2011高考生物 一轮复习优化方案3.1DNA是主要的遗传物质课件 新人教版必修2

1、高考点击高考点击考纲解读考纲解读1.人类对遗传物质的探索人类对遗传物质的探索过程过程()2DNA分子结构的主要分子结构的主要特点特点()3基因的概念基因的概念()4DNA分子的复制分子的复制()5.遗传信息的转录和翻译遗传信息的转录和翻译()1.掌握掌握DNA为遗传物质探究实验为遗传物质探究实验的方法、思想及结果。的方法、思想及结果。2掌握掌握DNA分子的组成单位、分子的组成单位、构成方式及特点。构成方式及特点。3理解基因的概念及作用。理解基因的概念及作用。4掌握掌握DNA分子复制的过程及分子复制的过程及所需条件。所需条件。2011高考导航高考导航基础知识梳理一、一、DNA是遗传物质是遗传物质

2、(绝大多数生物绝大多数生物)1对遗传物质的早期推测对遗传物质的早期推测(1)20世纪世纪20年代：大多数科学家认为年代：大多数科学家认为 是生物体的遗传物质。是生物体的遗传物质。(2)20世纪世纪30年代：人们认识到年代：人们认识到DNA是是由许多由许多 聚合而成的生物大分子，聚合而成的生物大分子，但对但对DNA结构了解不清晰，结构了解不清晰， 是遗传是遗传物质的观点仍占主导地位。物质的观点仍占主导地位。蛋白质蛋白质脱氧核苷酸脱氧核苷酸蛋白质蛋白质基础知识梳理2实验证据实验证据(1)肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验格里菲思转化实验格里菲思转化实验(体内转化体内转化)a原理：原理：S型细

3、菌可使小鼠患败血症死亡。型细菌可使小鼠患败血症死亡。b过程过程有有基础知识梳理c推测：加热杀死的推测：加热杀死的S型细菌中含有某型细菌中含有某种促成这一种促成这一转化的活性物质转化的活性物质“转化因子转化因子”。艾弗里转化实验艾弗里转化实验(体外转化体外转化)a原理：对原理：对S型细菌的成分提取、分离、型细菌的成分提取、分离、鉴定，并与鉴定，并与 混合培养，以观察各成混合培养，以观察各成分的作用。分的作用。R型活菌型活菌基础知识梳理b过程：过程：基础知识梳理c结论：结论： 才是使才是使R型细菌产生稳型细菌产生稳定遗传变化的物质。定遗传变化的物质。(2)噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验原

4、理：原理：T2噬菌体以自己的噬菌体以自己的 为模为模板，利用板，利用 内的物质合成自身组成内的物质合成自身组成物质而实现增殖。物质而实现增殖。方法：放射性同位素示踪法，用方法：放射性同位素示踪法，用 标记一部分噬菌体的蛋白质，用标记一部分噬菌体的蛋白质，用 标记另标记另一部分噬菌体的一部分噬菌体的DNA。DNADNA宿主细胞宿主细胞35S32P基础知识梳理基础知识梳理噬菌体侵染细菌的实验中噬菌体侵染细菌的实验中32P和和35S分别存在什么部位？分别存在什么部位？【思考思考提示提示】噬菌体侵染细】噬菌体侵染细菌实验中菌实验中32P和和35S的存在部位：的存在部位：基础知识梳理结论：在噬菌体中，亲

5、代与子代之间结论：在噬菌体中，亲代与子代之间具有连续性的物质是具有连续性的物质是DNA而不是蛋白质，即而不是蛋白质，即DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。（3）实验思想：将）实验思想：将DNA和蛋白质等分和蛋白质等分开，直接地、单独地去观察开，直接地、单独地去观察DNA和蛋白质等和蛋白质等的作用。的作用。基础知识梳理二、二、RNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据1实验实验基础知识梳理2结论：烟草花叶病毒中结论：烟草花叶病毒中RNA是遗传物质。是遗传物质。三、三、DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质因为因为 ，所，所以说，以说，DNA是主要的遗传物质。是主要的

6、遗传物质。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核心要点突破一、肺炎双球菌的转化实验一、肺炎双球菌的转化实验体内转化实验体内转化实验体外转化实验体外转化实验实验者实验者格里菲思格里菲思艾弗里及同事艾弗里及同事培养细菌培养细菌小鼠小鼠(体内体内)培养基培养基(体外体外)实验结果实验结果加热后杀死的加热后杀死的S型细菌型细菌能使能使R型细菌型细菌S型细菌型细菌S型细菌的型细菌的DNA使使R型细菌型细菌S型细菌型细菌核心要点突破实验结论实验结论S型细菌体内有型细菌体内有“转化转化因子因子”S型细菌的型细菌的DNA是遗是遗传物质传物质联系联系(1)所用材料相同，都所用材料相同，都是肺炎

7、双球菌是肺炎双球菌(R型和型和S型型) (2)体内转化实验是体内转化实验是基础，仅说明基础，仅说明S型细菌型细菌体内有体内有“转化因子转化因子”，体外转化实验进一步证体外转化实验进一步证明明“转化因子转化因子”是是DNA(2)体内转化实验是基体内转化实验是基础，仅说明础，仅说明S型细菌体型细菌体内有内有“转化因子转化因子”，体外转化实验进一步体外转化实验进一步证明证明“转化因子转化因子”是是DNA(3)两个转化实验两个转化实验都遵循对照原则都遵循对照原则体内转化实验体内转化实验体外转化实验体外转化实验核心要点突破【易误警示易误警示】转化作用的实质是外源转化作用的实质是外源DNA与受体与受体DN

8、A之间发生了基因重组，使之间发生了基因重组，使受体细胞获得了新的遗传信息，并非发生了受体细胞获得了新的遗传信息，并非发生了基因突变。基因突变。核心要点突破即时应用1(2010年江苏苏州质检年江苏苏州质检)格里菲思和艾弗里格里菲思和艾弗里用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，关于此实验的叙述不正确的是关于此实验的叙述不正确的是()A说明了肺炎双球菌的遗传物质是说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNAB说明了说明了R型活菌能够单独转化为型活菌能够单独转化为S型菌型菌C说明了说明了R型活菌是无毒性的型活菌是无毒性的D说明了加热杀死的说明了加热杀死的S型细菌

9、是无毒的型细菌是无毒的核心要点突破解析解析：选选B。单独的单独的R型活菌不能够转型活菌不能够转化为化为S型菌，只有加入加热杀死的型菌，只有加入加热杀死的S型肺炎型肺炎双球菌，才可以在双球菌，才可以在S型肺炎双球菌内的转化型肺炎双球菌内的转化因子作用下转化为因子作用下转化为S型细菌。型细菌。核心要点突破二、噬菌体侵染细菌实验二、噬菌体侵染细菌实验实验材实验材料料T2噬菌体、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌过程与过程与结果结果(1)标记细菌标记细菌细菌含细菌含35S的培养基的培养基含含35S的细菌的细菌细菌含细菌含32P的培养基的培养基含含32P的细菌的细菌(2)标记噬菌体标记噬菌体噬菌体含噬菌体含35S

10、的细菌的细菌含含35S的噬菌体的噬菌体噬菌体含噬菌体含32P的细菌的细菌含含32P的噬菌体的噬菌体(3)噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌含含35S的噬菌体细菌的噬菌体细菌上清液放射性高，沉淀物上清液放射性高，沉淀物放射性很低放射性很低含含32P的噬菌体细菌的噬菌体细菌上清液放射性低，沉淀物上清液放射性低，沉淀物放射性很高放射性很高核心要点突破实验分析实验分析过程过程(3)表明，噬菌体的蛋白质外壳并未表明，噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌内部，噬菌体的进入细菌内部，噬菌体的DNA进入了细进入了细菌内部菌内部实验结论实验结论 DNA是遗传物质是遗传物质实验材料实验材料T2噬菌体、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌

11、核心要点突破即时应用2下面是关于下面是关于35S标记噬菌体侵染无标记细标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述，其中正确的是菌实验的叙述，其中正确的是()A与细菌转化实验相同，都是根据遗传物与细菌转化实验相同，都是根据遗传物 质具有控制性状的特性而设计的质具有控制性状的特性而设计的B所使用的噬菌体，必须是接种在含所使用的噬菌体，必须是接种在含35S的的 大肠杆菌的培养基中再释放出来的大肠杆菌的培养基中再释放出来的C采用搅拌和离心等手段，是为了把蛋白采用搅拌和离心等手段，是为了把蛋白 质和质和DNA分开再分别检测其放射性分开再分别检测其放射性D新形成的噬菌体中没有检测到新形成的噬菌体中没有检测到35S

12、，说明，说明 DNA是遗传物质而蛋白质不是是遗传物质而蛋白质不是核心要点突破解析解析：选选B。噬菌体不能在普通培养基噬菌体不能在普通培养基上生长，必须在细菌体内才能进行繁殖，因上生长，必须在细菌体内才能进行繁殖，因此必须使用无标记的噬菌体去感染被此必须使用无标记的噬菌体去感染被35S标标记的细菌，才能得到含记的细菌，才能得到含35S的噬菌体。在噬的噬菌体。在噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体的蛋白质没菌体侵染细菌的实验中，噬菌体的蛋白质没有参与新噬菌体的繁殖过程，因此既不能证有参与新噬菌体的繁殖过程，因此既不能证明蛋白质是遗传物质，也不能证明其不是遗明蛋白质是遗传物质，也不能证明其不是遗传物质。传

13、物质。实验专题探究1概述概述验证性实验是验证研究对象的已知属性、验证性实验是验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系。此类题目的实特征以及与其他因素的关系。此类题目的实验目的一般很明确，在试题中一般描述为验目的一般很明确，在试题中一般描述为“验证验证”“证明证明”。验证性实验结论的确定实验专题探究2方法分析方法分析(1)验证性实验的结论是唯一的，无需验证性实验的结论是唯一的，无需讨论。在实验目的明确的前提下，实验结论讨论。在实验目的明确的前提下，实验结论就是对实验目的肯定。就是对实验目的肯定。(2)如果实验目的没有明确提出，则应如果实验目的没有明确提出，则应分析实验变量。在平衡无关变量

14、的前提下，分析实验变量。在平衡无关变量的前提下，自变量是引起因变量不同的唯一原因。因变自变量是引起因变量不同的唯一原因。因变量是由自变量的变化而产生的现象。因此，量是由自变量的变化而产生的现象。因此，找出自变量和因变量之间的关系，就是该实找出自变量和因变量之间的关系，就是该实验的结论。验的结论。实验专题探究实战演练(2010年广东深圳九校联考年广东深圳九校联考)英国细菌学英国细菌学家格里菲思想研制出能抗肺炎双球菌的疫家格里菲思想研制出能抗肺炎双球菌的疫苗。当时，他选择了两种肺炎双球菌：带苗。当时，他选择了两种肺炎双球菌：带有荚膜、有毒的有荚膜、有毒的S型细菌和没有荚膜、无毒型细菌和没有荚膜、无

15、毒的的R型细菌。通过实验，格里菲思发现将加型细菌。通过实验，格里菲思发现将加热杀死的热杀死的S型细菌和型细菌和R型活菌混合注射到小型活菌混合注射到小鼠体内，会使小鼠致死。检查死鼠血样，鼠体内，会使小鼠致死。检查死鼠血样，发现其体内竟然存在发现其体内竟然存在S型活菌。请依据上述型活菌。请依据上述材料回答下列问题。材料回答下列问题。实验专题探究(1)格里菲思根据实验得出的结论是：格里菲思根据实验得出的结论是：_。(2)小鼠体内产生的抗肺炎双球菌抗体小鼠体内产生的抗肺炎双球菌抗体的化学本质是：的化学本质是：_。(3)有人设想抗有人设想抗R型细菌的抗体也可能抗型细菌的抗体也可能抗S型细菌型细菌(R型细

16、菌可以作为型细菌可以作为S型细菌的疫苗型细菌的疫苗)。请为他设计一个实验验证这一想法。请为他设计一个实验验证这一想法。实验专题探究实验目的：验证抗实验目的：验证抗R型细菌的抗体也能抗型细菌的抗体也能抗S型细菌型细菌(R型细菌可以作为型细菌可以作为S型细菌的疫苗型细菌的疫苗)。实验原理：实验原理：_。实验材料：小鼠若干只、实验材料：小鼠若干只、S型活菌、型活菌、R型活型活菌、生理盐水、注射器等。菌、生理盐水、注射器等。(提示：可用生理盐提示：可用生理盐水配制一定浓度的活菌液，但浓度和剂量不做水配制一定浓度的活菌液，但浓度和剂量不做要求。要求。)实验专题探究实验过程：实验过程：_；_；_。实验预期

17、：实验预期：_。_。实验专题探究解析解析：(1)在格里菲思生活的年代，还在格里菲思生活的年代，还没有提出基因的概念，在他的实验中，他提没有提出基因的概念，在他的实验中，他提出加热杀死的出加热杀死的S型细菌中必然含某种型细菌中必然含某种“转化转化因子因子”，使，使R型细菌转化成型细菌转化成S型细菌。型细菌。(2)抗体的化学本质是蛋白质抗体的化学本质是蛋白质(或免疫球或免疫球蛋白蛋白)。实验专题探究(3)作为机体的免疫机制，动物体受到外界作为机体的免疫机制，动物体受到外界抗原性物质刺激可产生特异性抗体，将抗原消抗原性物质刺激可产生特异性抗体，将抗原消灭，这是该实验设计的原理。为探究抗灭，这是该实验

18、设计的原理。为探究抗R型细型细菌的抗体也可能抗菌的抗体也可能抗S型细菌，需要按照对照原则型细菌，需要按照对照原则进行实验设计，具体设计步骤见答案。实验预进行实验设计，具体设计步骤见答案。实验预期结果应该有两种结果，一是若甲组小鼠存活，期结果应该有两种结果，一是若甲组小鼠存活，而乙组小鼠死亡，说明抗而乙组小鼠死亡，说明抗R型细菌的抗体也能型细菌的抗体也能抗抗S型细菌型细菌(R型细菌可以作为型细菌可以作为S型细菌的疫苗型细菌的疫苗)；二是若甲、乙两组小鼠都死亡，说明抗二是若甲、乙两组小鼠都死亡，说明抗R型细型细菌的抗体不能抗菌的抗体不能抗S型细菌型细菌(R型细菌不可以作为型细菌不可以作为S型细菌的

19、疫苗型细菌的疫苗)。实验专题探究答案答案：(1)加热杀死的加热杀死的S型细菌中必然含型细菌中必然含某种某种“转化因子转化因子”，使，使R型细菌转化成型细菌转化成S型型细菌细菌(2)蛋白质蛋白质(3)实验原理：动物体受到外界抗原性实验原理：动物体受到外界抗原性物质刺激可产生特异性抗体，将抗原消灭物质刺激可产生特异性抗体，将抗原消灭实验过程：实验过程：取小鼠若干只，均等地分取小鼠若干只，均等地分为两组，编号为甲组和乙组为两组，编号为甲组和乙组实验专题探究在甲组体内注射用生理盐水配制的在甲组体内注射用生理盐水配制的R型活菌液型活菌液1 mL，在乙组体内注射等量的生，在乙组体内注射等量的生理盐水理盐水

20、一段时间后，再分别给甲、乙两组注一段时间后，再分别给甲、乙两组注射用生理盐水配制的射用生理盐水配制的S型活菌液型活菌液1 mL，观察，观察两组小鼠的生活状况两组小鼠的生活状况实验专题探究实验预期：实验预期：若甲组小鼠存活，而乙组若甲组小鼠存活，而乙组小鼠死亡，说明抗小鼠死亡，说明抗R型细菌的抗体也能抗型细菌的抗体也能抗S型细菌型细菌(R型细菌可以作为型细菌可以作为S型细菌的疫苗型细菌的疫苗)若甲、乙两组小鼠都死亡，说明抗若甲、乙两组小鼠都死亡，说明抗R型细菌的抗体不能抗型细菌的抗体不能抗S型细菌型细菌(R型细菌不可型细菌不可以作为以作为S型细菌的疫苗型细菌的疫苗)(2009年高考广东卷年高考广

21、东卷)艾弗里等人的肺炎艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是两个实验在设计思路上的共同点是()高频考点例析高频考点例析考点一考点一 验证验证DNA是遗传物质的经典实验是遗传物质的经典实验例例1高频考点例析A重组重组DNA片段，研究其表型效应片段，研究其表型效应B诱发诱发DNA突变，研究其表型效应突变，研究其表型效应C设法把设法把DNA与蛋白质分开，研究各与蛋白质分开，研究各 自的效应自的效应D应用同位素示踪技术，研究应用同位素示踪技术，研究D

22、NA在在 亲代与子代之间的传递亲代与子代之间的传递高频考点例析【解析解析】本题考查了本题考查了DNA是遗传物是遗传物质的实验设计思路。艾弗里将肺炎双球菌的质的实验设计思路。艾弗里将肺炎双球菌的组成成分分离并单独、直接地观察它们的作组成成分分离并单独、直接地观察它们的作用，从而得出用，从而得出DNA才是遗传物质的结论；才是遗传物质的结论；赫尔希和蔡斯分别用放射性同位素赫尔希和蔡斯分别用放射性同位素35S和放和放射性同位素射性同位素32P标记噬菌体，然后用标记噬菌体，然后用32P或或35S标记的标记的T2噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，观察子代噬菌体的放射性。两个实

23、验都设法观察子代噬菌体的放射性。两个实验都设法将将DNA和蛋白质分开，单独、直接地研究和蛋白质分开，单独、直接地研究各自的效应。各自的效应。【答案答案】C高频考点例析【题后反思题后反思】两类实验中两类实验中DNA与其与其他物质分开的方式不同。他物质分开的方式不同。肺炎双肺炎双球菌转球菌转化实验化实验直接分离法：分离直接分离法：分离S型细菌的型细菌的DNA、多糖、多糖、蛋白质、脂质、蛋白质、脂质、RNA等物质，分别与等物质，分别与R型型菌混合培养菌混合培养噬菌体噬菌体侵染细侵染细菌实验菌实验同位素标记法：用同位素标记法：用35S和和32P分别标记噬菌分别标记噬菌体的蛋白质外壳和体的蛋白质外壳和D

24、NA，再利用两种不同，再利用两种不同的噬菌体分别侵染细菌的噬菌体分别侵染细菌高频考点例析考点二考点二 验证验证RNA是遗传物质的经典实验是遗传物质的经典实验例例2(2009年高考江苏卷年高考江苏卷)科学家从烟草花叶病科学家从烟草花叶病毒毒(TMV)中分离出中分离出a、b两个不同品系，它们感两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验组实验(见见下表下表)中，不可能出现的结果是中，不可能出现的结果是()高频考点例析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分离出的病斑中分离出的病毒类型病毒类型a型型TMV感染植物感染植物a型型a型型b型型TMV感染植物感染植物b型型b型型组合病毒组合病毒(a型型TMV的蛋的蛋白质白质b型型TMV的的RNA)感染植物感染植物b型型a型型组合病毒组合病毒(b型型TMV的蛋