高考生物第一轮复习-2-2-1省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

第二单元遗传分子基础

第1讲DNA是主要遗传物质第1页人类对遗传物质探索过程(Ⅱ)第2页知识点一肺炎双球菌转化试验体内转化试验体外转化试验时间、人物1928年英国科学家________1944年美国科学家________和他同事试验材料R型细菌______________________________________R型活菌，S型细菌DNA、蛋白质、多糖荚膜S型细菌_________________________________________________格里菲思菌体无多糖荚膜、菌落表面粗糙、无毒性菌体有多糖荚膜、菌落表面光滑、有毒性艾弗里第3页试验过程Ⅰ将R型活菌注射到小鼠体内→______________R型活菌和SDNA混合培养→____________________Ⅱ将S型活菌注射到小鼠体内→____________R型活菌和S蛋白质混合培养→______________Ⅲ将加热杀死S型菌注射到小鼠体内→___________R型活菌和S多糖荚膜混合培养→____________Ⅳ将R型活菌和S型死菌混合注射到小鼠体内→___________R型活菌与用DNA酶处理SDNA混合培养→____________小鼠不死亡小鼠死亡小鼠不死亡

小鼠死亡现有R型菌，也有S型菌

只有R型菌只有R型菌

只有R型菌

第4页结论加热杀死S型细菌内含有使R型细菌转化为S型细菌___________SDNA是促使R型细菌转化为S型细菌物质，即_____________________________________________________“转化因子”DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质

第5页知识点二噬菌体侵染细菌试验1．试验材料 T2噬菌体、大肠杆菌35S32P第6页35S32P宿主细胞内宿主细胞宿主细胞外宿主细胞DNA第7页知识点三RNA也是遗传物质试验烟草花叶病毒侵染细菌试验1．过程RNA第8页2．结论

在无DNA情况下(如RNA病毒)，________是遗传物质3．总而言之

绝大多数生物遗传物质是________，所以说________是主要遗传物质,RNADNADNA第9页噬菌体侵染细菌试验第10页巧记：噬菌体增殖过程一吸(附)二注(入)三合成，组装、释放、再侵染第11页判一判1．肺炎双球菌体外转化试验以体内转化试验作基础()。2．艾弗里证实转化因子是DNA而不是蛋白质 ()。3．转化实质是基因突变()。4．同位素标识噬菌体时不能直接将噬菌体放在培养基上()。5．同时用35S、32P标识一组噬菌体试验效果更显著()。6．有细胞生物以DNA作为主要遗传物质()。7．有少数病毒不含DNA，只有RNA，此时RNA才是遗传物质()。√√√√×××第12页第13页1．体内转化与体外转化比较肺炎双球菌转化试验高考地位：5年7考重庆卷、江苏卷广东卷江苏卷广东卷、江苏卷……

第14页体内转化试验体外转化试验操作人格里菲思艾弗里及其同事细菌培养场所小鼠体内培养基(体外)巧妙构思用加热杀死S型细菌做对照将物质提纯分离各自观察结果观察小鼠是否死亡培养基中菌落第15页试验结论S型菌体内有转化因子S型菌DNA是遗传物质相同点①巧妙选取R型和S型两种肺炎双球菌②试验目标都是探究遗传物质成份③体内转化试验是体外转化试验基础，后者则是前者延伸④试验设计都遵照对照标准和单一变量标准第16页2.相关问题分析 (1)加热杀死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，但迟缓冷却时，其结构可恢复。 (2)转化实质是S型细菌DNA片段整合到了R型细菌DNA中，即实现了基因重组。 (3)转化后形成S型细菌能够遗传下去，说明S型细菌DNA是遗传物质。

体外转化试验利用了物质提纯、分离、判定及细菌培养技术。第17页本考点考查主要有三个方向：一是试验操作过程，二是试验目标，三是考查探究性试验设计基本思绪和方法。本考点考查集中在DNA是遗传物质经典试验，主要以选择题形式出现。第18页【典例1】 (·广东理综，2)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行试验，结果以下表。从表可知()。试验组号接种菌型加入S型菌物质培养皿长菌情况①R蛋白质R型②R荚膜多糖R型③RDNAR型、S型④RDNA(经DNA酶处理)R型第19页A.①不能证实S型菌蛋白质不是转化因子B．②说明S型菌荚膜多糖有酶活性C．③和④说明S型菌DNA是转化因子D．①～④说明DNA是主要遗传物质第20页解析本题考查艾弗里肺炎双球菌转化试验，属于对了解层次考查。由表格信息能够看出，含有S型细菌蛋白质和荚膜多糖培养皿中没有S型细菌产生，说明蛋白质和荚膜多糖不是转化因子，A不符合题意；酶化学本质是蛋白质或RNA，B不符合题意；③和④自变量为DNA完整性，在DNA保持完整培养皿中有S型细菌出现，说明DNA是转化因子，C符合题意；因为大多数生物遗传物质是DNA，我们才能说DNA是主要遗传物质，①～④只能说明DNA是遗传物质，D不符合题意。答案C第21页第22页一、噬菌体侵染细菌特点及过程当代生物学认识(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)真正进入细菌体内是噬菌体DNA，噬菌体蛋白质外壳留在外面不起作用。噬菌体侵染细菌试验及遗传物质辨析高考地位：5年11考

重庆卷、江苏卷、上海卷江苏卷，海南卷江苏卷……

第23页(3)噬菌体增殖场所是大肠杆菌细胞内，除噬菌体DNA做模板起指导作用外，其余原料——脱氧核苷酸和氨基酸、合成蛋白质场所核糖体、ATP和相关酶全由大肠杆菌提供。1952年赫尔希和蔡斯做试验时根本不具备当代技术条件，其高明巧妙之处于于把“微观条件下看不到侵染过程，转化为宏观试验”！第24页二、赫尔希、蔡斯试验过程及结果1．试验思绪及方法 S是蛋白质特有元素，P几乎都存在于噬菌体DNA分子中，用放射性同位素32P和35S分别标识DNA和蛋白质，直接地单独地观察它们各自作用。2．标识噬菌体

用分别含35S和32P培养基培养细菌，再用培养细菌培养T2噬菌体，分别得到蛋白质被35S标识和DNA被32P标识噬菌体。第25页3．侵染试验结果及分析 由上表分析可知：噬菌体DNA是其亲代与子代之间联络“桥梁”，即“DNA是遗传物质”(结论)。分组结果结果分析对比试验(相互对照)含32P噬菌体＋细菌上清液中几乎无32P,32P主要分布在宿主细胞内32P-DNA进入了宿主细胞内含35S噬菌体＋细菌宿主细胞内无35S，35S主要分布在上清液中35S-蛋白质外壳未进入宿主细胞留在外面第26页

该试验可同时证实：(1)DNA分子含有相对稳定性。(2)DNA能自我复制，使前后代保持一定连续性。(3)DNA能控制蛋白质生物合成。但不能证实DNA分子产生可遗传变异。第27页三、与肺炎双球菌转化试验比较相同点①均把DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自作用，但两类试验中DNA与蛋白质分开方式不一样②都遵照了对照标准③都能证实DNA是遗传物质，都不能证实DNA是主要遗传物质不同点方法不同艾弗里试验直接分离：分离S型细菌DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养噬菌体侵染细菌试验同位素标识法：分别标识DNA和蛋白质特征元素(32P和35S)第28页四、生物遗传物质1．烟草花叶病毒侵染烟草试验证实RNA也是遗传物质第29页★本考点高考命题多以试验分析选择题形式出现，包括内容有：同位素标识法应用，噬菌体成份、结构与增殖，探究性试验设计标准、方法等，题目有一定难度和区分度。第30页【典例2】 1952年“噬菌体小组”赫尔希和 蔡斯研究了噬菌体蛋白质和DNA在侵染过程中功效，请回答以下相关问题。 (1)他们指出“噬菌体在 分子生物学地位就相 当于氢原子在玻尔量子 力学模型中地位一 样”。这句话指出了噬 菌体作试验材料具 有________________特点。第31页(2)经过_______方法分别取得被32P或35S标识噬菌体，用标识噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中___改变。(3)侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中放射性，得到如图所表示试验结果。搅拌目标是_________，所以搅拌时间少于1min时，上清液中放射性________。试验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中35S和32P分别占初始标识噬菌体放射性80%和30%，证实___________。图中“被侵染细菌”存活率曲线基本保持在100%，本组数据意义是作为对照组，以证实________，不然细胞外______放射性会增高。(4)本试验证实病毒传递和复制遗传特征中_______起着主要作用。第32页解析(1)噬菌体作为试验材料，是因为其结构简单，只含有蛋白质和DNA。(2)噬菌体是病毒，离开活体细胞不能繁殖，所以要标识噬菌体，首先应用含32P和35S培养基分别培养大肠杆菌，再让噬菌体分别侵染标识后大肠杆菌，即可到达标识噬菌体目标，进而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA位置改变。(3)噬菌体侵染大肠杆菌时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外32P含量增高。图中被侵染细菌存活率一直保持在100%，说明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。细胞外35S含量只有80%，原因是在搅拌时被侵染细菌和噬菌体外壳没有全部分离；第33页细胞外32P含量有30%，原因是有部分标识噬菌体还没有侵染细菌。该试验证实DNA是噬菌体遗传物质。答案(1)结构简单，只含有蛋白质和DNA(核酸)(2)用含32P和35S培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标识大肠杆菌DNA和蛋白质位置(3)使噬菌体和细菌分离较低DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来32P(4)DNA第34页【训练】

下列关于“DNA是主要遗传物质”叙述中，正确是 ()。 A．细胞核遗传遗传物质是DNA，细胞质遗传遗传物质是RNA B．“肺炎双球菌转化试验”和“噬菌体侵染细菌试验”都证实了DNA是主要遗传物质 C．真核生物、原核生物、大部分病毒遗传物质是DNA，少数病毒遗传物质是RNA D．细胞生物遗传物质是DNA，非细胞生物遗传物质是RNA第35页解析细胞(细胞核、细胞质)遗传物质都是DNA，大部分病毒遗传物质也是DNA，只有少数病毒遗传物质是RNA。“肺炎双球菌转化试验”和“噬菌体侵染细菌试验”都证实了DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要遗传物质。答案C第36页误区1误认为体内转化试验是“S型细菌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DNA进入R型细菌体内。结果在S型细菌DNA控制下，R型细菌体内合成了S型细菌DNA和蛋白质，从而组装成了含有毒性S型细菌。辨析2个误区、躲避2个易失分点第37页误区2误认为加热杀死S型细菌可使全部R型细菌实现转化点拨并非全部R型细菌都转化为S型细菌，实际上转化效率很低，而且转化受DNA纯度、两种细菌亲缘关系、受体菌状态等原因影响，所以只有少部分R型细菌被转化为S型细菌。第38页易失分点1试验误差分析不到位而失分

点拨(1)用32P标识噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性原因：①保温时间过短，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。②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标识噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性原因：因为搅拌不充分，有少许含35S噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。第39页易失分点2未明确“标识”对象与试验结果对应关系

点拨

①若用32P和35S标识病毒而宿主细胞未被标识，相当于间接地将核酸和蛋白质分开，只在子代病毒核酸中有32P标识。②若用32P和35S标识宿主细胞而病毒未被标识，则在子代病毒核酸和外壳中都有标识元素。③若用C、H、O、N等标识病毒而宿主细胞未被标识，则只在子代病毒核酸中有标识元素。④若用C、H、O、N等标识宿主细胞而病毒未被标识，则在子代病毒核酸和外壳中均可找到标识元素。第40页纠错演练1．(·江西省丰、樟、高、宜四市联考)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌试验，进行了以下4个试验：①用未标识噬菌体侵染35S标识细菌；②用32P标识噬菌体侵染未标识细菌；③用未标识噬菌体侵染3H标识细菌；④用15N标识噬菌体侵染未标识细菌，经过一段时间后离心，检测到以上4个试验中放射性主要位置依次是 ()。 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、沉淀物和上清液第41页解析在该试验中，沉淀物主要成份是细菌，上清液主要成份为噬菌体外壳。①③都直接对细菌进行了标识，放射性主要出现在沉淀物中；②用32P只能标识噬菌体DNA，在该试验中，噬菌体DNA会进入细菌体内，放射性也主要出现在沉淀物中；④用15N能够标识噬菌体蛋白质外壳和DNA，在该试验中，噬菌体蛋白质外壳不会进入细菌体内，而DNA能够进入细菌体内，故放射性会出现在上清液和沉淀物中。答案D第42页2．(·山东临沂一模，16)用32P标识噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液放射性占10%，沉淀物放射性占90%。上清液带有放射性原因可能是 ()。 A．离心时间过长，上清液中析出较重大肠杆菌 B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上噬菌体未与细菌分离 C．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体 D．32P标识了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中第43页解析噬菌体侵染大肠杆菌时，经过搅拌、离心，上清液是质量较轻噬菌体，沉淀物是被侵染大肠杆菌，A错误；搅拌不充分，噬菌体与细菌未分离，放射性应出现在沉淀物中，B错误；32P标识是噬菌体DNA，噬菌体侵染大肠杆菌时注入本身DNA，子代噬菌体DNA会含32P，上清液带有放射性原因可能是噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，C正确、D错误。答案C第44页1.(·重庆理综，2)针对耐药菌日益增多情况，利用噬菌体作为一个新抗菌治疗伎俩研究备受关注。以下相关噬菌体叙述，正确是()。 A．利用宿主菌氨基酸合成子代噬菌体蛋白质 B．以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体核酸 C．外壳抑制了宿主菌蛋白质合成，使该细菌死亡 D．能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解遗传物质探索试验考查

第45页解析本题主要考查噬菌体增殖特点等相关知识。噬菌体侵染细菌时，仅将其DNA注入细菌体内，利用细菌细胞内原料，以本身遗传物质为模板合成噬菌体DNA和蛋白质外壳，最终再组装成子代噬菌体，这种增殖方式称为复制式增殖，因为噬菌体蛋白质外壳没有进入宿主菌内，其与宿主菌蛋白质合成无关，故选项A正确，选项B、C、D错误。答案A第46页2．(·江苏单科，12)关于“噬菌体侵染细菌试验”叙述，正确是 ()。 A．分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P培养基培养噬菌体 B．分别用35S和32P标识噬菌体侵染未被标识大肠杆菌进行长时间保温培养 C．用35S标识噬菌体侵染试验中，沉淀物存在少许放射性可能是搅拌不充分所致 D．32P、35S标识噬菌体侵染试验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质第47页解析培养噬菌体需用含细菌培养基；被标识噬菌体侵染未被标识大肠杆菌，经短时间培养后，搅拌离心处理；噬菌体侵染细菌试验中，若搅拌不充分，噬菌体外壳没有与细菌完全分离，沉淀物中存在少许放射性35S；噬菌体侵染细菌试验仅能说明DNA