高考生物一轮复习 第六单元 基因的本质和表达 第1课 DNA是主要的遗传物质课件 新人教版.ppt

第六单元基因的本质和表达第1课dna是主要的遗传物质 考点一肺炎双球菌转化实验 必备知识回顾 1 格里菲思的小鼠体内转化实验 1 实验材料 光滑 粗糙 有毒 无毒 2 实验过程和结论 s型 s型 转化因子 2 艾弗里的体外转化实验 1 设计思路 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 实验过程和结论 r s dna 特别提醒 肺炎双球菌转化实验的三个误区 1 转化的实质是基因重组而非基因突变 肺炎双球菌转化是指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 加热导致dna变性后可复性 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 核心素养提升 典例示范 2018 皖南八校联考 利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验 各组肺炎双球菌先进行图示处理 再培养一段时间后注射到不同小鼠体内 下列说法不正确的是导学号14120119 a 通过e f对照 能说明转化因子是dna而不是蛋白质b f组可以分离出s型和r型两种肺炎双球菌c e组可分离出r型肺炎双球菌d 能导致小鼠死亡的是a b c d四组 素养解读 本题主要考查的核心素养是科学探究 具体表现在两个角度 解析 选d 从题图实验过程可看出 通过e f对照 能说明转化因子是dna而不是蛋白质 f组加入了s型菌的dna 可以分离出s型和r型两种肺炎双球菌 e组加入了s型菌的蛋白质 只能分离出r型肺炎双球菌 a组经煮沸失活 d组和e组均为r型菌 均不能导致小鼠死亡 b c组是s型细菌 f组的r型细菌有一部分转化成了s型细菌 均可导致小鼠死亡 母题变式 变式1实验拓展分析上题实验的设计思路是什么 为什么能得出s型细菌的dna是遗传物质的结论 提示 实验设计思路是把dna与蛋白质分开 分别观察dna或蛋白质的作用 转化后形成的s型细菌的性状可以遗传下去 则说明s型细菌的dna是遗传物质 变式2图形转换上述能导致小鼠死亡的组别中 哪一组符合如图所示的小鼠体内s型和r型细菌含量的变化情况 为什么 提示 f组 f组开始是r型细菌 加入s型细菌的dna后 有一部分被转化成了s型细菌 小鼠体内s型和r型细菌含量变化情况符合该图 方法规律 两种肺炎双球菌在小鼠体内的数量变化分析 1 适量的r型细菌注入小鼠体内 数量会减少 最后几乎降为0 原因是小鼠具有免疫系统 能将无毒的r型细菌清除 2 适量的s型细菌注入小鼠体内 数量会先减少后增加 因为s型细菌有毒 会使小鼠的免疫力大大下降 3 适量的混合活细菌注入小鼠体内 数量都会先减少后增加 因为s型细菌会导致小鼠免疫力下降 使细菌的数量增加 4 加热杀死的s型细菌与正常的r型细菌混合注入小鼠体内 r型细菌数量会暂时下降 但一旦s型细菌的dna将r型细菌转化成有活性的s型细菌 小鼠的免疫力会逐渐下降 两种细菌的数量都会增加 高考角度全练 角度一肺炎双球菌的体内转化实验1 2018 衡水模拟 s型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型 如 等 不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转换 在特殊条件下离体培养s 型肺炎双球菌可从中分离出r 型菌 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 小鼠患病并大量死亡 而且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 角度二肺炎双球菌的体外转化实验2 2018 洛阳模拟 如图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤 下列有关说法正确的是 a 要加热处理 要将各提取物分别与r菌混合培养b 培养基上的一个肺炎双球菌的菌落是一个群落c 如果将活s菌悬液与活r菌悬液换一下位置 则不会发生转化d 要转入固体培养基培养 结果可能出现s r两种菌落 解析 选d 图中 过程要获取蛋白质 dna等成分 所以不能加热处理 a错误 培养基上的一个肺炎双球菌的菌落是一个种群 b错误 如果将活s菌悬液与活r菌悬液换一下位置 则可能会发生转化 c错误 要转入固体培养基培养 结果可能出现s r两种菌落 d正确 3 2018 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 加固训练 2018 商丘模拟 肺炎双球菌有许多类型 有荚膜的s型细菌有毒性 能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡 无荚膜的r型细菌无毒性 下图为所做的细菌转化实验 相关说法错误的是 a 丙组为对照组 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 戊组试管中长出的还是无毒性的r型细菌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 选d 丙组为对照组 小鼠不死亡 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型细菌的蛋白质 试管中长出的还是无毒性的r型细菌 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 考点二噬菌体侵染细菌的实验 必备知识回顾 1 实验材料 t2噬菌体 蛋白质 dna p 寄生 2 实验方法 该实验中用35s 32p分别标记 同位素标记法 蛋白质和dna 3 实验过程及结果 1 标记t2噬菌体 t2噬菌体 大肠杆菌 2 侵染细菌 高 低 低 高 3 实验结果与分析 宿主细胞 35s 蛋白质外壳 4 实验结论 在t2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 5 t2噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌体外转化实验的比较 dna dna dna 特别提醒 标记t2噬菌体的三个 不能 1 不能用含35s和32p的培养基培养t2噬菌体 t2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 2 不能用18o和14c标记细菌 再用被标记的细菌来培养t2噬菌体 dna和蛋白质都含有o和c 用这两种元素标记 结果是t2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 3 不能用35s和32p标记同一t2噬菌体 放射性检测时只能检测到放射性的存在部位 不能确定是何种元素的放射性 核心素养提升 典例示范 2017 全国卷 在证明dna是遗传物质的过程中 t2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用 下列与该噬菌体相关的叙述 正确的是 导学号14120120 a t2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖b t2噬菌体病毒颗粒内可以合成mrna和蛋白质c 培养基中的32p经宿主摄取后可出现在t2噬菌体的核酸中d 人类免疫缺陷病毒与t2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 素养解读 本题主要考查的核心素养是科学思维 具体表现在三个角度 解析 选c 本题主要考查t2噬菌体侵染细菌的实验及病毒的特点 t2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒 a项错误 t2噬菌体缺乏独立代谢的能力 只能在宿主细胞内进行代谢 b项错误 t2噬菌体侵入宿主细胞后 利用宿主细胞的核苷酸合成自身的核酸 培养基中32p经宿主摄取后 可以出现在t2噬菌体的核酸中 c项正确 人类免疫缺陷病毒 hiv 的遗传物质是rna t2噬菌体的遗传物质是dna d项错误 母题变式 变式1噬菌体的结构分析在证明dna是遗传物质的实验中 赫尔希和蔡斯分别用32p和35s标记t2噬菌体的dna和蛋白质 在下图中标记元素所在部位依次是 理由是 dna标记的是p 是磷酸 蛋白质标记的是s 只有r基 中可能含 有s 变式2t2噬菌体侵染细菌实验的结论t2噬菌体侵染细菌实验同时还证明了dna的两大重要功能 即 能够 使前后代保持一定的连续性 能够指导 的合成 从而控制新陈代谢的过程和性状特点 自我复制 蛋白质 方法规律 子代噬菌体的组成物质来源分析 1 从蛋白质外壳方面分析 由宿主细胞提供原料氨基酸 在宿主细胞的核糖体上合成 2 从dna方面分析 由亲代噬菌体提供模板 利用宿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 只有少数含有亲代噬菌体dna的单链 其余子代噬菌体的dna均由宿主细胞提供原料合成 高考角度全练 1 2018 沧州名校联考 赫尔希和蔡斯于1952年所做的t2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t2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 解析 选b t2噬菌体侵染大肠杆菌后 会裂解宿主细胞 但不是成功的原因 t2噬菌体侵染细菌时把dna注入大肠杆菌中 而蛋白质外壳留在外面 这一特性将蛋白质和dna分离开 使实验结果更科学 更准确 t2噬菌体的结构物质有蛋白质和dna 对蛋白质和dna进行标记要用特征元素35s和32p 不能用共有元素15n 蛋白质的组成元素中一般没有p 知识总结 t2噬菌体侵染大肠杆菌 1 侵染过程 2 过程分析 t2噬菌体只提供模板 氨基酸 核苷酸 trna 核糖体 能量系统和酶系统等都由宿主提供 当t2噬菌体增殖到一定数量后大肠杆菌裂解 释放出大量的t2噬菌体 2 2018 郑州模拟 t2噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程为同位素标记t2噬菌体 t2噬菌体侵染大肠杆菌 搅拌 离心 检测上清液和沉淀物的放射性 下列说法正确的是 a 实验中有两次培养t2噬菌体的过程 可以说明病毒的生命活动离不开细胞b t2噬菌体侵染的是未标记的大肠杆菌 为保证侵染的效果可以延长保温的时间c 离心的目的是让t2噬菌体和大肠杆菌分离d 用32p标记的一组感染实验 放射性主要分布在上清液中 解析 选a 病毒没有细胞结构 没有自主代谢 生命活动必须依赖活细胞 因此需要用大肠杆菌培养噬菌体 a正确 t2噬菌体侵染细菌的实验中 培养时间不宜过长 否则会导致噬菌体从大肠杆菌中释放出来 b错误 离心的目的是让t2噬菌体的蛋白质外壳和大肠杆菌分离 c错误 用32p标记的一组感染实验 放射性主要分布在沉淀物中 d错误 3 某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的t2噬菌体侵染细菌实验 进行了以下4个实验 用未标记的t2噬菌体侵染35s标记的细菌 用32p标记的t2噬菌体侵染未标记的细菌 用未标记的t2噬菌体侵染3h标记的细菌 用15n标记的t2噬菌体侵染未标记的细菌 经过一段时间后离心 检测到以上4个实验中放射性物质的主要位置依次是导学号14120121 a 沉淀物 沉淀物 沉淀物和上清液 沉淀物和上清液b 沉淀物 上清液 沉淀物 沉淀物和上清液c 上清液 上清液 沉淀物和上清液 上清液d 沉淀物 沉淀物 沉淀物 沉淀物和上清液 解析 选d 在该实验中 沉淀物的主要成分是细菌 上清液的主要成分为t2噬菌体外壳 都直接对细菌进行了标记 放射性物质主要出现在沉淀物中 用32p只能标记t2噬菌体的dna 在该实验中 t2噬菌体的dna会进入细菌体内 放射性物质也主要出现在沉淀物中 用15n可以标记t2噬菌体的蛋白质外壳和dna 在该实验中 t2噬菌体的蛋白质外壳不会 进入细菌体内 而dna可以进入细菌体内 故放射性物质会出现在上清液和沉淀物中 加固训练 1 2018 豫北四市联考 某同学模拟赫尔希和蔡斯做了t2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t2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 选a 35s标记的是t2噬菌体的蛋白质外壳 dna不含有s 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物中 使沉淀物b中放射性增强 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 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 2 2018 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与分化 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 考点三dna是主要的遗传物质 必备知识回顾 1 rna是遗传物质的实验 1 实验材料 烟草花叶病毒和烟草 烟草花叶病毒的组成物质是 蛋白质和rna 2 实验过程及结果 出现病斑 不出现病斑 3 实验分析与结论 烟草花叶病毒的 能自我复制 并控制生物的遗传性状 因此 是它的遗传物质 rna rna 2 生物体内核酸种类 遗传物质类型及实例 dna dna rna 特别提醒 dna是遗传物质 和 dna是主要的遗传物质 的含义不同 1 dna是遗传物质 是指所有含有dna的生物中 dna是遗传物质 2 dna是主要的遗传物质 是指在所有生物中 绝大多数生物的遗传物质是dna 只有少数生物的遗传物质不是dna 如少数rna病毒的遗传物质是rna 核心素养提升 典例示范 2018 郑州模拟 下列有关 dna是生物的主要遗传物质 的叙述 不正确的是 a 同时含有dna和rna的生物体 其遗传物质主要是dna 其次是rnab 细胞核中的遗传物质是dna 细胞质中的遗传物质也是dnac 具有细胞结构的生物体均以dna作为遗传物质d 在生物界中 只有部分病毒的遗传物质是rna 素养解读 本题主要考查的核心素养是科学思维 具体表现在分析与综合方面 即通过实例总结生物的遗传物质 解析 选a 同时含有dna和rna的生物体 其遗传物质是dna a错误 细胞生物的遗传物质是dna 主要存在于细胞核中 少量存在于细胞质的线粒体和叶绿体中 b正确 具有细胞结构的生物体均以dna作为遗传物质 c正确 dna是绝大多数生物的遗传物质 rna是少数病毒的遗传物质 d正确 高考角度全练 角度一烟草花叶病毒侵染实验1 2018 深圳模拟 以下是证明rna为遗传物质的实验图解 请据图中的信息 选出正确的选项 导学号14120122 a 不同类型的外壳互换 说明外壳对病毒的侵染不起作用b 病毒的后代性状只和核酸有关 因为只有核酸侵入细胞c 病斑类型的不同 根本上是