高三生物一轮复习教学案必修2：DN是主要的遗传物质.doc

第1节 DNA是主要的遗传物质课标要求1.总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。2.分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。3.探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。复习重点1.肺炎双球菌转化实验的原理和过程；2.噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。复习难点肺炎双球菌转化实验的原理和过程。知识网络体系 知识点基础知识输理对遗传物质的早期推测1、_多种多样的排列顺序，可能蕴涵遗传信息。2、脱氧核苷酸的化学组成包括_不同点在于_ 。 肺炎双球菌的转化实验 1928年格里菲思的体内转化实验R型细菌（无荚膜，无毒）+ 小鼠 过程和结果S型细菌（有荚膜，有毒）+ 小鼠 杀死的S型细菌 + 小鼠 R型细菌 杀死的S型细菌+ 小鼠 从中死亡的小鼠体内发现 菌和由 菌转化成的 菌转化成的S菌后代也是有毒性的 菌 结论：加热杀死的S型菌内含有 （假说）1944年艾弗里体外转化实验过程：提取S型活菌中的 等，分别加入培养 菌的培养基中，只有加入 时， 菌才能转化成S菌。 结果： 用 分解DNA，S型细菌则不能使R型细菌发生转化。结论： 使R型活菌转化成S型菌的物质是 菌的 ；蛋白质 。噬菌体侵染细菌的实验1、T2噬菌体是一种寄生在_的病毒。（1）分别用放射性同位素_标记_（2）搅拌的目的是_ _ 离心的目的是_ _ 实验结果是_ 实验结论是_ _ _ DNA是主要的遗传物质1原核和真核细胞遗传物质都是_ ，所以具有细胞结构的生物，其遗传物质是_ 。2、病毒的遗传物质是_。3、_是主要的遗传物质。重难热点归纳肺炎双球菌的转化实验体 内 转 化 实 验体 外 转 化 实 验实验者 格里菲思 艾弗里及同事培养细菌 小鼠（体内） 培养基（体外）实验结果加热杀死的S型细菌能使R型细菌S型细菌S型细菌的DNA使R型细菌S型细菌实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质联 系 1所用材料相同，都是肺炎双球菌（R型和S型） 2体内转化实验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA 3两个转化实验都遵循对照原则注意：转化作用的实质是外源DNA与受体DNA之间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息。DNA越纯，转化效率越高。噬菌体侵染细菌的实验分析实验思路及方法S是蛋白质的特有元素，P几乎都存在于DNA分子中，用放射性同位素32和35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独地观察它们的作用。侵染特点及过程进入细菌体内的是噬菌体的DNA，噬菌体蛋白质留在外面不起作用。噬菌体侵染细菌要经过吸附注入核酸合成组装释放五个过程。结果含32P的噬菌体细菌上清液中几乎无32P，32P主要分布在宿主细胞内。含35S的噬菌体细菌宿主细胞内没有35S，35S主要分布在上清液中。结果分析35S蛋白质外壳未进入宿主细胞内，而是留在外面。32PDNA进入到了宿主细胞内。实验结论DNA是遗传物质。噬菌体侵染细菌实验说明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。注意：噬菌体侵染细菌的实验，只证明了DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要遗传物质。 实验中遵循的对照原则是相互对照。三、对遗传物质必须具备四个条件的理解 (1)分子结构具有相对的稳定性：是指遗传物质本身在细胞组成和结构方面是相对稳定的，不像糖类、脂类、蛋白质那样，经常处于变化的状态。DNA分子是由成百上千个脱氧核苷酸(四种)组成的规则的双螺旋结构，碱基配对是严格的，碱基对的配对方式是稳定不变的，它在细胞中的含量是相对稳定的。 (2)能够进行自我复制，使生物前后代具有一定的连续性：是指遗传物质可以将自身的分子严格复制，并将复制后的分子向子代传递，使亲子代间遗传物质结构一定，保证前后代相应性状的稳定。 (3)能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状：这是指遗传物质将遗传信息传到子代，只有控制子代个体发育中合成的特定结构的蛋白质，才能体现与亲代一致的生物性状。 （4）产生可遗传的变异：是指遗传物质的分子结构发生变化，相应性状也发生变化，这种变化是遗传物质变化的结果，变化了的分子结构又具有相对稳定性，不断传递下去，使变异的性状在后代连续出现，即出现可遗传的变异。 四、对噬菌体及其侵染细菌实验的几个问题的理解 (1)噬菌体为细菌病毒，细菌是原核细胞，所以两者在结构上的最大区别是有无细胞结构。两种生物体内均没有染色体，只有DNA。在两种生物的结构模式图中，表示遗传物质位置的黑线不能误看为染色体。 (2)如何说明侵染细菌时，进入细菌内的是噬菌体DNA，而非其外壳。用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体外壳蛋白质和内部的DNA，在细菌体内只能检测到32P，检测不35S，由此证明侵染时，注入细菌的是DNA，蛋白质成分的外壳未进入细菌细胞内，也说明蛋白质分子在亲子代间不具备连续性。 (3)细菌细胞内噬菌体DNA复制及噬菌体蛋白质合成所需要的原料、酶、能量、场所等条件均由细菌提供，这时细菌细胞内的一切变化是为噬菌体服务，这时的代谢活动由噬菌体DNA控制。 (4)噬菌体侵染细菌的实验还说明了噬菌体特有的增殖方式，这种方式不同于无性生殖和有性生殖，称为复制式繁殖。 (5)该实验能证明遗传物质的4个理论特点中的2个：能够自我复制，使前后代保持一定的连续性；能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状。正因如此，该实验才能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质。思考讨论：在噬菌体侵染细菌的实验中，添加怎样的步骤即可证明蛋白质不是遗传物质?经典例题剖析例1用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验，进入细菌体内的成分有 （ ）A35S B32P C35S和32P D不含35S和32P解析：用35S标记噬菌体的蛋白质，32P标记DNA，在侵染过程中蛋白质外壳留在外面，DNA进入细菌体内。答案：B例2已知有荚膜的肺炎双球菌引起动物致死性肺炎，无荚膜的肺炎双球菌对动物无害。请据下列实验回答：从有荚膜的肺炎双球菌中提取出了DNA、蛋白质、多糖等物质，分别加入培养无荚膜细菌的培养基中，并将培养液注射到小鼠体内，其结果不正确的是解析：从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中，只有DNA才能是无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，使小鼠致死。A、B、C都正确。D中有DNA，但用DNA酶处理DNA分子，就会使DNA分子分解，不会使无荚膜的肺炎双球菌转化有荚膜的肺炎双球菌，小鼠应正常。答案：D 例3有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程，设计实验如图所示。 一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表对结果的预测中，最可能发生的。？连续培养一段时间后连续培养一段时间后。家禽体裁细胞2（NH4）2SO4。连续培养一段时间后H5N1病毒。家禽体细胞1连续培养一段时间后KH232PO4 选项放射性S元素P元素A全部无全部32S全部31PB全部有全部35S多数32P，少数31PC少数有全部32S少数32P，多数31PD全部有全部35S少数32P，多数31P解析：本题主要考查利用同位素标记法了解病毒的侵染过程，解答本题可从以下几点着手分析：明确同位素标记的化合物。明确噬菌体结构特点及侵染过程正确分析图示程序。答案：D基础试题训练一、选择题1所有病毒的遗传物质是 （ ）A都是DNA B.都是RNA C. 是DNA和RNA D. 是DNA或RNA2噬菌体侵染细菌的实验不能说明 （ ）ADNA是遗传物质 B. DNA能自我复制C. DNA能控制性状 D. DNA能产生可遗传的变异3如果用15N、32P、 35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素情形为 （ ）A.可在外壳中找到15N和35S B.可在DNA中找到15N和32PC.可在外壳中找到15N D.可在DNA中找到15N、32P、35S4 科学家艾弗里从S型活细菌中提取出DNA蛋白质、多糖、脂质等物质，分别加入培养R型细菌的培养基中，实验结果证明了细菌的转化因子是DNA，为使实验结论更加严密，他设计了一个对照实验：在S型细菌提取出的DNA中加入某种酶处理后，再加入培养R型细菌的培养基中，加入的酶和实验结果分别是 ( )ADNA限制性内切酶 转化 BDNA连接酶 转化C转录酶 不转化 DDNA酶 不转化5在肺炎双球菌转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有 ( )少无毒R型 多无毒R型 少有毒S型 多有毒S型A B C D6噬菌体在繁殖过程中利用的原料是 ( )A噬菌体的核苷酸和氨基酸 B噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸C细菌的核苷酸和氨基酸 D噬菌体的氨基酸和细菌的核苷酸7噬菌体侵染细菌的实验，不仅证明了是遗传物质，同时还能证明（）. 蛋白质也是遗传物质. 能够指导蛋白质的合成. 也是遗传物质. 能引起可遗传的变异8 噬菌体侵染细菌的实验中新噬菌体的蛋白质外壳是（）.在细菌的指导下，用细菌的物质合成.在噬菌体的指导下，用噬菌体的物质合成.在细菌的指导下，用噬菌体的物质合成.在噬菌体的指导下，用细菌的物质合成9下列说法正确的是（ ）A一切生物的遗传物质都是DNAB一切生物的遗传物质都是RNAC一切生物的遗传物质是核酸 D一切生物的遗传物质是蛋白质10、对细胞中某些物质的组成进行分析，可以作为鉴别真核生物不同个体是否为同一种物种的辅助手段，一般不采用的是（ ）A蛋白质 BDNA CRNA D核苷酸拓展题11、用噬菌体去感染体内含有大量3H的细菌，待细菌解体后3H （）A.随细菌的解体而消失 .发现于噬菌体的外壳及中.仅发现于噬菌体的中 .仅发现于噬菌体的外壳中12、（2008江苏卷8）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 注射入小鼠R型菌的DNA + DNA酶 加入S型菌 注射入小鼠R型菌 + DNA酶 高温加热后冷却 加入S型菌的DNA 注射入小鼠S型菌 + DNA酶 高温加热后冷却 加入R型菌的DNA 注射入小鼠以上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13将有荚膜的S型肺炎链球菌注入到小白鼠体内会导致小白鼠因而死亡，而无荚膜的R型细菌_，但如果将R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合再注入到小白鼠体内则_，此实验说明S型细菌体内存在着能使R型细菌转化成S型细菌的_，经实验证明这种物质是_。14生物体中的DNA大部分存在于_上，还有少部分存在于细胞质中的_和_中，因此说_是遗传物质的_ 。15做噬菌体侵染细菌实验时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关物质如下表。产生的100个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。试回答：噬菌体细菌 核苷酸32P标记31P氨基酸34S35S标记（1）子代噬菌体中，只含有32P的有 个，只含有31P的有 个，同时含有32P 和31P的有 个。（2）子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有 元素，由此说明 ；子代噬菌体的蛋白质分子都含有 元素，这是因为 ；子代噬菌体的蛋白质合成的场所是 。（3）该实验能够说明：（ ）A噬菌体比细菌高等 BDNA是主要的遗传物质 C细菌的遗传物质是DNA DDNA能控制蛋白质的合成（4）实验中用放射性同位素标记噬菌体时，为何选取35S和32P，这两种同位素分别标记蛋白质和DNA？可否用14C和18O标记？说明理由： 。16. 赫尔希和蔡斯为了证明噬菌体侵染细菌时，进入细菌的是噬菌体DNA，而不是它的蛋白质外壳，用两种不同的放射性同位素分别标记噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体的DNA。然后再让这两种不同标记的噬菌体分别去侵染未被标记的细菌，从而对此做出实验论证。据分析，噬菌体的蛋白质外壳含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多种氨基酸。现请你完成以下关键性的实验设计：实验室已制备好分别含3H、14C15N、18O、32P、35S等6种放射性同位素的微生物培养基。你将选择哪两种培养基分别用于噬菌体蛋白质外壳和噬菌体DNA的标记：_ _ 。你用这两种培养基怎样去实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法和这样设计的理由。_ _。为什么不同时标记同一个噬菌体的蛋白质外壳和DNA_ _。用上述32P和35S标记的噬菌体分别去侵染未标记的大肠杆菌，子代噬菌体的DNA分子中含有_(31P、32P)，原因是_；子代噬菌体的蛋白质中含有_(32S、35S)，原因是_。此实验结果证明了_。答案选择题1D2D3B4 。D5B6C7B8。D9C10 。D拓展题11、B12。D13 ：败血病 不能使小白鼠致死 会导致其患病死亡 转化因子 DNA14染色体 叶绿体 线粒体 染色体 主要载体15 （1）0；98；2（2）34S；噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入；35S；子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用35S标记的氨基酸为原料合成的（3）D（4）因为S仅存在于蛋白质外壳中，而P则存在于DNA中，不能用14C和18O标记，因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源。16. 命题意