单独研究它 们各自的功能 转化因子 DNA和其他物质 2 实验过程及结果 R型细菌和S型 R型 3 实验结论 使R型细菌产生稳定遗传变化的物质是 而不是蛋白质等其他物质 DNA 二 噬菌体侵染细菌的实验1 噬菌体的结构和元素组成 含C H O N 元素 含C H O N 元素 DNA P 蛋白质 S 2 实验过程及结果 1 标记噬菌体 噬菌体 噬菌体 2 侵染细菌 3 结论 DNA是遗传物质 高 低 低 高 三 RNA也是遗传物质的实验 1 实验流程示意图 正常 RNA RNA 2 结论 烟草花叶病毒的遗传物质是 染色体 线粒体 叶绿体 主要 绝大多数 四 生物的遗传物质总结1 遗传物质DNA的主要载体是 此外 和 两种细胞器中也存在少量DNA分子 2 DNA是 的遗传物质 因为自然界中 生物的遗传物质是DNA 只有少数病毒的遗传物质为RNA 判断正误 1 艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质 2 格里菲思的体内转化实验证明了DNA是遗传物质 3 艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯 鉴定与细菌体 外培养等技术 4 噬菌体能利用宿主细菌的DNA为模板合成子代噬菌体 的核酸 5 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 答案 1 2 3 4 5 考点一 DNA是遗传物质的实验证据 1 肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较 续表 2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验 1 噬菌体侵染细菌的实验分析 实验材料 T2噬菌体 T2噬菌体在自身DNA的控制下 利用细菌的原料 能量合成自身的蛋白质和DNA 进行大量增殖 噬菌体侵染细菌的过程如下图所示 A 吸附 B 注入 C 复制合成 D 组装 E 释放 实验原理 一般来说 蛋白质含S不含P 而DNA含P不含S 因而可将噬菌体内的DNA和蛋白质分别用不同的同位素标记 来分析DNA和蛋白质在噬菌体生命活动过程中所起的作用 实验过程及结果 续表 噬菌体亲子代个体与细菌之间同位素的标记关系 2 上清液和沉淀物放射性分析 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌 上清液含放射性的 原因 a 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 b 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 也会使上清液出现放射性 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 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 1 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 2 含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养 因为病毒营专性寄生生活 故应先培养细菌 再用细菌培养噬菌体 3 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 该实验可同时证明 DNA分子具有相对稳定性 DNA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分子产生可遗传的变异 4 噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位 5 肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌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 高考探究 考向1 肺炎双球菌转化实验 例1 下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述错误的是 A 格里菲思的实验证明加热杀死的S型菌存在某种促进细菌转化的因子B 艾弗里的实验证明促成R型细菌向S型细菌转化的物质是DNAC 艾弗里用化学方法将S型细菌的各种成分分离 分别研究其作用D 将S型细菌的DNA与R型细菌混合后可将R型细菌全部转化为S型细菌 解析 格里菲思根据肺炎双球菌在小鼠体内的转化实验 提出S型细菌中存在某种转化因子的假说 艾弗里用化学方法将S型细菌的各种成分分开 分别进行实验 证明了起转化作用的物质是S型细菌的DNA 只有少数R型细菌转化为S型细菌 答案 D 有关 转化 的三个易误点 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是指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 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 3 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 考向2 相关实验的综合考察 例2 2016年江苏卷 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 解析 格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果 A错误 格里菲思实验证明了S型细菌中存在一种转化因子 使R型细菌转化为S型细菌 B错误 T2噬菌体营寄生生活 需先标记细菌 再用已标记的细菌培养噬菌体 C错误 赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质 D正确 答案 D 考向3 噬菌体侵染细菌的实验 例3 2016年豫北四市统考 某同学模拟赫尔希和蔡斯做了 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 35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳 DNA不含有S元素 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 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中 使沉淀物b中放射性增强 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 答案 A 考点练透 1 下列有关格里菲思做的肺炎双球菌转化实验的说法错误 的是 导学号57130045 A 与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却B 无毒的R型菌转化为有毒的S型菌属于基因重组C 该转化实验不能证明DNA是遗传物质D S型菌的DNA能抵抗机体的免疫系统 从而引发疾病 解析 与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却 以使变性的DNA能够复性并可以防止高温杀死R型菌 A正确 S型菌的DNA进入R型菌中 使R型菌有毒性 实际上就是外源基因整合到受体DNA上并得以表达 这属于基因重组 B正确 该转化实验不能证明DNA是遗传物质 C正确 由于S型菌有荚膜 进入吞噬细胞后 受荚膜的保护 能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化 从而迅速增殖 扩散 引起机体发生疾病 D错误 答案 D 2 2015年河南郑州质检 下图2为用标记的T2噬菌体侵 染大肠杆菌的实验 据图判断下列叙述正确的是 图1图2 A 图2中用35S 32P分别标记噬菌体的蛋白质 DNA 标记元素所在部位分别对应于图1中的 B 锥形瓶中的培养液是用来培养32P标记的T2噬菌体的 其营养成分中应含有32P C 图2中的 分别代表搅拌 离心过程 其中 的目的之一是让乙上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒 D 噬菌体增殖需要细菌提供模板 原料和酶等 解析 蛋白质 DNA的特征元素分别为S P 图1中的 为磷酸基团 含有P元素 为肽键 含N元素 为R基团 可能含有S元素 锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的 不能含有32P 否则离心后沉淀物中的放射性无法确定 噬菌体是DNA病毒 其增殖过程中所需的原料 酶来自大肠杆菌 而DNA模板则由噬菌体自身提供 答案 C 3 2016年河南郑州一模 下列关于遗传物质的相关叙述 正确的是 A 艾弗里进行的肺炎双球菌转化实验 证明了DNA是主要的遗传物质B S型菌的DNA与R型菌混合培养后 能够得到S型和R型两种细菌C 同位素示踪实验证明了DNA半保留复制 通过DNA复制实现遗传信息的表达D 在培养基中加入含35S的氨基酸可获得被35S标记的噬菌体答案 B 考点二 RNA是遗传物质的实验证据及不同生物的遗传 物质1 RNA也可作为遗传物质 烟草花叶病毒实验 1 实验材料 烟草花叶病毒 烟草 2 实验过程 3 实验结论 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 而不是蛋白质 2 探索遗传物质的经典实验 3 不同生物的遗传物质 1 生物的遗传物质是DNA或RNA 即生物的遗传物质是 核酸 2 既含有DNA又含有RNA的生物和只含有DNA的生物 其遗传物质是DNA 3 只含RNA的病毒中 RNA才作为遗传物质 4 由于绝大多数生物的遗传物质是DNA 所以说DNA是 主要的遗传物质 高考探究 考向1 RNA是遗传物质的实验证据 例1 下图表示科研人员验证烟草花叶病毒 TMV 遗传物 质的实验过程 由此推断正确的是 A 烟草细胞的遗传物质是RNAB 烟草细胞的细胞膜上有RNA的载体C 感染烟草的病毒的蛋白质和TMV的相同D 接种的RNA在烟草细胞中进行了逆转录 解析 从TMV中提取的RNA能使烟草感染病毒 而提取的蛋白质却不能使烟草感染病毒 这说明RNA是TMV的遗传物质 可在烟草细胞内合成TMV的蛋白质 答案 C 考向2 不同生物的遗传物质 例2 下列关于病毒遗传物质的叙述中 正确的是 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 解析 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 考点练透 4 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 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 肺炎双球菌转化实验 DNA的X光衍射实验 A C B D 解析 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 DNA的X光衍射实验为DNA双螺旋结构的发现提供了重要依据 肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验均证明了DNA是遗传物质 答案 C 5 核酸是生物的遗传物质 下列有关核酸的说法正确的是 A 烟草的遗传物质中含有4种碱基B 真核生物的遗传物质都是DNA 部分原核生物的遗传物质是RNAC HIV与噬菌体含有相同的核苷酸D RNA病毒的遗传物质均能在宿主细胞中反转录生成DNA解析 真核 原核生物的遗传物质都是DNA HIV是RNA病毒 含有核糖核苷酸 而噬菌体是DNA病毒 含有脱氧核苷酸 有些RNA病毒不能反转录 答案 A 1 肺炎双球菌有许多类型 有荚膜的S菌有毒性 能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡 无荚膜的R菌无毒性 下 图为某同学所做的细菌转化实验 相关说法错误的是 A 丙组为空白对照 实验结果为小鼠不死亡B 能导致小鼠患败血症死亡的有甲 丁两组 C 戊组实验表明 加S菌的蛋白质后试管中长出的还是 无毒性的R菌 D 丁组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传给 后代 解析 含有荚膜的肺炎双球菌是甲 乙 丁三组 煮沸处理能使有荚膜的肺炎双球菌失去毒性 所以只有甲 丁两组能导致小鼠死亡 戊组加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌 而丁组产生的有毒性的肺炎双球菌是由遗传物质的改变引起的 可以遗传给后代 答案 D 2 下图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤 有关说法正 确的是 导学号57130046 A 都要加热处理B 要将所有提取物与R菌共同培养C 的结果是只有S或R一种菌落D 的结果可能是有S R两种菌落 解析 过程是将加热杀死的S菌和R菌混合培养 接种到固体培养基上 经 过程后 可以培养出S R两种菌落 过程是分离出S菌的DNA和蛋白质等大分子物质 不需加热 经 过程分别和R菌混合培养 接种到固体培养基 经 过程后 可以培养出S R两种菌落或R一种菌落 答案 D 3 探索遗传物质的过程是漫长的 直到20世纪初期 人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质 当时人们作出判断的理由不 包括 A 不同生物的蛋白质在结构上存在差异B 蛋白质与生物的性状密切相关C 蛋白质比DNA具有更高的热稳定性 并且能够自我复制D 蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息解析 蛋白质的热稳定性比DNA低 而且也不具备自我复制的能力 答案 C 4 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在侵染细菌过程中的功能 请回答下列有关问题 1 实验材料对实验成功具有重要的作用 选择T2噬菌体作为理想的实验材料 是因为它的结构简单 只含有蛋白质和DNA 且 2 获得分别被32P 35S标记的噬菌体的具体方法是 3 侵染一段时间后 用搅拌器搅拌 然后离心得到上清液和沉淀物 检测上清液中的放射性 得到如上图