【创新设计】湖北省2014届高考生物总复习 2-2-5DNA是主要的遗传物质配套课件 中图版必修2

1、第二单元遗传与变异的分子基础,第5讲DNA是主要的遗传物质,人类对遗传物质的探索过程(),知识点一DNA是遗传物质的证据 (一)肺炎双球菌转化实验,格里菲思,菌体无多糖荚膜、,菌落表面粗糙、,无毒性,艾弗里,小鼠不死亡,小鼠死亡,小鼠不死亡,小鼠死亡,既有R型菌，也有S型菌,只有R型菌,只有R型菌,只有R型菌,“转化因子”,DNA是遗传物质，而蛋白质,等不是遗传物质,(二)噬菌体侵染细菌的实验 1实验材料 T2噬菌体、大肠杆菌 2实验过程及现象 (1)首次标记：标记细菌 细菌含的培养基含35S的细菌 细菌含的培养基含32P的细菌 (2)二次标记：标记噬菌体 噬菌体含的细菌含35S的噬菌体 噬菌

2、体含的细菌含32P的噬菌体,35S,32P,35S,32P,(3)噬菌体侵染细菌 含35S的噬菌体细菌没有35S，35S主要分布在外；含32P的噬菌体细菌几乎没有32P，32P主要分布在内 3实验结论：_才是真正的遗传物质,宿主细胞内,宿主细胞,宿主细胞外,宿主细胞,DNA,知识点二RNA也是遗传物质的实验 烟草花叶病毒侵染细菌实验 1过程,RNA,2结论 在无DNA情况下(如RNA病毒)，_是遗传物质 3综上所述 绝大多数生物的遗传物质是_，所以说_是主要的遗传物质,RNA,DNA,DNA,噬菌体侵染细菌实验,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,判一判 1肺

3、炎双球菌体外转化实验以体内转化实验作基础()。 2艾弗里证明转化因子是DNA而不是蛋白质 ()。 3转化的实质是基因突变 ()。 4同位素标记噬菌体时不能直接将噬菌体放在培养基上 ()。 5同时用35S、32P标记一组噬菌体实验效果更明显 ()。 6有细胞的生物以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 ()。,答案：1.2.3.4.5.6.7.,学习笔记:,1体内转化与体外转化比较,肺炎双球菌转化实验,高考地位：5年7考,2012重庆卷、江苏卷 2011广东卷 2010江苏卷,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D

4、NA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。 体外转化实验运用了物质提纯、分离、鉴定及细菌培养技术。,本考点的考查主要有三个方向：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。本考点考查集中在DNA是遗传物质的经典实验，主要以选择题形式出现。,【典例1】 (2011广东理综，2)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知 ()。,A.不能证明S型菌的蛋白质不是转化

5、因子 B说明S型菌的荚膜多糖有酶活性 C和说明S型菌的DNA是转化因子 D说明DNA是主要的遗传物质,解析本题考查艾弗里的肺炎双球菌转化实验，属于对理解层次的考查。由表格信息可以看出，含有S型细菌的蛋白质和荚膜多糖的培养皿中没有S型细菌的产生，说明蛋白质和荚膜多糖不是转化因子，A不符合题意；酶的化学本质是蛋白质或RNA，B不符合题意；和的自变量为DNA的完整性，在DNA保持完整的培养皿中有S型细菌出现，说明DNA是转化因子，C符合题意； 因为大多数生物的遗传物质是DNA，我们才能说DNA是主要的遗传物质，只能说明DNA是遗传物质，D不符合题意。 答案C,一、噬菌体侵染细菌特点及过程的现代生物学

6、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。,噬菌体侵染细菌的实验及遗传物质辨析,高考地位：5年11考,2012重庆卷、江苏卷、上海卷 2011江苏卷，2010海南卷 2009江苏卷,(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。 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”！,二

7、、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)。,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

8、DNA分子产生可遗传的变异。,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,本考点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，探究性实验设计的原则、方法等，题目有一定难度和区分度。,答案A,【训练】 下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述中，正确的是 ()。 A细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质是RNA B“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是主要的遗传物质 C真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA D细

9、胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA,解析细胞(细胞核、细胞质)的遗传物质都是DNA，大部分病毒的遗传物质也是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA。“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质。 答案C,误区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。,辨析2个误区、规避2个易失分点,误区2误认为加热杀死的S型细菌可使所有R型细

10、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。,易失分点1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。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

11、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。,易失分点2未明确“标记”对象与实验结果的对应关系 点拨若用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。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。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。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。,纠错演练 1(2012江西省丰、樟、高、宜四市联考)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实

12、验，进行了以下4个实验：用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌；用15N标记的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个实验中放射性的主要位置依次是 ()。 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,解析在该实验中，沉淀物的主要成分是细菌，上清液的主要成分为噬菌体外壳。都直接对细菌进行了标记，放射性主要出现在沉淀物中；用32P只能标记噬菌体的DNA，在该实验中，噬菌体的DNA

13、会进入细菌体内，放射性也主要出现在沉淀物中；用15N可以标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，在该实验中，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，故放射性会出现在上清液和沉淀物中。 答案D,2(2012山东临沂一模，16)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占10%，沉淀物的放射性占90%。上清液带有放射性的原因可能是 ()。 A离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌 B搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的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 D32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中,解析噬菌体侵

14、染大肠杆菌时，经过搅拌、离心，上清液是质量较轻的噬菌体，沉淀物是被侵染的大肠杆菌，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标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染大肠杆菌时注入自身的DNA，子代噬菌体的DNA会含32P，上清液带有放射性的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,1.(2012重庆理综，2)针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注。下列有关噬菌体的叙述，正确的是 ()。 A利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质 B以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸 C外壳抑制

15、了宿主菌的蛋白质合成，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,遗传物质的探索实验考查,解析本题主要考查噬菌体的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，利用细菌细胞内的原料，以自身遗传物质为模板合成噬菌体的DNA和蛋白质外壳，最后再组装成子代噬菌体，这种增殖方式称为复制式增殖，由于噬菌体的蛋白质外壳没有进入宿主菌内，其与宿主菌蛋白质的合成无关，故选项A正确，选项B、C、D错误。 答案A,2(2011江苏单科，12)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是 ()。 A分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体 B分别用35S和

16、32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌进行长时间的保温培养 C用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质,解析培养噬菌体需用含细菌的培养基；被标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经短时间培养后，搅拌离心处理；噬菌体侵染细菌的实验中，若搅拌不充分，噬菌体的外壳没有与细菌完全分离，沉淀物中存在少量放射性35S；噬菌体侵染细菌的实验仅能说明DNA是遗传物质，不能说明蛋白质不是遗传物质。 答案C,3.(2012江苏单科，2)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是 (

17、)。 A孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质 B噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力 C沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数 D烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA,解析本题主要考查了人类对遗传物质本质的探究历程。孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律，但没有证实其化学本质，A不正确；在肺炎双球菌体外转化实验中提取的DNA的纯度没有达到100%，从单独、直接观察DNA生理效应方面分析，说服力不如噬菌体侵染细菌的实验，B正确；沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数，C不正确；烟草花叶病毒感染烟草实验只说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，D不正确。 答案B,考向借鉴他山之石 4(2012上海单科，11)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