高考生物一轮复习 第六单元 遗传的分子基础 专题16 DNA是主要的遗传物质课件（必修2）.ppt

2017高三一轮总复习 生物 必修2遗传与进化 第六单元遗传的分子基础 专题16dna是主要的遗传物质 栏目导航 基础自主复习 考点分类透析 易错易混警示 课时强化作业 热点题型讲练 基础自主复习 一 肺炎双球菌的转化实验1 实验材料 s型和r型肺炎双球菌 小鼠和培养基 2 实验原理 s型细菌使小鼠患败血症死亡 3 体内转化实验与体外转化实验比较表 格里菲斯 艾弗里 无毒 有毒 小鼠存活 小鼠死亡 小鼠存活 小鼠死亡 转化因子 r型活菌 s型活菌 r型活菌 r型活菌 r型活菌 dna是遗传物质 二 噬菌体侵染细菌的实验1 实验方法 放射性同位素标记法 2 t2噬菌体的特点 1 结构 外壳由 构成 头部内含有 2 生活方式 寄生 3 增殖特点 在自身遗传物质的作用下 利用 体内的物质合成自身的组成成分 进行大量增殖 蛋白质 dna 大肠杆菌 3 实验过程及结果 1 标记噬菌体 用分别含 的培养基培养细菌 再用培养的细菌培养t2噬菌体 分别得到蛋白质被35s标记和dna被32p标记的噬菌体 35s 32p 高 低 低 高 蛋白质外壳 dna 三 rna也是遗传物质的实验1 材料 烟草花叶病毒 2 过程及结果 rna 核酸 考点分类透析 1 体内转化与体外转化比较 2 相关问题分析 1 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 氢键断裂 但缓慢冷却时 其结构可恢复 2 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 3 转化后形成的s型细菌可以遗传下去 说明s型细菌的dna是遗传物质 名师提醒体外转化实验运用了物质提纯 分离 鉴定及细菌培养技术 一 噬菌体侵染细菌的特点及过程的现代生物学认识 高倍电子显微镜下可观察 1 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 2 真正进入细菌体内的是噬菌体的dna 噬菌体蛋白质外壳留在外面不起作用 3 噬菌体增殖场所是大肠杆菌细胞内 除噬菌体的dna做模板起指导作用外 其余的原料 脱氧核苷酸和氨基酸 合成蛋白质的场所核糖体 atp和相关酶全由大肠杆菌提供 二 赫尔希 蔡斯的实验过程及结果1 实验思路及方法s是蛋白质特有的元素 p几乎都存在于噬菌体dna分子中 用放射性同位素32p和35s分别标记dna和蛋白质 直接地单独地观察它们各自的作用 2 标记噬菌体用分别含35s和32p的培养基培养细菌 再用培养的细菌培养t2噬菌体 分别得到蛋白质被35s标记和dna被32p标记的噬菌体 3 侵染实验结果及分析由上表分析可知 噬菌体的dna是其亲代与子代之间联系的 桥梁 即 dna是遗传物质 结论 名师提醒1952年赫尔希和蔡斯做实验时根本不具备现代的技术条件 其高明巧妙之处在于把 微观条件下看不到的侵染过程 转化为宏观实验 该实验可同时证明 1 dna分子具有相对稳定性 2 dna能自我复制 使前后代保持一定的连续性 3 dna能控制蛋白质的生物合成 但不能证明dna分子能产生可遗传的变异 因噬菌体蛋白质含有dna没有的特殊元素s 所以用35s标记蛋白质 dna含有蛋白质没有的元素p 所以用32p标记dna 因dna和蛋白质都含有c h o n元素 所以此实验不能用c h o n作为标记元素 三 与肺炎双球菌转化实验的比较 四 生物的遗传物质1 烟草花叶病毒侵染烟草实验证明rna也是遗传物质2 主要的遗传物质 1 事实 2 结论 绝大多数生物的遗传物质都是dna 所以说dna是主要的遗传物质 本专题的考查主要有三个方面 一是实验操作过程 二是实验的目的 三是考查探究性实验设计的基本思路和方法 本考题高考命题多以实验分析选择题的形式出现 涉及内容有 同位素标记法的应用 噬菌体的成分 结构与增殖 dna是遗传物质的实验设计思路方法 热点题型讲练 2015年江苏卷 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 例1 解析 本题考查教材生物学史相关的实验知识 意在考查考生的识记理解与分析理解能力 孟德尔以豌豆作为实验材料 采用人工杂交的方法 发现了基因的分离与自由组合定律 a选项正确 摩尔根等人以果蝇为研究材料 通过假说 演绎法 证明了基因位于染色体上 b选项正确 赫尔希与蔡斯用35s和32p分别标记t2噬菌体的蛋白质和dna 通过实验证明了dna是遗传物质 c选项正确 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 建立了dna双螺旋结构模型 d选项错误 答案 d 2013年海南卷 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 解析 核酸中不含硫元素 a错误 病毒的寄生具有专一性 噬菌体寄生在细菌中 不能寄生在真菌中 b错误 t2噬菌体的遗传物质是dna c错误 t2噬菌体以自己的dna为模板 利用寄主体内的物质 场所复制增殖 d正确 答案 d 例2 赫尔希 a hershey 和蔡斯 m chase 于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了dna是遗传物质 这项实验获得成功的原因之一是噬菌体 a 侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞b 只将其dna注入大肠杆菌细胞中c dna可用15n放射性同位素标记d 蛋白质可用32p放射性同位素标记 例3 解析 本题考查了通过噬菌体侵染细菌的实验 证明dna是遗传物质这一知识点 噬菌体的结构物质有蛋白质和dna 对蛋白质和dna进行标记要用特有元素35s和32p 不能用共有元素15n 故c选项错误 蛋白质的组成元素中一般没有p 故d选项错误 噬菌体侵染细菌时把dna注入大肠杆菌中 而蛋白质外壳则留在外面 这一特性将蛋白质和dna分离开 实验结果更科学 更准确 故b选项正确 a选项不是题干中实验获得成功的原因 答案 b 1 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恢复又逐渐恢复其活性 2 r型细菌转化成s型细菌的实质是s型细菌的dna与r型细菌dna实现重组 表现出s型细菌的性状 此变异属于广义上的基因重组 3 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 4 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 5 不同生物的遗传物质如下表 1 2016届河北保定高三联考 下列有关遗传物质的描述 错误的是 a 细胞生物的遗传物质都是dnab 任何生物个体的遗传物质只有一种c 肺炎双球菌的遗传物质是dna或rnad 不含dna的生物 rna是其遗传物质解析 本题考查生物的遗传物质的相关知识 属于识记理解层次的考查 难度较小 一切有细胞结构的生物 遗传物质均为dna 因而肺炎双球菌的遗传物质是dna 根据遗传物质的不同 可将病毒分为dna病毒和rna病毒两大类 每一种特定的病毒只具有一种核酸 答案 c 2 2016届苏北四市联考 有关 dna是遗传物质 的两大经典实验的叙述正确的是 a 格里菲思的体内转化实验证明了dna是遗传物质b 艾弗里的体外转化实验能够证明蛋白质不是遗传物质c 噬菌体侵染细菌实验证明dna是主要遗传物质d 噬菌体侵染细菌能够间接证明dna能够自我复制并产生可遗传变异解析 格里菲思的体内转化实验证明了s型细菌体内存在着转化因子 艾弗里的体外转化实验中将s型细菌的蛋白质与r型细菌混合 结果只出现r型菌落 证明蛋白质不是转化因子 即蛋白质不是遗传物质 噬菌体侵染细菌实验能直接证明dna是遗传物质 间接证明dna能够自我复制并控制蛋白质的合成 答案 b 3 2016届湖北黄冈中学高三检测 在肺炎双球菌的转化实验中 在培养有r型细菌的1 2 3 4四支试管中 依次加入从s型活细菌中提取的dna 蛋白质 多糖 dna和dna酶 经过培养 检查结果发现试管内仍然有r型细菌的是 a 2和3b 1 2和3c 2 3和4d 1 2 3和4 解析 本题考查肺炎双球菌转化实验的相关知识 主要考查考生的分析综合能力 四支试管中都培养有r型细菌 加入s型细菌dna的1号试管中有部分r型细菌转化成s型细菌 即1号试管中有r型细菌和s型细菌 其余三支试管中都只有r型细菌 答案 d 4 2016届江西南昌八一中学高三月考 核酸是一切生物的遗传物质 下列有关核酸的说法正确的是 a 使用盐酸能加速甲基绿进入细胞 并有利于甲基绿与dna结合b 真核生物的遗传物质都是dna 部分原核生物遗传物质是rnac dna分子的每个脱氧核糖上均连接一个磷酸和一个含氮碱基d rna病毒的遗传物质均能在宿主细胞中反向转录生成dna 解析 盐酸能够改变细胞膜的通透性 加速染色剂进入细胞 同时使染色质中的dna与蛋白质分离 有利于dna与染色剂结合 a选项正确 真核生物和原核生物的遗传物质均为dna b选项错误 dna分子中有的脱氧核糖上连接着两个磷酸和一个碱基 c选项错误 有些rna病毒的遗传物质不能反转录形成dna d选项错误 答案 a 5 2016届长春模拟 科研人员将提取出的 疯牛病 病毒用dna水解酶和rna水解酶分别进行处理后 发现该病毒仍具有侵染能力 但用蛋白酶处理后 病毒就会失去侵染能力 该现象说明 a 疯牛病 病毒由蛋白质和核酸构成b 疯牛病 病毒的遗传物质应该是蛋白质c 疯牛病 病毒对核酸水解酶具有抵抗力d 疯牛病 病毒不含蛋白质 只含核酸解析 用dna水解酶 rna水解酶处理后仍具有侵染能力 说明其遗传物质不是dna或rna 用蛋白酶处理后 病毒失去侵染能力 说明起遗传作用的是蛋白质 答案 b 6 2016届河北 五个一名校联盟 检测 用32p和35s分别标记的噬菌体侵染细菌 经短时间保温后 用搅拌机搅拌 然后离心得到上清液和沉淀物 检测上清液中35s和32p的放射性以及被侵染细菌的存活率 得到如图所示的实验结果 下列说法不正确的是 a 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体 外壳 与细菌分离b 搅拌时间小于1分钟时 沉淀物中的放射性增高c 在实验过程中细菌没有裂解 没有子代噬菌体释放出来d 若被侵染细菌的存活率下降 细胞外35s放射性会增高解析 本题考查噬菌体侵染细菌的相关实验 主要考查考生利用所学知识解决实际问题的能力 及从图中获取信息的能力 据图分析可知 被侵染细菌全部存活 没有子代噬菌体释放出来 如果被侵染细菌的存活率下降 说明子代噬菌体裂解了细菌细胞 使子代噬菌体释放出来 故细胞外32p放射性会增高 答案 d 7 1928年 英国科学家利用小鼠做了如下的实验 实验1 r型活细菌 小鼠 小鼠存活 实验2 s型活细菌 小鼠 小鼠死亡 分离出s型活细菌 实验3 加热后杀死的s型细菌 小鼠 小鼠存活 实验4 加热后杀死的s型细菌 r型活细菌 小鼠 小鼠死亡 请回答下列相关问题 1 在实验4中从死亡的小鼠体内能够分离出 细菌 2 除了用注射法 通过观察小鼠的生活情况来区分r型和s型细菌外 你还可以利用怎样的方法来区别r型和s型细菌 3 如图为实验4中小鼠体内r型细菌的增长曲线 请在图中绘出s型细菌的增长情况 用虚线绘制 4 通过该实验获得的结论是 5 一段时间后 给实验3中的小鼠注射s型活细菌 请预测该小鼠的生活情况 并分析其原因 解析 1 在实验4中 小鼠的死亡是部分r型细菌转化成s型细菌的结果 故从死亡的小鼠体内能够分离出r型和s型两种细菌 2 除了运用注射法 通过观察小鼠是否死亡来区分r型和s型细菌外 也可以通过培养细菌 直接观察细菌的菌落特征进行判断 以及借助显微镜观察细菌有无荚膜来判断 3 绘图时需要注意 s型细菌种群将呈现 s 型增长曲线 s型细菌的初始数量应为0 体现转化从无到有的过程 s型细菌应先于r型细菌开始增长 且最后数量要多于r型细菌 4 该实验证明了s型细菌中存在着转化因子 但不能证明dna就是遗传物质 5 一段时间后 给实验3中的小鼠注射s型活细菌 小鼠不会死亡 因为先前注射的加热后杀死的s型细菌相当于抗原 小鼠体内会产生相应的抗体和记忆细胞 能够杀死注射的s型活细菌 答案 1 s型和r型 2 显微镜下观察细菌有无荚膜 或在固体培养基中培养 观察菌落特征 若菌落表面光滑 则为s型 若菌落表面粗糙 则为r型 3 如图 4 s型细菌中存在着转化因子 5 存活加热后杀死的s型细菌相当于疫苗 能刺激小鼠产生大量的抗体和记忆细胞 易错易混警示 易错点1误认为体内转化实验是 s型细菌的dna可使小鼠致死 点拨 s型细菌与r型细菌混合培养时 s型细菌的dna进入r型细菌体内 结果在s型细菌dna的控制下 r型细菌体内合成了s型细菌的dna和蛋白质 从而组装成了具有毒性的s型细菌 易错点2误认为加热杀死的s型细菌可使所有r型细菌实现转化 点拨 并非所有的r型细菌都转化为s型细菌 事实上转化的效率很低 并且转化受dna的纯度 两种细菌的亲缘关系 受体菌的状态等因素影响 因此只有少部分r型细菌被转化为s型细菌 易错点3实验误差分析不到位而失分 点拨 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 保温时间短 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 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 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 易错点4未明确 标记 对象与实验结果的对应关系 点拨 1 若用32p和35s标记病毒而宿主细胞未被标记 相当于间接地将核酸和蛋白质分开 只在子代病毒的核酸中有32p标记 2 若用32p和35s标记宿主细胞而病毒未被标记 则在子代病毒的核酸和外壳中均有标记元素 3 若用c h o n等标记病毒而宿主细胞未被标记 则只在子代病毒的核酸中有标记元素 4 若用c h o n等标记宿主细胞而病毒未被标记 则在子代病毒的核酸和外壳中均可找到标记元素 如果用15n 32p 35s共同标记噬菌体后 让其侵染未标记的大肠杆菌 在产生的子代噬菌体中 能够找到的标记元素为 a 在外壳中找到15n和35sb 在dna中找到15n和32pc 在外壳中找到15n和32pd 在dna中找到15n 32p和35s 纠错演练1 解析 dna中含p 蛋白质中含s 而n是dna和蛋白质共有的元素 因此32p只标记dna 35s只标记蛋白质 而15n同时标记dna和蛋白质 噬菌体侵染细菌时 只有dna进入细菌内 利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸合成子代噬菌体的dna和蛋白质 由于dna复制方式为半保留复制 故在子代噬菌体中能找到15n和32p标记的dna 不能找到35s和15n标记的蛋白质 答案 b 错因分析 1 因不明确噬菌体dna和蛋白质的元素组成 而不能准确判断15n 32p和35s标记的物质种类 2 因不理解噬菌体侵染细菌的过程及子代噬菌体的合成过程 而不能判断子代噬菌体哪种物质被标记 3 此类问题还常因混淆标记的生物种类而失误 分析如下 某科学家做 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结构或物质 如下表所示 产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状 大小完全一样 纠错演练2 1 子代噬菌体的dna应含有表中的 和 元素 各占 个和 个 2 子代噬菌体中 只含32p的有 个 只含31p的有 个 同时含有32p 31p的有 个 3 子代噬菌体的蛋白质分子中都没有 元素 由此说明 子代噬菌体蛋白质都含有 元素 这是因为 解析 由于细菌细胞中核苷酸含31p 而噬菌体核酸中含32p 细菌氨基酸含35s 噬菌体蛋白质含32s 噬菌体侵染细菌时 其蛋白质外壳留在外面 只有dna侵入 合成子代噬菌体所需的原料均来自寄主细胞 因此 每个噬菌体侵染细菌所形成的子代噬菌体的dna中 只有2个含亲代噬菌体的dna模板链 其余均为31p 而蛋白质外壳应全是由细菌提供的原料构建的 即全是35s 答案 1 31p32pn2 或32p31p2n 2 0n 22 3 32s噬菌体侵染细菌时 蛋白质没有进入细菌内35s子代噬菌体的蛋白质外壳是以细菌内35s标记的氨基酸为原料合成的 错因分析 1 审题不清 思维定势认为35s标记亲代噬菌体 2 对dna半保留复制方式不熟知 3 对侵染过程中蛋白质外壳留在外面 原料来源于大肠杆菌等相关知识未掌握 纠错笔记 1 噬菌体亲子代个体与细菌之间的同位素标记关系解题时一定要看清标记对象是噬菌体还是细菌 2 噬菌体侵染细菌实验中的标记误区 1 该实验不能标记c h o n这些dna和蛋白质共有的元素 否则无法将dna和蛋白质区分开 2 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 3 噬菌体侵染细菌实验与艾弗里的肺炎双球菌转化实验的方法不同 1 前者采用放射性同位素标记法 即分别标记dna和蛋白质的特征元素 32p和35s 2 后者则采用直接分离法 即分离s型细菌的dna 多糖 蛋白质等 分别与r型细菌混合培养 判断正误 1 肺炎双球