2020_2021学年新教材高中生物第二章遗传的分子基础1DNA是主要的遗传物质课件苏教版必修2202103132285

1、第二章 遗传分子的分子基础 第一节DNA是主要的遗传物质 必备知识必备知识自主学习自主学习 一、肺炎链球菌转化实验一、肺炎链球菌转化实验 1.1.肺炎链球菌肺炎链球菌: : 判一判判一判: :基于对肺炎链球菌的理解进行判断。基于对肺炎链球菌的理解进行判断。 (1)R(1)R型活细菌无多糖类荚膜型活细菌无多糖类荚膜, ,在培养基上形成的菌落表面光滑。在培养基上形成的菌落表面光滑。 ( )( ) 提示提示: :R R型活细菌无多糖类荚膜型活细菌无多糖类荚膜, ,在培养基上形成的菌落表面粗糙。在培养基上形成的菌落表面粗糙。 (2)S(2)S型活细菌有多糖类荚膜型活细菌有多糖类荚膜, ,在培养基上形成

2、的菌落表面光滑。在培养基上形成的菌落表面光滑。 ( )( ) (3)S(3)S型活细菌无致病性型活细菌无致病性, ,不会使人和小鼠患病。不会使人和小鼠患病。 ( )( ) 提示提示: :S S型活细菌有致病性型活细菌有致病性, ,会使人和小鼠患肺炎会使人和小鼠患肺炎, ,小鼠并发败血症死亡。小鼠并发败血症死亡。 (4)R(4)R型活细菌有致病性型活细菌有致病性, ,会使人和小鼠患病。会使人和小鼠患病。( )( ) 提示提示: :R R型活细菌无致病性型活细菌无致病性, ,不会使人和小鼠患病。不会使人和小鼠患病。 2.2.格里菲斯的实验格里菲斯的实验: : (1)(1)实验过程实验过程: : (

3、2)(2)实验推论实验推论: :被加热杀死的被加热杀死的S S型细菌中可能含有某种型细菌中可能含有某种_,_,使使R R型细菌型细菌 转化为转化为S S型细菌型细菌, ,而且这种转化是可以而且这种转化是可以_的。的。 转化因子转化因子 遗传遗传 3.3.艾弗里的实验艾弗里的实验: : (1)(1)基于对艾弗里实验过程的理解基于对艾弗里实验过程的理解, ,填空填空: : (2)(2)实验结论实验结论:_:_使使R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌。型细菌。 【问问答答】上述实验中蛋白酶、上述实验中蛋白酶、RNARNA酶、酶、DNADNA酶的作用分别是什么酶的作用分别是什么? ? 提示提示:

4、 :蛋白酶催化蛋白质水解蛋白酶催化蛋白质水解,RNA,RNA酶催化酶催化RNARNA水解水解,DNA,DNA酶催化酶催化DNADNA水解。水解。 DNADNA 二、噬菌体侵染细菌的实验二、噬菌体侵染细菌的实验 1.1.实验材料实验材料:_:_。 (1)T2(1)T2噬菌体的结构及生活方式噬菌体的结构及生活方式: : T2T2噬菌体和大肠杆菌噬菌体和大肠杆菌 (2)T2(2)T2噬菌体的繁殖噬菌体的繁殖: : 繁殖过程繁殖过程:_:_侵入侵入_成熟成熟_。 T2T2噬菌体侵染大肠杆菌后噬菌体侵染大肠杆菌后, ,会在会在_的作用下的作用下, ,利用利用_体内的体内的 物质来合成自身的组成成分。物质

5、来合成自身的组成成分。 2.2.实验方法实验方法:_:_。 吸附吸附增殖增殖裂解裂解 噬菌体噬菌体DNADNA大肠杆菌大肠杆菌 放射性同位素标记法放射性同位素标记法 【问问答答】从元素组成的角度分析标记元素的选择从元素组成的角度分析标记元素的选择: : (1)DNA(1)DNA的组成元素的组成元素:_,:_,蛋白质的主要组成元素蛋白质的主要组成元素:_:_。 (2)(2)该实验中用该实验中用_分别标记噬菌体的蛋白质和分别标记噬菌体的蛋白质和DNADNA。 C C、H H、O O、N N、P PC C、H H、O O、N N、S S 3535S S、 、32 32P P 3.3.实验过程实验过程

6、: : 4.4.实验结果分析实验结果分析: : (1)(1)噬菌体侵染细菌时噬菌体侵染细菌时, ,_进入细菌的细胞中进入细菌的细胞中, ,而而_外壳仍留在细胞外。外壳仍留在细胞外。 (2)(2)在在_的指导下的指导下, ,新组装并释放出来的子代噬菌体与侵染大肠杆菌新组装并释放出来的子代噬菌体与侵染大肠杆菌 的噬菌体完全相同。的噬菌体完全相同。 5.5.结论结论: :_才是真正的遗传物质。才是真正的遗传物质。 DNADNA蛋白质蛋白质 噬菌体噬菌体DNADNA DNADNA 【问问答答】 教材教材【积极思维积极思维】大肠杆菌裂解释放出的噬菌体中不能检测到大肠杆菌裂解释放出的噬菌体中不能检测到35

7、 35S S的蛋白质 的蛋白质, ,那那 么蛋白质外壳来源于哪里么蛋白质外壳来源于哪里? ? 提示提示: :蛋白质外壳是以大肠杆菌的氨基酸为原料合成的。蛋白质外壳是以大肠杆菌的氨基酸为原料合成的。 三、三、RNARNA是某些病毒的遗传物质是某些病毒的遗传物质 1.1.烟草花叶病毒的实验烟草花叶病毒的实验: : (1)(1)烟草花叶病毒的结构烟草花叶病毒的结构: : (2)(2)实验过程实验过程: : (3)(3)结论结论: :_起着控制性状的作用起着控制性状的作用, ,而不是蛋白质而不是蛋白质, ,即即_是烟草花叶病毒是烟草花叶病毒 的遗传物质。的遗传物质。 RNARNARNARNA 2.TM

8、V(2.TMV(烟草花叶病毒烟草花叶病毒) )与与HRV(HRV(车前草病毒车前草病毒) )的病毒重建实验的病毒重建实验: : (1)(1)实验过程实验过程: : (2)(2)实验结论实验结论: :在只含有在只含有RNARNA而不含有而不含有DNADNA的病毒中的病毒中, ,遗传物质是遗传物质是_。 RNARNA 【问问答答】 病毒中的核酸、核苷酸、五碳糖和碱基分别有多少种病毒中的核酸、核苷酸、五碳糖和碱基分别有多少种? ?病毒的遗传物质是否都病毒的遗传物质是否都 是是RNA?RNA? 提示提示: :1 1种、种、4 4种、种、1 1种和种和4 4种。不一定种。不一定, ,如如T2T2噬菌体的

9、遗传物质是噬菌体的遗传物质是DNADNA。 四、生物与遗传物质的种类四、生物与遗传物质的种类 选一选选一选: :基于对生物遗传物质的理解填空。下列生物中遗传物质是基于对生物遗传物质的理解填空。下列生物中遗传物质是DNADNA的有的有: : _; ;遗传物质为遗传物质为RNARNA的有的有: :_。 T2T2噬菌体烟草花叶病毒蓝细菌噬菌体烟草花叶病毒蓝细菌 大肠杆菌酵母菌大肠杆菌酵母菌蝗虫蝗虫 杨树杨树 SARSSARS病毒病毒 乙肝病毒乙肝病毒 艾滋病病毒艾滋病病毒 关键能力关键能力合作学习合作学习 知识点一知识点一 肺炎链球菌两个转化实验的比较肺炎链球菌两个转化实验的比较 1.1.区别区别:

10、 : 体内转化实验体内转化实验体外转化实验体外转化实验 科学家科学家格里菲斯格里菲斯艾弗里及其同事艾弗里及其同事 细菌培养细菌培养小鼠体内小鼠体内体外培养基体外培养基 实验构思实验构思 用加热致死的用加热致死的S S型细菌注射型细菌注射 到小鼠体内作为对照实验到小鼠体内作为对照实验 来说明确实发生了转化来说明确实发生了转化 将将S S型细菌的型细菌的DNADNA、RNARNA、蛋白质、蛋白质 分别与分别与R R型细菌混合培养型细菌混合培养, ,观察能观察能 否使否使R R型细菌发生转化型细菌发生转化 观察指标观察指标小鼠是否死亡小鼠是否死亡培养基中菌落类型培养基中菌落类型 实验结论实验结论 加

11、热致死的加热致死的S S型细菌体内有型细菌体内有 转化因子转化因子 转化因子很可能是转化因子很可能是DNADNA 2.2.联系联系: : (1)(1)体内转化实验是体外转化实验的基础体内转化实验是体外转化实验的基础, ,体外转化实验则是前者的延伸。体外转化实验则是前者的延伸。 (2)(2)实验设计都遵循对照原则和单一变量原则。实验设计都遵循对照原则和单一变量原则。 特别提醒特别提醒: :肺炎链球菌实验的三点提醒肺炎链球菌实验的三点提醒 加热会使蛋白质变性失活加热会使蛋白质变性失活, ,这种失活是不可逆的这种失活是不可逆的, ,温度降低后蛋白质活性也温度降低后蛋白质活性也 不可恢复不可恢复; ;

12、而加热会使而加热会使DNADNA双链解旋双链解旋, ,随温度的降低随温度的降低, ,仍可恢复活性。仍可恢复活性。 转化的实质是转化的实质是S S型细菌的型细菌的DNADNA片段整合到片段整合到R R型细菌的型细菌的DNADNA中。中。 艾弗里的实验思路实际是将艾弗里的实验思路实际是将S S型肺炎链球菌中提纯的各种物质分别和型肺炎链球菌中提纯的各种物质分别和R R型活型活 细菌混合培养细菌混合培养, ,单独、直接地观察它们的作用效果。单独、直接地观察它们的作用效果。 【知识拓展知识拓展】 区分区分R R型肺炎链球菌与型肺炎链球菌与S S型肺炎链球菌的方法型肺炎链球菌的方法 (1)(1)显微观察显

13、微观察: :制作装片制作装片, ,用光学显微镜观察肺炎链球菌是否有荚膜。有荚膜的用光学显微镜观察肺炎链球菌是否有荚膜。有荚膜的 为为S S型肺炎链球菌型肺炎链球菌, ,无荚膜的为无荚膜的为R R型肺炎链球菌。型肺炎链球菌。 (2)(2)宏观观察宏观观察: :培养成菌落培养成菌落, ,观察菌落的形态。菌落表面光滑的为观察菌落的形态。菌落表面光滑的为S S型肺炎链球型肺炎链球 菌菌, ,表面粗糙的为表面粗糙的为R R型肺炎链球菌。型肺炎链球菌。 (3)(3)动物实验动物实验: :将菌体注入小动物体内将菌体注入小动物体内, ,有致病性的为有致病性的为S S型肺炎链球菌型肺炎链球菌, ,无致病性无致病

14、性 的为的为R R型肺炎链球菌。型肺炎链球菌。 【典例示范典例示范】 在肺炎链球菌的转化实验中在肺炎链球菌的转化实验中, ,在培养在培养R R型细菌的型细菌的1 1、2 2、3 3、4 4四支试管中四支试管中, ,依次加依次加 入从入从S S型活细菌中提取的型活细菌中提取的DNADNA、DNADNA和和DNADNA酶、蛋白质、多糖酶、蛋白质、多糖, ,经过培养经过培养, ,检查结检查结 果发现试管内仍然有果发现试管内仍然有R R型细菌的是型细菌的是( () ) A.3A.3和和4 4B.1B.1、3 3和和4 4 C.2C.2、3 3和和4 4D.1D.1、2 2、3 3和和4 4 【解题思维

15、解题思维】解答本题需突破以下两个关键点解答本题需突破以下两个关键点: : 【解析解析】选选D D。在。在2 2、3 3、4 4三支试管内三支试管内, ,只有只有R R型细菌型细菌, ,因为没有因为没有S S型细菌的型细菌的DNA,DNA, 所以都不会发生转化。所以都不会发生转化。1 1号试管内因为有号试管内因为有S S型细菌的型细菌的DNA,DNA,所以会使所以会使R R型细菌发生型细菌发生 转化转化, ,但是发生转化的但是发生转化的R R型细菌只是一部分型细菌只是一部分, ,故试管内仍然有故试管内仍然有R R型细菌存在。型细菌存在。 【母题追问母题追问】 (1)(1)上述上述1 1号试管中含

16、有肺炎链球菌的种类及各自的来源是什么号试管中含有肺炎链球菌的种类及各自的来源是什么? ? 提示提示: :R R型和型和S S型。型。S S型细菌的型细菌的DNADNA插入插入R R型细菌的型细菌的DNADNA上上,R,R型细菌发生转化形成型细菌发生转化形成S S 型细菌型细菌, ,试管中部分试管中部分R R型细菌发生转化型细菌发生转化, ,仍存在仍存在R R型细菌。型细菌。 (2)(2)上题导致上题导致R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌的遗传物质、原料、能量分别由哪方提供型细菌的遗传物质、原料、能量分别由哪方提供? ? 提示提示: :实现转化时遗传物质来自实现转化时遗传物质来自S S型

17、细菌型细菌, ,原料和能量均来自原料和能量均来自R R型细菌。型细菌。 【审答误区审答误区】 不能理解什么是转化不能理解什么是转化,S,S型细菌的型细菌的DNADNA整合到整合到R R型细菌中型细菌中, ,使使R R型细菌由无毒变成型细菌由无毒变成 有毒有毒, ,即转化成功。即转化成功。 【类题精练类题精练】 1.1.肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示, ,下列叙述正确的是下列叙述正确的是 ( () ) A.SA.S型肺炎链球菌的菌落为粗糙的型肺炎链球菌的菌落为粗糙的,R,R型肺炎链球菌的菌落是光滑的型肺炎链球菌的菌落是光滑的 B.SB.S型菌的型菌的DN

18、ADNA经加热后失活经加热后失活, ,因而注射因而注射S S型菌后的小鼠仍存活型菌后的小鼠仍存活 C.C.从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S S型菌而无型菌而无R R型菌型菌 D.D.该实验未证明该实验未证明R R型菌转化为型菌转化为S S型菌是由型菌是由S S型菌的型菌的DNADNA引起的引起的 【解析解析】选选D D。S S型肺炎链球菌的菌落为光滑的型肺炎链球菌的菌落为光滑的,R,R型肺炎链球菌的菌落是粗糙型肺炎链球菌的菌落是粗糙 的的,A,A错误错误;S;S型菌的蛋白质经过加热后已经失活型菌的蛋白质经过加热后已经失活, ,但其但其DNADNA经加热

19、后没有失去活经加热后没有失去活 性性,B,B错误错误;S;S型细菌中的型细菌中的DNADNA能将部分能将部分R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌型细菌, ,因此从病死小鼠因此从病死小鼠 中分离得到的肺炎链球菌有中分离得到的肺炎链球菌有S S型菌和型菌和R R型菌型菌,C,C错误错误; ;该实验证明该实验证明S S型细菌中存在型细菌中存在 某种转化因子某种转化因子, ,能将能将R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌型细菌, ,但不能证明但不能证明R R型菌转化为型菌转化为S S型菌是型菌是 由由S S型菌的型菌的DNADNA引起的引起的,D,D正确。正确。 2.“2.“肺炎链球菌的转化

20、实验肺炎链球菌的转化实验”证明了证明了DNADNA是遗传物质是遗传物质, ,而蛋白质不是遗传物质而蛋白质不是遗传物质, , 得出这一结论的关键是得出这一结论的关键是 ( () ) A.A.用用S S型活细菌和加热杀死后的型活细菌和加热杀死后的S S型细菌分别对小鼠进行注射型细菌分别对小鼠进行注射, ,并形成对照并形成对照 B.B.用杀死的用杀死的S S型细菌与无毒的型细菌与无毒的R R型细菌混合后注射到小鼠体内型细菌混合后注射到小鼠体内, ,测定小鼠体液中测定小鼠体液中 抗体的含量抗体的含量 C.C.从死亡小鼠体内分离获得了从死亡小鼠体内分离获得了S S型细菌型细菌 D.D.将将S S型细菌的

21、各种组成物质分离并分别加入各培养基中型细菌的各种组成物质分离并分别加入各培养基中, ,培养培养R R型细菌型细菌, ,观察观察 是否发生转化是否发生转化 【解析解析】选选D D。将。将S S型细菌的各种组成物质分离并分别与型细菌的各种组成物质分离并分别与R R型细菌混合培养后型细菌混合培养后, , 发现只有加入发现只有加入DNADNA的培养基中的培养基中R R型细菌发生转化型细菌发生转化, ,出现出现S S型细菌型细菌, ,而加入其他组成而加入其他组成 物质的培养基中物质的培养基中R R型细菌型细菌( (如加入蛋白质如加入蛋白质) )不发生转化不发生转化, ,即不出现即不出现S S型细菌。型细

22、菌。 【补偿训练补偿训练】 如图表示肺炎链球菌的转化实验如图表示肺炎链球菌的转化实验, ,下列说法中正确的是下列说法中正确的是( () ) A.A.该实验的设计遵循了对照原则和单一变量原则该实验的设计遵循了对照原则和单一变量原则 B.aB.a、d d组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果 C.C.从从d d组死亡小鼠身上分离得到的组死亡小鼠身上分离得到的S S型活细菌是由型活细菌是由S S型死细菌转化而成的型死细菌转化而成的 D.SD.S型细菌的型细菌的DNADNA可使小鼠死亡可使小鼠死亡 【解析解析】选选A A。对照原则和单一变量原则是生物实验设计的基本原则。对

23、照原则和单一变量原则是生物实验设计的基本原则, ,图中的图中的 实验是肺炎链球菌的体内转化实验。四组实验的处理方法不同并相互对照实验是肺炎链球菌的体内转化实验。四组实验的处理方法不同并相互对照,A,A 项正确项正确;a;a、d d两组小鼠是由于感染了两组小鼠是由于感染了S S型活细菌后患败血症死亡的型活细菌后患败血症死亡的,B,B项错误项错误;d;d 组小鼠体内出现的组小鼠体内出现的S S型活细菌是由型活细菌是由R R型活细菌转化而来的型活细菌转化而来的,C,C项错误项错误;S;S型细菌的型细菌的 DNADNA并不直接使小鼠死亡并不直接使小鼠死亡, ,而是使而是使R R型细菌转化为有毒的型细菌

24、转化为有毒的S S型细菌型细菌, ,最终使小鼠死最终使小鼠死 亡亡,D,D项错误。项错误。 知识点二知识点二 噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验 1.1.噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程: : 过程过程过程图示过程图示过程分析过程分析 吸附吸附噬菌体用尾部的尾丝附着在细菌表面噬菌体用尾部的尾丝附着在细菌表面 侵入侵入 噬菌体将自身的噬菌体将自身的DNADNA侵入细菌体内侵入细菌体内, ,而蛋白而蛋白 质外壳留在细菌体外质外壳留在细菌体外 过程过程过程图示过程图示过程分析过程分析 增殖增殖 亲代噬菌体的亲代噬菌体的DNADNA利用细菌体内的营养物质利用细菌体内的营养物质 为原料为原

25、料, ,复制子代噬菌体的复制子代噬菌体的DNA,DNA,并合成子代并合成子代 噬菌体的蛋白质外壳噬菌体的蛋白质外壳 成熟成熟 合成的子代噬菌体的合成的子代噬菌体的DNADNA和蛋白质组装成子和蛋白质组装成子 代噬菌体代噬菌体 裂解裂解 细菌裂解细菌裂解, ,释放出子代噬菌体释放出子代噬菌体; ;释放的子代噬释放的子代噬 菌体再去侵染其他细菌菌体再去侵染其他细菌 特别提醒特别提醒: : T2T2噬菌体营寄生生活噬菌体营寄生生活, ,寄主细胞只能是大肠杆菌。寄主细胞只能是大肠杆菌。 噬菌体在大肠杆菌中繁殖后代过程中噬菌体在大肠杆菌中繁殖后代过程中,DNA,DNA由噬菌体提供由噬菌体提供, ,合成子

26、代噬菌体的合成子代噬菌体的 DNADNA和蛋白质外壳所需要的原料都是由大肠杆菌提供。和蛋白质外壳所需要的原料都是由大肠杆菌提供。 2.2.噬菌体中放射性元素分析噬菌体中放射性元素分析: : 放射性放射性 元素元素 标记生物标记生物检测物质检测物质检测结果检测结果 3232P P 噬菌体噬菌体 子代噬菌子代噬菌 体的核酸体的核酸 部分含放射性部分含放射性 大肠杆菌大肠杆菌全部含放射性全部含放射性 3535S S 噬菌体噬菌体 子代噬菌子代噬菌 体的蛋白质体的蛋白质 均无放射性均无放射性 大肠杆菌大肠杆菌均含放射性均含放射性 1414C C、 、3 3H H 噬菌体噬菌体 子代噬菌体的核酸子代噬菌

27、体的核酸部分含放射性部分含放射性 子代噬菌体蛋白质子代噬菌体蛋白质均不含放射性均不含放射性 大肠杆菌大肠杆菌 子代噬菌体的核酸子代噬菌体的核酸全部含放射性全部含放射性 子代噬菌体蛋白质子代噬菌体蛋白质全部含放射性全部含放射性 特别提醒特别提醒: : P P是是DNADNA的特有元素的特有元素, ,只标记噬菌体的只标记噬菌体的DNA;SDNA;S是蛋白质的特有元素是蛋白质的特有元素, ,只标记噬菌只标记噬菌 体的蛋白质外壳。体的蛋白质外壳。 噬菌体的蛋白质和噬菌体的蛋白质和DNADNA中均含有中均含有C C、H H、O O三种元素三种元素, ,所以不能标记这三种元素所以不能标记这三种元素, ,

28、否则无法区分标记的是否则无法区分标记的是DNA DNA 还是蛋白质。还是蛋白质。 3.3.实验中放射性正常或异常分布情况及原因实验中放射性正常或异常分布情况及原因: : (1)(1)用含用含32 32P P的 的T2T2噬菌体侵染大肠杆菌时噬菌体侵染大肠杆菌时: : (2)(2)用含用含35S35S的的T2T2噬菌体侵染大肠杆菌时噬菌体侵染大肠杆菌时: : 特别提醒特别提醒: : 实验过程中保温时间要合理实验过程中保温时间要合理( (不能过长或过短不能过长或过短),),否则上清液中会含有放射性。否则上清液中会含有放射性。 搅拌要充分搅拌要充分, ,否则沉淀物中会含有放射性。否则沉淀物中会含有放

29、射性。 【知识拓展】【知识拓展】 同位素标记法同位素标记法 (1)(1)适用范围及实验原理适用范围及实验原理: :同位素标记法一般是在需要研究的物质体系中同位素标记法一般是在需要研究的物质体系中, ,加入加入 一些放射性同位素原子一些放射性同位素原子( (标记原子标记原子),),用放射性检测手段来跟踪其行迹用放射性检测手段来跟踪其行迹, ,研究出该研究出该 系统的变化规律。可用来研究元素在同一生物体内各细胞之间以及细胞内各细系统的变化规律。可用来研究元素在同一生物体内各细胞之间以及细胞内各细 胞器之间、各物质之间的运行和变化情况。胞器之间、各物质之间的运行和变化情况。 (2)(2)常用元素常用

30、元素: :用于跟踪技术的放射性同位素一般是构成细胞化合物的重要元素用于跟踪技术的放射性同位素一般是构成细胞化合物的重要元素, , 如如3 3H H、14 14C C、 、32 32P P、 、35 35S S等。 等。 (3)(3)一般流程一般流程: :明确研究的生命活动明确研究的生命活动确定密切相关的化合物确定密切相关的化合物选择恰当的放射选择恰当的放射 性元素性元素用含放射性元素的物质处理细胞或生物用含放射性元素的物质处理细胞或生物放射性检测放射性检测得出规律。得出规律。 【典例示范典例示范】 如果用如果用3 3H H、14 14C C、 、32 32P P、 、35 35S S标记噬菌体

31、后 标记噬菌体后, ,让其侵染细菌让其侵染细菌, ,在产生的子代噬菌体的组在产生的子代噬菌体的组 成结构成分中成结构成分中, ,能够找到的放射性元素为能够找到的放射性元素为( () ) A.A.可在蛋白质外壳中找到可在蛋白质外壳中找到3 3H H、14 14C C、 、35 35S S B.B.可在可在DNADNA中找到中找到3 3H H、14 14C C、 、32 32P P C.C.可在蛋白质外壳中找到可在蛋白质外壳中找到 14C 14C、 、32 32P P、 、35 35S S D.D.可在可在DNADNA中找到中找到14 14C C、 、32 32P P、 、35 35S S 【解题

32、思维解题思维】解答本题需要突破两个关键点解答本题需要突破两个关键点: : 【解析解析】选选B B。噬菌体的蛋白质和。噬菌体的蛋白质和DNADNA中都有中都有C C、H H、O O、N N四种元素四种元素, ,蛋白质中特蛋白质中特 有的元素是有的元素是S,DNAS,DNA中特有的元素是中特有的元素是P P。当用。当用3 3H H、14 14C C、 、32 32P P、 、35 35S S标记噬菌体后 标记噬菌体后, ,3 3H H、 1414C C、 、35 35S S标记在噬菌体的蛋白质外壳上 标记在噬菌体的蛋白质外壳上, ,3 3H H、14 14C C、 、32 32P P标记在噬菌体的

33、 标记在噬菌体的DNADNA上上, ,由于由于 细菌没有被标记细菌没有被标记, ,噬菌体侵染细菌时只有其噬菌体侵染细菌时只有其DNADNA分子进入细菌中分子进入细菌中, ,重新合成了子重新合成了子 代的蛋白质外壳。故在子代噬菌体的组成成分中代的蛋白质外壳。故在子代噬菌体的组成成分中, ,其蛋白质外壳含其蛋白质外壳含3 3H H、14 14C, C,部分部分 DNADNA中含中含3 3H H、14 14C C、 、32 32P,B P,B正确。正确。 【审答误区审答误区】常见以下两种错误常见以下两种错误: : (1)(1)3 3H H、14 14C C标记噬菌体时 标记噬菌体时, ,噬菌体的蛋白

34、质外壳和噬菌体的蛋白质外壳和DNADNA均被标记均被标记, ,而不是其中一种而不是其中一种 被标记。被标记。 (2)(2)噬菌体侵染细菌过程中噬菌体侵染细菌过程中, ,只有只有DNADNA进入宿主细胞进入宿主细胞, ,利用宿主细胞的原料进行物利用宿主细胞的原料进行物 质合成。质合成。 【方法规律方法规律】二看法判断子代放射性的有无二看法判断子代放射性的有无 【类题精练类题精练】 1.1.如图所示为赫尔希和蔡斯实验中的如图所示为赫尔希和蔡斯实验中的T2T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程示意图。下噬菌体侵染大肠杆菌的过程示意图。下 列说法正确的是列说法正确的是( () ) A.A.过程释放的噬菌体都不含

35、有亲代的成分过程释放的噬菌体都不含有亲代的成分 B.B.培养噬菌体和大肠杆菌可用相同的培养基培养噬菌体和大肠杆菌可用相同的培养基 C.T2C.T2噬菌体和大肠杆菌含有的核酸种类相同噬菌体和大肠杆菌含有的核酸种类相同 D.T2D.T2噬菌体增殖需要大肠杆菌的核糖体参与噬菌体增殖需要大肠杆菌的核糖体参与 【解析解析】选选D D。过程释放的噬菌体中有少数含有亲代的。过程释放的噬菌体中有少数含有亲代的DNA,ADNA,A错误错误; ;噬菌体是噬菌体是 DNADNA病毒病毒, ,营寄生生活营寄生生活, ,故培养噬菌体的培养基中必须有活细胞故培养噬菌体的培养基中必须有活细胞, ,而培养大肠杆菌而培养大肠杆

36、菌 的培养基中不需要活细胞的培养基中不需要活细胞,B,B错误错误;T2;T2噬菌体含有的核酸是噬菌体含有的核酸是DNA,DNA,大肠杆菌含有的大肠杆菌含有的 核酸是核酸是DNADNA和和RNA,CRNA,C错误错误;T2;T2噬菌体没有细胞结构噬菌体没有细胞结构, ,增殖需要大肠杆菌的核糖体参增殖需要大肠杆菌的核糖体参 与与, ,合成蛋白质合成蛋白质,D,D正确。正确。 2.2.赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的T2T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNADNA是遗传物质是遗传物质, ,下列关于下列关于 该实验的叙述正确的是该实验的叙述正确的是 ( () ) A.A.实验中

37、可用实验中可用15 15N N代替 代替32 32P P标记 标记DNADNA B.B.噬菌体的蛋白质外壳是大肠杆菌编码的噬菌体的蛋白质外壳是大肠杆菌编码的 C.C.噬菌体噬菌体DNADNA的合成原料来自大肠杆菌的合成原料来自大肠杆菌 D.D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNADNA 【解析解析】选选C C。N N是蛋白质和是蛋白质和DNADNA共有的元素共有的元素, ,若用若用15 15N N代替 代替32 32P P标记噬菌体的 标记噬菌体的DNA,DNA,则则 其蛋白质也会被标记其蛋白质也会被标记,A,A错误错误; ;噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的噬菌体的

38、蛋白质外壳是由噬菌体的DNADNA在大肠杆菌在大肠杆菌 体内编码的体内编码的,B,B错误错误; ;噬菌体的噬菌体的DNADNA合成的模板来自噬菌体自身的合成的模板来自噬菌体自身的DNA,DNA,而原料来自而原料来自 大肠杆菌大肠杆菌,C,C正确正确; ;该实验证明了噬菌体的遗传物质是该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA,DDNA,D错误。错误。 【补偿训练补偿训练】 赫尔希和蔡斯赫尔希和蔡斯“噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌”的实验中的实验中, ,操作及结果正确的是操作及结果正确的是( () ) A.A.同时用含同位素同时用含同位素35 35S S、 、32 32P P标记的培养基培养细菌 标记的

39、培养基培养细菌, ,再用此细菌培养噬菌体再用此细菌培养噬菌体 B.B.分别用含同位素分别用含同位素35 35S S、 、32 32P P标记的噬菌体侵染未经标记的细菌 标记的噬菌体侵染未经标记的细菌 C.C.噬菌体侵染细菌并经保温、搅拌与离心后噬菌体侵染细菌并经保温、搅拌与离心后, ,含含35 35S S的放射性同位素主要分布在 的放射性同位素主要分布在 沉淀物中沉淀物中 D.D.噬菌体侵染细菌并经保温、搅拌与离心后噬菌体侵染细菌并经保温、搅拌与离心后, ,含含32 32P P的放射性同位素主要分布在 的放射性同位素主要分布在 上清液中上清液中 【解析解析】选选B B。分别。分别( (而不能同

40、时而不能同时) )用含同位素用含同位素35 35S S、 、32 32P P标记的培养基培养细菌 标记的培养基培养细菌, ,然然 后用细菌培养噬菌体后用细菌培养噬菌体, ,再分别用含同位素再分别用含同位素35 35S S、 、32 32P P标记的噬菌体侵染未经标记的 标记的噬菌体侵染未经标记的 细菌细菌,A,A错误、错误、B B正确正确; ;35 35S S标记的是噬菌体的蛋白质 标记的是噬菌体的蛋白质, ,噬菌体在侵染细菌时噬菌体在侵染细菌时, ,蛋白质蛋白质 没有进入细菌没有进入细菌, ,留在外面留在外面, ,经过搅拌、离心后经过搅拌、离心后, ,35 35S S主要存在于上清液中 主要

41、存在于上清液中,C,C错误错误; ;32 32P P 标记的是噬菌体的标记的是噬菌体的DNA,DNA,噬菌体在侵染细菌时噬菌体在侵染细菌时,DNA,DNA进入细菌进入细菌, ,并随着细菌离心到并随着细菌离心到 沉淀物中沉淀物中, ,所以所以32 32P P主要分布在沉淀物中 主要分布在沉淀物中,D,D错误。错误。 知识点三知识点三 DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 1.1.探索探索“遗传物质遗传物质”的思路和方法的思路和方法: : (1)(1)探究思路探究思路: :设法将各种物质分开设法将各种物质分开, ,单独观察它们的作用。单独观察它们的作用。 (2)(2)三种方法三种方法: :

42、 2.2.生物的遗传物质不同生物的遗传物质不同: : 生物生物 类型类型 细胞生物细胞生物非细胞生物非细胞生物 真核生物真核生物原核生物原核生物DNADNA病毒病毒RNARNA病毒病毒 实例实例 动物、植物动物、植物 和真菌等和真菌等 细菌等细菌等T2T2噬菌体等噬菌体等 HIVHIV、烟草花叶病、烟草花叶病 毒等毒等 核酸核酸 种类种类 DNADNA和和 RNARNA DNADNA和和 RNARNA DNADNARNARNA 遗传遗传 物质物质 DNADNADNADNADNADNARNARNA 结果结果绝大多数生物的遗传物质是绝大多数生物的遗传物质是DNA,DNA,少数生物的遗传物质是少数生

43、物的遗传物质是RNARNA 结论结论DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 特别提醒特别提醒: : 生物体内具有的核酸不一定是遗传物质生物体内具有的核酸不一定是遗传物质, ,如细胞中的如细胞中的RNARNA。 绝大多数生物的遗传物质是绝大多数生物的遗传物质是DNA,DNA,只有极少数病毒只有极少数病毒(RNA(RNA病毒病毒) )的遗传物质是的遗传物质是RNARNA。 【典例示范典例示范】 生物亲子代之间是通过遗传物质来传递遗传信息的。下列关于生物遗传物质的生物亲子代之间是通过遗传物质来传递遗传信息的。下列关于生物遗传物质的 叙述叙述, ,正确的是正确的是 ( () ) A.A.病毒的遗

44、传物质是病毒的遗传物质是DNADNA B.B.蓝细菌的遗传物质主要是蓝细菌的遗传物质主要是DNADNA C.C.既有既有DNADNA又有又有RNARNA的生物的生物, ,其遗传物质是其遗传物质是DNADNA D.D.真核生物的遗传物质是真核生物的遗传物质是DNA,DNA,原核生物的遗传物质是原核生物的遗传物质是RNARNA 【解析解析】选选C C。病毒的遗传物质是。病毒的遗传物质是DNADNA或或RNA,ARNA,A错误错误; ;蓝细菌的遗传物质就是蓝细菌的遗传物质就是 DNA,BDNA,B错误错误; ;既有既有DNADNA又有又有RNARNA的生物的生物, ,其遗传物质是其遗传物质是DNA,

45、CDNA,C正确正确; ;无论真核生物还无论真核生物还 是原核生物是原核生物, ,只要具有细胞结构只要具有细胞结构, ,其遗传物质就是其遗传物质就是DNA,DDNA,D错误。错误。 【审答误区审答误区】 (1)(1)对于某种特定的生物而言对于某种特定的生物而言, ,其遗传物质只有一种其遗传物质只有一种,DNA,DNA或或RNA,RNA,没有主要和次要没有主要和次要 之分。之分。 (2)(2)具有细胞结构的生物具有细胞结构的生物, ,其遗传物质为其遗传物质为DNA,DNA,病毒的遗传物质为病毒的遗传物质为DNADNA或或RNARNA。 【母题追问母题追问】 (1)(1)将病毒的遗传物质彻底水解会

46、得到几种物质将病毒的遗传物质彻底水解会得到几种物质? ? 提示提示: :6 6种种,1,1种磷酸、种磷酸、4 4种碱基、种碱基、1 1种五碳糖。种五碳糖。 (2)(2)将人体细胞的核酸彻底水解会得到几种物质将人体细胞的核酸彻底水解会得到几种物质? ? 提示提示: :8 8种种,1,1种磷酸、种磷酸、5 5种碱基、种碱基、2 2种五碳糖。种五碳糖。 【类题精练类题精练】 1.1.科学家从烟草花叶病毒科学家从烟草花叶病毒(TMV)(TMV)中分离出中分离出a a、b b两个不同品系两个不同品系, ,它们感染植物产生它们感染植物产生 的病斑形态不同。下列的病斑形态不同。下列4 4组实验结果中组实验结

47、果中, ,不可能出现的是不可能出现的是 ( () ) A.A.实验实验B.B.实验实验C.C.实验实验D.D.实验实验 实验实验 编号编号 实验过程实验过程 实验结果实验结果 病斑类型病斑类型 病斑中病斑中 分离出的分离出的 病毒类型病毒类型 a a型型TMVTMV感染植物感染植物a a型型a a型型 b b型型TMVTMV感染植物感染植物b b型型b b型型 组合病毒组合病毒(a(a型型TMVTMV的蛋白质的蛋白质+b+b 型型TMVTMV的的RNA)RNA)感染植物感染植物 b b型型a a型型 组合病毒组合病毒(b(b型型TMVTMV的蛋白质的蛋白质+a+a 型型TMVTMV的的RNA)

48、RNA)感染植物感染植物 a a型型a a型型 【解析解析】选选C C。a a型型TMVTMV感染植物感染植物, ,病斑类型是病斑类型是a a型型, ,病斑中分离出的病毒类型是病斑中分离出的病毒类型是 a a型型,A,A正确正确;b;b型型TMVTMV感染植物感染植物, ,病斑类型是病斑类型是b b型型, ,病斑中分离出的病毒类型是病斑中分离出的病毒类型是b b 型型,B,B正确正确; ;组合病毒的组合病毒的RNARNA来自来自b b型型TMVTMV的的RNA,RNA,由于由于RNARNA病毒中病毒中RNARNA是遗传物质是遗传物质, ,因因 此组合病毒此组合病毒(a(a型型TMVTMV的蛋白

49、质的蛋白质+b+b型型TMVTMV的的RNA)RNA)感染植物感染植物, ,病斑类型是病斑类型是b b型型, ,病斑病斑 中分离出的病毒类型是中分离出的病毒类型是b b型型,C,C错误错误; ;组合病毒的组合病毒的RNARNA来自来自a a型型TMVTMV的的RNA,RNA,由于由于RNARNA病病 毒中毒中RNARNA是遗传物质是遗传物质, ,因此组合病毒因此组合病毒(b(b型型TMVTMV的蛋白质的蛋白质+a+a型型TMVTMV的的RNA)RNA)感染植物感染植物, , 病斑类型是病斑类型是a a型型, ,病斑中分离出的病毒类型是病斑中分离出的病毒类型是a a型型,D,D正确。正确。 2.

50、2.核酸是一切生物的遗传物质核酸是一切生物的遗传物质, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( () ) A.A.烟草的遗传物质中含有烟草的遗传物质中含有4 4种碱基种碱基 B.B.真核生物的遗传物质都是真核生物的遗传物质都是DNA,DNA,部分原核生物的遗传物质是部分原核生物的遗传物质是 RNARNA C.C.肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质 D.RNAD.RNA病毒的遗传物质均能在宿主细胞中反转录生成病毒的遗传物质均能在宿主细胞中反转录生成DNADNA 【解析解析】选选A A。烟草的遗传物质是。烟草的遗传物质是DNA,DNA,含有含有A A、T

51、 T、C C、G 4G 4种碱基种碱基,A,A正确正确; ;真核生真核生 物和原核生物的遗传物质都是物和原核生物的遗传物质都是DNA,BDNA,B错误错误; ;肺炎链球菌是原核生物肺炎链球菌是原核生物, ,自身细胞中自身细胞中 含有核糖体含有核糖体, ,可合成蛋白质可合成蛋白质,C,C错误错误; ;只有具有逆转录酶的只有具有逆转录酶的RNARNA病毒才能在宿主细病毒才能在宿主细 胞中反转录生成胞中反转录生成DNA,DDNA,D错误。错误。 【补偿训练补偿训练】 如图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验如图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验, ,实验表明这种病原体实验表明这种病原体 ( ()

52、) A.A.寄生于细胞内寄生于细胞内, ,通过通过RNARNA遗传遗传 B.B.寄生于细胞间寄生于细胞间, ,通过蛋白质遗传通过蛋白质遗传 C.C.寄生于细胞内寄生于细胞内, ,通过蛋白质遗传通过蛋白质遗传 D.D.寄生于细胞间寄生于细胞间, ,通过通过RNARNA遗传遗传 【解析解析】选选A A。从题图可看出。从题图可看出, ,将将RNARNA接种在叶片上接种在叶片上, ,叶片出现了病斑叶片出现了病斑, ,而将蛋白而将蛋白 质外壳接种到叶片上质外壳接种到叶片上, ,叶片上没有病斑叶片上没有病斑, ,所以该病原体是通过所以该病原体是通过RNARNA遗传的。病毒遗传的。病毒 都是寄生在活细胞内的

53、都是寄生在活细胞内的, ,利用细胞提供的物质进行相关代谢。利用细胞提供的物质进行相关代谢。 1.1.【实验情境实验情境】赫尔希和蔡斯研究了赫尔希和蔡斯研究了T2T2噬菌体的蛋白质和噬菌体的蛋白质和DNADNA在侵染大肠杆菌在侵染大肠杆菌 过程中的功能过程中的功能, ,搅拌离心后的实验数据如图所示搅拌离心后的实验数据如图所示, ,请分析请分析: : 核心素养核心素养情境探究情境探究 (1)(1)图中被侵染的大肠杆菌的存活率基本保持在图中被侵染的大肠杆菌的存活率基本保持在100%,100%,本组数据的意义是什本组数据的意义是什 么么?(?(科学探究科学探究) ) 提示提示: :作为对照组作为对照组

54、, ,以证明大肠杆菌未裂解。以证明大肠杆菌未裂解。 (2)(2)搅拌时间足够长搅拌时间足够长, ,细胞外的细胞外的32 32P P含量也有约 含量也有约30%,30%,原因可能是什么原因可能是什么?(?(科学探究科学探究) ) 提示提示: :有部分标记的噬菌体还没有侵染大肠杆菌。有部分标记的噬菌体还没有侵染大肠杆菌。 2.2.【生活情境生活情境】20202020年新型冠状病毒引起的疫情对全球多个国家造成不同程度年新型冠状病毒引起的疫情对全球多个国家造成不同程度 的影响。目前已知新型冠状病毒的核酸为正链单链的影响。目前已知新型冠状病毒的核酸为正链单链RNARNA。假设在宿主细胞内不。假设在宿主细

55、胞内不 发生碱基之间的相互转换发生碱基之间的相互转换, ,请利用放射性同位素标记的方法请利用放射性同位素标记的方法, ,以体外培养的宿主以体外培养的宿主 细胞等为材料细胞等为材料, ,设计实验以验证其遗传物质。简要写出实验思路设计实验以验证其遗传物质。简要写出实验思路, ,预期实验结果预期实验结果 及结论。及结论。( (要求要求: :实验包含可相互印证的甲、乙两个组实验包含可相互印证的甲、乙两个组)()(科学探究科学探究) ) 提示提示: :思路思路: :甲组甲组: :将宿主细胞培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中将宿主细胞培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中, ,之之 后接种新病毒。培养

56、一段时间后收集病毒检测其放射性。乙组后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒检测其放射性。乙组: :将宿主细胞培将宿主细胞培 养在含有放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中养在含有放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中, ,之后接种新病毒。培养一段时间之后接种新病毒。培养一段时间 后收集病毒并检测其放射性。预期实验结果及结论后收集病毒并检测其放射性。预期实验结果及结论: :甲组收集的病毒有放射甲组收集的病毒有放射 性性, ,乙组无放射性。结论乙组无放射性。结论: :新型冠状病毒的遗传物质为新型冠状病毒的遗传物质为RNARNA。 课堂检测课堂检测素养达标素养达标 1.1.遗传物质是亲代与子代之间传递遗传信息的物质遗

57、传物质是亲代与子代之间传递遗传信息的物质, ,下列关于探索下列关于探索DNADNA是主要的是主要的 遗传物质的实验中遗传物质的实验中, ,叙述正确的是叙述正确的是_。 格里菲斯实验证明格里菲斯实验证明DNADNA可以改变生物体的遗传性状可以改变生物体的遗传性状 艾弗里实验证明从艾弗里实验证明从S S型肺炎链球菌中提取的型肺炎链球菌中提取的DNADNA可以使小鼠死亡可以使小鼠死亡 赫尔希和蔡斯的实验证明赫尔希和蔡斯的实验证明DNADNA是遗传物质是遗传物质, ,蛋白质不是遗传物质蛋白质不是遗传物质 赫尔希和蔡斯的实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有赫尔希和蔡斯的实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有3

58、2 32P P标记 标记 酵母菌的遗传物质分布在染色体和叶绿体中酵母菌的遗传物质分布在染色体和叶绿体中 噬菌体侵染细菌实验中分别用含噬菌体侵染细菌实验中分别用含32 32P P、 、35 35S S的培养基培养大肠杆菌来获得被标记 的培养基培养大肠杆菌来获得被标记 的噬菌体的噬菌体 新型冠状病毒的遗传物质是新型冠状病毒的遗传物质是RNARNA 【解析解析】选。格里菲斯实验只证明了转化因子的存在选。格里菲斯实验只证明了转化因子的存在, ,没有证明转化因子没有证明转化因子 是是DNA,DNA,错误错误; ;艾弗里实验证明了艾弗里实验证明了DNADNA是转化因子是转化因子, ,从从S S型肺炎链球菌

59、中提取的型肺炎链球菌中提取的 DNADNA使使R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌才导致小鼠死亡型细菌才导致小鼠死亡, ,错误错误; ;赫尔希和蔡斯的实验仅赫尔希和蔡斯的实验仅 证明了证明了DNADNA是噬菌体的遗传物质是噬菌体的遗传物质, ,由于蛋白质未进入宿主细胞由于蛋白质未进入宿主细胞, ,不能说明蛋白质不能说明蛋白质 不是遗传物质不是遗传物质, ,错误错误; ;赫尔希和蔡斯的实验中细菌裂解后得到的噬菌体中仅有赫尔希和蔡斯的实验中细菌裂解后得到的噬菌体中仅有 少部分带有少部分带有32 32P P标记 标记, ,错误错误; ;酵母菌的遗传物质是酵母菌的遗传物质是DNA,DNA,分布在

60、染色体和线粒体中分布在染色体和线粒体中, , 酵母菌无叶绿体酵母菌无叶绿体, ,错误错误; ;噬菌体侵染细菌实验中分别用含噬菌体侵染细菌实验中分别用含32 32P P、 、35 35S S的培养基培养 的培养基培养 大肠杆菌来获得被标记的噬菌体大肠杆菌来获得被标记的噬菌体, ,正确正确; ;新型冠状病毒的遗传物质是新型冠状病毒的遗传物质是RNA,RNA,正正 确。确。 2.2.肺炎链球菌的转化实验中肺炎链球菌的转化实验中, ,使使R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌的转化因子是型细菌的转化因子是( () ) A.SA.S型细菌的型细菌的DNADNAB.RB.R型细菌的型细菌的DNADNA