【全程复习方略】（浙江专用）2013版高中生物 3.1核酸是遗传物质的证据配套课件 浙科版必修2

1、第一节 核酸是遗传物质的证据,一、DNA是遗传物质的直接证据 1.实验材料噬菌体 （1）生活方式：专门寄生在_，不能独立生活。 （2）结构：头部和尾部的外壳是由_构成的，在头部内含有一个_。 2.实验方法：_,细菌体内,蛋白质,DNA分子,同位素标记法,噬菌体侵染细菌的过程,3.实验过程,35S,悬浮液中,32P,DNA,沉淀中,4.实验结论：_ 【点拨】由于噬菌体营寄生生活，标记噬菌体时不能用含标记物的培养基直接培养噬菌体，需先标记细菌，然后用不含标记物的噬菌体去侵染被标记的细菌。,DNA是遗传物质,二、肺炎双球菌转化实验 1.活体细菌转化实验 （1）写出下列实验现象： 注射 a.R型活菌

2、小鼠_； 注射 b.S型活菌 小鼠_； 注射 c.加热杀死的S型菌 小鼠_； d.R型活菌+加热 注射 分离 杀死的S型菌 小鼠_ _。,不死亡,死亡,不死亡,死亡,S型活菌+R型活菌,（2）分析实验现象： 根据a、b步骤说明：_。 根据c步骤说明：_。 根据d步骤说明：_ _。 （3）得出实验结论：_。,R型活菌无毒，S型活菌有毒,加热杀死的S型菌无毒,某些无毒性的R型活菌转化为有毒性的S型,活菌,加热杀死的S型菌中有转化因子,艾弗里的实验：,2.离体细菌转化实验,艾弗里的实验：问题 二-2,思考导案：问题 二-2,艾弗里的实验：,2.离体细菌转化实验 （1）设计思路：把_ 分开，分别观察各

3、成分的作用。 （2）实验过程：,DNA、蛋白质、荚膜物质,分别与R型活菌混合培养,R型,R型,R+S型,R型,荚膜物质,蛋白质,DNA,DNA+DNA酶,S型菌,（3）结论：_是遗传物质，_等物质不是遗传物质。 【点拨】活体细菌转化实验只是提出“S型菌体内有转化因子”，并没有具体证明哪种物质是遗传物质。最终证明DNA是遗传物质的是离体细菌转化实验。,DNA,蛋白质,三、烟草花叶病毒的感染和重建实验 1.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验 （1）实验过程及现象： （2）结论： _是烟草花叶病毒的遗传物质，_不是遗传物质。,RNA,蛋白质,烟草花 叶病毒,蛋白质,RNA,RNA+RNA酶,烟草叶不

4、出现病斑,烟草叶出现病斑,烟草叶不出现病斑,2.病毒重建及其对烟草叶细胞的感染 （1）实验过程及现象：,出现病斑,出现病斑,B型,A型,（2）结果分析与结论： 重组病毒所繁殖的病毒类型取决于_的病毒类型。 【点拨】噬菌体侵染细菌和肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质，而烟草花叶病毒的感染和重建实验证明RNA是遗传物质。故通过上述实验，有力地证明了核酸是遗传物质。,提供RNA,【思维判断】 1.噬菌体侵染细菌实验中为验证DNA是遗传物质，标记N、S、P等元素。（ ） 【分析】N元素为DNA和蛋白质共有的元素，不能作为标记元素；S为蛋白质特有，P为DNA特有，因此可用S、P作为标记元素。 2.在

5、噬菌体中，亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA。 （ ） 【分析】在噬菌体中DNA是遗传物质，亲代的DNA可以传给子代。,3.遗传物质DNA的主要载体是染色体。（ ） 【分析】遗传物质DNA主要存在于细胞核中的染色体上，此外线粒体和叶绿体两种细胞器中也存在少量DNA分子。 4.DNA是主要的遗传物质，因为自然界中大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒的遗传物质为RNA。（ ） 【分析】生物的遗传物质是DNA或RNA。有细胞结构的生物和一部分病毒的遗传物质是DNA；一部分病毒的遗传物质是RNA。故生物的主要遗传物质是DNA。,噬菌体侵染细菌的实验,1.实验思路及方法 S是蛋白质特有的元素，

6、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，直接单独地观察它们的作用。 2.侵染特点及过程 （1）过程：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）特点：进入细菌体内的是噬菌体的DNA，噬菌体蛋白质留在外面不起作用。,3.结果及分析,4.结论 DNA是遗传物质。 【高考警示钟】 1.噬菌体侵染细菌实验中必须分两组分别标记，不能同时对噬菌体既用35S标记又用32P标记。 2.该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素。,【典例训练1】如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的结构成分

7、中，能够找到的放射性元素为（ ） A.可在外壳中找到15N和35S、3H B.可在DNA中找到3H、15N、32P C.可在外壳中找到15N和35S D.可在DNA中找到15N、32P、35S,【解题指南】 1. 解题关键：解题时一定要看清标记对象是噬菌体还是细菌,二者对应子代噬菌体的放射性结果不同。 2.解题思路：子代噬菌体中组成蛋白质的元素均来自细菌，子代噬菌体中组成DNA的元素部分来自亲代噬菌体，部分来自细菌。,【解析】选B。3H、15N既可标记在噬菌体的DNA分子上，又可标记在噬菌体的蛋白质外壳上，而32P只能标记在噬菌体的DNA分子上，35S只能标记在噬菌体的蛋白质外壳上。因为在噬菌

8、体侵染细菌的过程中，只有其DNA进入了细菌细胞，蛋白质外壳没有进入，子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳大都以细菌的成分为原料合成，所以在产生的子代噬菌体的结构成分中，只能找到噬菌体的DNA分子上带3H、15N和32P，完全没有35S。,【互动探究】（1）若用3H、15N、32P、35S标记的细菌培养噬菌体，则子代噬菌体的组成结构中，能找到哪些放射性元素？ 提示：3H、15N、32P、35S都能找到。 分析：噬菌体侵入细菌后，除噬菌体的DNA作为模板起指导作用外，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和相关酶全由细菌提供，故子代噬菌体的蛋白质中含有3H、15N、35S，DNA中

9、含有3H、15N、32P。,（2）若最终释放出100个噬菌体，则含32P 的噬菌体有多少？ 提示：2个。 分析：根据DNA分子半保留复制的特点可知，最终释放出的100个噬菌体中，只有2个噬菌体的DNA含32P和31P，其余噬菌体只含31P。,【变式备选】为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，你认为同位素标记的方案应为（ ） A.用14C或3H培养噬菌体，再去侵染细菌 B.用18O或32P培养噬菌体，再去侵染细菌 C.将一组噬菌体用32P和35S标记 D.一组用32P标记DNA，另一组用35S标记蛋白质外壳 【解析】选D。用32P和35S分别标记DNA和蛋白质外壳，35S仅存在于噬菌体的蛋白质外壳中，

10、32P仅存在于噬菌体的DNA中，而14C、3H、18O在蛋白质和DNA中都含有，无法区别是哪一种成分发挥作用，同时用32P、35S标记蛋白质和DNA，都有放射性，也无法判断是哪一种成分发挥作用。,肺炎双球菌转化实验 1.肺炎双球菌活体和离体转化实验的比较,用小鼠(体内),用培养基(体外),S型菌体内有“转化 因子”,S型菌的DNA是遗 传物质,(1)所用材料相同,都是R型和S型肺炎双球菌; (2)两实验都遵循对照原则、单一变量原则,2.肺炎双球菌转化实验中的对照设计,【高考警示钟】 活体转化实验注射R型菌和加热杀死的S型菌后，小鼠体内分离出的细菌和“离体S型菌DNA+R型活菌”培养基上生存的细

11、菌都是R型和S型都有，但是R型多。,【典例训练2】（2011广东高考）艾弗里（埃弗里）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 【解题指南】 1.解题关键：解题时一定要注意只有S型菌的DNA能使R型活菌转化为S型菌。 2.解题思路：分析4个实验中是否有S型菌出现，有S型菌出现说明R型菌转化为S型菌，即证明加入物质为转化因子。,【解析】选C。A项，组：R型菌+S型菌的蛋白质，只长出R型菌，说明蛋白质不是转化因子。B项，组：R型菌+S

12、型菌的荚膜多糖，只长出R型菌，说明荚膜多糖不是转化因子，无法证明S型菌的荚膜多糖有酶活性。C项，组：R型菌+S型菌的DNA，结果既有R型菌又有S型菌，说明DNA可以使R型菌转化为S型菌，组：用DNA酶将DNA水解，结果只长出R型菌，说明DNA的水解产物不能使R型菌转化为S型菌，从一个反面说明了只有DNA才能使R型菌发生转化。D项，此实验只涉及R型和S型肺炎双球菌两种生物，没有涉及其他生物，无法证明DNA是 主要的遗传物质。,【变式训练】在肺炎双球菌转化实验中，在培养有R型菌的1、2、3、4四支试管中，分别加入从S型活菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内

13、仍然有R型菌的是（ ） A.3和4 B.1、3和4 C.2、3和4 D.1、2、3和4,【解析】选D。2、3、4三支试管内的R型菌因为没有S型菌的DNA，所以都不会发生转化。1号试管因为有S型菌的DNA，所以会使R型菌发生转化，但是发生转化的R型菌只是一部分，故试管内仍然有R型菌存在。,对照实验的设计思路与结果预测 病毒遗传物质的检测 【案例】（2008上海高考样题）自从世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒（简称禽流感病毒），我国就参与了抗击禽流感的国际性合作，并已经研制出预防禽流感的疫苗。根据所学知识回答下列问题： （1）实验室中获得大量禽流感病毒，不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上

14、，而是以活鸡胚为培养基，其原因是_ _。,（2）利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的化学组分，原理是： RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色； _； DNA与二苯胺试剂共热显蓝色。 （3）实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和RNA，不含DNA。则证明禽流感病毒遗传物质的最关键实验设计思路是_ _。,（4）请你预测用禽流感病毒的蛋白质和RNA分别感染活鸡胚所存在的几种可能性： 如果蛋白质与RNA都有遗传效应，说明蛋白质和RNA都是遗传物质。 如果_， 说明_。 如果_， 说明_。 如果_， 说明_。,【命题人透析】 （1）解题中的两个疑惑点： 病毒培养基的选择。 病毒是没有细胞结构的一类寄

15、生生物，它们仅由核酸和蛋白质外壳组成，既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，不能在培养基上直接培养，只能利用宿主的活细胞培养。,探究实验中如何设置单一变量。 禽流感病毒体内有多种物质成分RNA、蛋白质、多糖等，要探究到底哪一种是它的遗传物质，需要设置对照实验进行探究，而控制单一变量是设置对照实验所必须遵循的原则，即需要单独观察每一种物质的作用效果，因此需利用分离提纯法或同位素示踪法。 （2）探究性实验结果预测的方法： 探究性实验的预测实验结果不唯一，大多有三种可能：变量促进结果，变量抑制结果，变量与结果无关。或结果与变量的浓度有关；还有就是本题（4）这种情况：“全肯定；全否定；一肯定一否定”

16、等。,【标准答案】 （1）病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行 （2）蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色 （3）设法将禽流感病毒的蛋白质和RNA分开，单独地、直接地去观察它们各自的作用 （4）RNA有遗传效应，而蛋白质没有遗传效应 RNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质 RNA没有遗传效应，而蛋白质有遗传效应 RNA不是遗传物质，而蛋白质是遗传物质 RNA和蛋白质都没有遗传效应 RNA和蛋白质都不是遗传物质,【阅卷人点评】 得分要点 （1）必须体现“在宿主的活细胞”。 （2）必须体现 “双缩脲试剂、紫色”。 （3）必须体现“分开、单独”。 （4）必须体现“RNA，蛋白质”。 失分案例 （1）错答为“活

17、鸡胚内营养物质丰富”。 （2）答为“双缩尿”错别字失分；错答为“蓝色”。 （3）答为“分离提纯”。 （4）在说明中只写“RNA是遗传物质”而未写“蛋白质不是遗传物质” 。,1.用放射性同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌体做侵染细菌的实验，进入细菌体内的成分有（ ） A.35S B.32P C.35S和32P D.不含35S和32P 【解析】选B。噬菌体侵染细菌时，进入细菌体内的只有DNA，蛋白质外壳留在外面，因此进入细菌体内的只有32P。,2.S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是（ ） A光滑型（S）菌株

18、是唯一能够引起肺炎或败血症的类型 BS型菌与R型菌致病性的差异是细胞分化的结果 C肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质 D高温处理过的S型菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应,【解析】选A。在众多的肺炎双球菌菌株中，光滑型（S）菌株是唯一能够引起肺炎或败血症的类型。S型菌与R型菌致病性有差异是因为遗传物质不同；肺炎双球菌是利用自己的核糖体合成蛋白质；双缩脲试剂是与肽键发生反应，高温处理会破坏蛋白质的空间结构，但是不会破坏肽键。,3.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验： S型菌的DNADNA酶加入R型菌注射入小鼠 R型菌的DNADNA酶加入S型菌注射入小鼠 R型菌D

19、NA酶高温加热后冷却加入S型菌的DNA注射入小鼠 S型菌DNA酶高温加热后冷却加入R型菌的DNA注射入小鼠,以上4个实验中的小鼠存活的情况依次是（ ） A存活，存活，存活，死亡 B存活，死亡，存活，死亡 C死亡，死亡，存活，存活 D存活，死亡，存活，存活,【解析】选D。肺炎双球菌的遗传物质是DNA，DNA在DNA酶催化作用下分解。因此第组S型菌的DNA在DNA酶作用下分解而失去转化作用，加入R型菌，子代仍为R型菌，注射入小鼠体内，小鼠存活；第组R型菌的DNADNA酶后，加入S型菌注射入小鼠，小鼠体内有S型菌，小鼠患败血症而死；第组R型菌DNA酶，经高温加热后冷却，加入S型菌的DNA后注射入小鼠

20、，小鼠体内无活细菌，因此小鼠存活；第组小鼠体内也无活细菌，小鼠存活。,4（2012西城区模拟）图示肺炎双球菌转化实验中的基本步骤，有关说法正确的是（ ）,A.要加热处理，要将提取物分别加入不同培养基，转入固体培养基 B.不加热处理，要将提取物分别加入同一培养基，要用液体培养基 C.要转入固体培养基培养，结果可能有S型和R型两种菌落 D.要转入固体培养基培养，结果只有S型或R型一种菌落 【解析】选C。图示中表示从活S型菌中分离出蛋白质、DNA等提取物；表示将S型菌的提取物分别与活R型菌混合；表示将含有S型菌提取物的R型菌悬液接种到固体培养基中培养，由于DNA是转化因子，结果加S型菌DNA组将出现

21、S型和R型两种菌落。,5.科研人员发现，在乙肝病人血液中，除了有乙肝病毒颗粒(HBV)外，还有大量的空心乙肝病毒颗粒，即病毒外壳。这一重要发现为乙肝疫苗的研制开辟了新的道路。这种“空心乙肝病毒颗粒”不可能来自（ ） A.HBV中DNA分子侵入肝细胞后留在外面的空壳 B.在HBV增殖过程中未组装的HBV外壳 C.由病毒有丝分裂产生 D.由人体肝细胞中核糖体合成的蛋白质外壳,【解析】选C。病毒由内部的核酸和外部的蛋白质外壳组成，即病毒外壳是蛋白质。病毒侵染细胞时，只将核酸注入细胞内，蛋白质外壳留在外面；在宿主细胞内，病毒在自身遗传物质的作用下，利用宿主细胞内的原料(核苷酸和氨基酸)合成核酸和蛋白质，然后组装成新病毒，合成后未组装的蛋白质外壳也可能释放到细胞外。病毒不能进行有丝分裂。病毒没有