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第三章第三章基因的本质基因的本质必修必修2第三章基因的本质第三章基因的本质第第1 1节节DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质必修必修2第三章基因的本质第三章基因的本质回归教材夯实双基回归教材夯实双基一、肺炎双球菌的转化实验一、肺炎双球菌的转化实验1实验材料：实验材料：S型和型和R型肺炎双球菌、型肺炎双球菌、小鼠和培养基。小鼠和培养基。2实验原理：实验原理：S型细菌使小鼠患败血型细菌使小鼠患败血症死亡。症死亡。3格里菲思体内转化实验格里菲思体内转化实验(1)实验过程及结果实验过程及结果不死亡不死亡死亡死亡S型型不死亡不死亡死亡死亡(2)结论：加热杀死的结论：加热杀死的S型细菌中，含型细菌中，含有某种促成有某种促成R型细菌转化为型细菌转化为S型细菌的型细菌的“_”。转化因子转化因子4艾弗里体外转化实验艾弗里体外转化实验(1)设计思路：设法将设计思路：设法将_与其他物与其他物质分开，单独研究它们各自的功能。质分开，单独研究它们各自的功能。(2)实验过程及结果实验过程及结果DNAR型菌和型菌和S型菌型菌R型菌型菌(3)结论：使结论：使R型细菌产生稳定遗传变型细菌产生稳定遗传变化的物质是化的物质是_，而不是蛋白质、，而不是蛋白质、多糖及多糖及DNA的水解产物。的水解产物。DNA思考感悟思考感悟1肺炎双球菌的转化实验中，肺炎双球菌的转化实验中，S型细型细菌使菌使R型细菌转化的遗传学原理是什么？型细菌转化的遗传学原理是什么？【提示提示】基因重组。基因重组。二、噬菌体侵染细菌的实验二、噬菌体侵染细菌的实验1实验方法：实验方法：放射性同位素标记法。放射性同位素标记法。2T2噬菌体的特点噬菌体的特点(1)结构：外壳由结构：外壳由_构成，头部构成，头部内含有内含有_。蛋白质蛋白质DNA(2)生活方式：寄生。生活方式：寄生。(3)增殖特点：在自身遗传物质的作用增殖特点：在自身遗传物质的作用下，利用下，利用_体内的物质合成体内的物质合成自身的组成成分，进行大量增殖。自身的组成成分，进行大量增殖。大肠杆菌大肠杆菌3实验过程及结果实验过程及结果(1)标记噬菌体：用分别含标记噬菌体：用分别含_的培养基培养细菌，再用培养的细菌的培养基培养细菌，再用培养的细菌培养培养T2噬菌体，分别得到蛋白质被噬菌体，分别得到蛋白质被35S标记和标记和DNA被被32P标记的噬菌体。标记的噬菌体。35S、32P高高低低低低高高4结果分析结果分析(1)噬菌体侵染细菌时，噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细进入到细菌细胞中，而菌细胞中，而_留在外面。留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代子代噬菌体的各种性状是通过亲代_来遗传的。来遗传的。5结论：结论：DNA是遗传物质但不可说是遗传物质但不可说明明DNA是所有生物的遗传物质。是所有生物的遗传物质。蛋白质外壳蛋白质外壳DNA思考感悟思考感悟2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？【提示提示】噬菌体侵染细菌实验中噬菌体侵染细菌实验中32P和和35S的存在部位：的存在部位：三、三、RNA也是遗传物质的实验也是遗传物质的实验1材料：材料：烟草花叶病毒。烟草花叶病毒。2过程及结果过程及结果3结论：结论：_是遗传物质。是遗传物质。RNA四、四、DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质因为绝大多数生物的遗传物质是因为绝大多数生物的遗传物质是_。DNA考点一肺炎双球菌的转化实验考点一肺炎双球菌的转化实验高频考点深度剖析高频考点深度剖析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实验者者格里菲思格里菲思艾弗里及同事艾弗里及同事培养培养细菌细菌小鼠小鼠(体内体内)培养基培养基(体外体外)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实验结果结果加热后杀死的加热后杀死的S型细菌能使型细菌能使R型型细菌细菌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型细菌型细菌实验实验结论结论S型细菌体内有型细菌体内有“转化因子转化因子”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，都是肺炎双球菌所用材料相同，都是肺炎双球菌(R型和型和S型型)(2)体内转化实验是基础，仅说明体内转化实验是基础，仅说明S型细型细菌体内有菌体内有“转化因子转化因子”，体外转化实验，体外转化实验进一步证明进一步证明“转化因子转化因子”是是DNA(3)两个转化实验都遵循对照原则两个转化实验都遵循对照原则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DNA之间发生了基因重组，使受体细之间发生了基因重组，使受体细胞获得了新的遗传信息，并非发生了胞获得了新的遗传信息，并非发生了基因突变。基因突变。即时应用即时应用1(2012厦门市杏南中学月考厦门市杏南中学月考)下列下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述，错误的是叙述，错误的是()A需对需对S型细菌中的物质进行提取、型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定分离和鉴定B配制培养基的成分应适合肺炎双球配制培养基的成分应适合肺炎双球菌的生长和繁殖菌的生长和繁殖C转化的有效性与转化的有效性与R型细菌的型细菌的DNA纯纯度有密切关系度有密切关系D实验证明了实验证明了DNA是遗传物质而蛋是遗传物质而蛋白质不是遗传物质白质不是遗传物质解析：选解析：选C。根据艾弗里的肺炎双球。根据艾弗里的肺炎双球菌转化实验，提取的菌转化实验，提取的S型细菌的型细菌的DNA纯度越高，转化的有效性就越强，说纯度越高，转化的有效性就越强，说明转化的有效性与明转化的有效性与S型细菌的型细菌的DNA纯纯度有密切关系。度有密切关系。考点二考点二噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验实验实验材料材料T2噬菌体、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌过程过程与结与结果果(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的细的细菌菌细菌含细菌含32P的培养基的培养基含含32P的细的细菌菌(2)标记噬菌体标记噬菌体噬菌体含噬菌体含35S的细菌的细菌含含35S的噬的噬菌体菌体实验实验材料材料T2噬菌体、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌过程过程与结与结果果噬菌体含噬菌体含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上清液放射性很高，沉淀物放射性很低射性很高，沉淀物放射性很低含含32P的噬菌体细菌的噬菌体细菌上清液放上清液放射性很低，沉淀物放射性很高射性很低，沉淀物放射性很高实验实验材料材料T2噬菌体、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌实验实验分析分析过程过程(3)表明，噬菌体的蛋白质外壳表明，噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌内部，噬菌体的并未进入细菌内部，噬菌体的DNA进入了细菌内部进入了细菌内部实验实验结论结论DNA是遗传物质是遗传物质易误警示易误警示由于由于DNA、蛋白质中都有、蛋白质中都有C、H、O、N四种元素，因此不能用其对噬菌体四种元素，因此不能用其对噬菌体进行标记，否则无法判断到底是进行标记，否则无法判断到底是DNA还是蛋白质进入细菌细胞中。还是蛋白质进入细菌细胞中。即时应用即时应用2(2012辽宁抚顺一模辽宁抚顺一模)关于噬菌体侵染关于噬菌体侵染细菌的实验，下列说法中正确的是细菌的实验，下列说法中正确的是()A该实验能说明该实验能说明DNA是遗传物质，而是遗传物质，而RNA不是不是B噬菌体复制扩增时，利用细菌体内的噬菌体复制扩增时，利用细菌体内的核糖体合成外壳蛋白核糖体合成外壳蛋白C野生型的噬菌体在侵染细菌之前野生型的噬菌体在侵染细菌之前,需在血浆中添加含放射性标记的脱氧需在血浆中添加含放射性标记的脱氧核苷酸进行培养核苷酸进行培养D用被用被32P标记的噬菌体侵染细菌，标记的噬菌体侵染细菌，充分搅拌离心后在上清液中检测不到充分搅拌离心后在上清液中检测不到放射性放射性解析：选解析：选B。噬菌体是由。噬菌体是由DNA和蛋白和蛋白质构成的，不含有质构成的，不含有RNA；病毒必须寄；病毒必须寄生在活的宿主细胞内才能进行正常的生在活的宿主细胞内才能进行正常的生理活动，在培养基中无法存活；用生理活动，在培养基中无法存活；用被被32P标记的噬菌体侵染细菌，充分搅标记的噬菌体侵染细菌，充分搅拌离心后在上清液中检测到放射性很拌离心后在上清液中检测到放射性很低而不是没有。低而不是没有。命题视角把脉高考命题视角把脉高考洞察高考热点洞察高考热点从近几年的高考情况看从近几年的高考情况看(1)此部分内容，命题的最大可能是以此部分内容，命题的最大可能是以探索探索DNA是遗传物质的过程、经典实是遗传物质的过程、经典实验证据等作为背景命制选择题。验证据等作为背景命制选择题。(2)从实验与探究的角度，利用新科技从实验与探究的角度，利用新科技成果资料为情境命制非选择题，考查成果资料为情境命制非选择题，考查学生根据事实提出问题、作出假设、学生根据事实提出问题、作出假设、设计实验、得出结论的能力。命题的设计实验、得出结论的能力。命题的可能性相对小。可能性相对小。肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验(1)加热杀死的加热杀死的S型细菌，其蛋白质变型细菌，其蛋白质变性失活，但性失活，但DNA在加热过程中，双螺在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打断，但缓慢冷却时旋解开，氢键被打断，但缓慢冷却时,其结构可恢复。其结构可恢复。(2)转化的实质是转化的实质是S型细菌的型细菌的DNA片段整片段整合到了合到了R型细菌的型细菌的DNA中，即实现了基中，即实现了基因重组。因重组。(3)转化后形成的转化后形成的S型细菌可以遗传下去型细菌可以遗传下去,说明说明S型细菌的型细菌的DNA是遗传物质。是遗传物质。(2011广东理综广东理综)艾弗里和同事艾弗里和同事用用R型和型和S型肺炎双球菌进行实验，结型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知果如下表。从表可知()实验实验组号组号接种接种菌型菌型加入加入S型型菌物质菌物质培养皿长培养皿长菌情况菌情况R蛋白质蛋白质R型型R荚膜多糖荚膜多糖R型型实验实验组号组号接种接种菌型菌型加入加入S型型菌物质菌物质培养皿长培养皿长菌情况菌情况RDNAR型、型、S型型RDNA(经经DNA酶处理酶处理)R型型A不能证明不能证明S型菌的蛋白质不是转化型菌的蛋白质不是转化因子因子B说明说明S型菌的荚膜多糖有酶活性型菌的荚膜多糖有酶活性C和和说明说明S型菌的型菌的DNA是转化因子是转化因子D说明说明DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质【标准解答标准解答】逐项分析如下：逐项分析如下：选项选项分析分析A、B项错误项错误第第组实验说明蛋白质和荚膜多糖组实验说明蛋白质和荚膜多糖与与R型菌转化为型菌转化为S型菌无关型菌无关C项正项正确确第第组实验说明组实验说明DNA与与R型菌转化为型菌转化为S型菌有关，第型菌有关，第组实验说明组实验说明DNA被被水解后的产物不能使水解后的产物不能使R型菌转化为型菌转化为S型菌型菌D项错项错误误只能说明只能说明DNA是遗传物质，是遗传物质，而不能说明而不能说明DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质探究性实验结果的预测方法探究性实验结果的预测方法(1)假设与结论。假设是根据现有的科假设与结论。假设是根据现有的科学理论、事实，对所研究的对象设想出学理论、事实，对所研究的对象设想出的一种或几种可能性的答案或解释。实的一种或几种可能性的答案或解释。实验结果预测一般与假设相对应：验结果预测一般与假设相对应：体验方法要点体验方法要点若实验结果与预期结果一致，则得出若实验结果与预期结果一致，则得出与先前的假设一致的结论，即假设成与先前的假设一致的结论，即假设成立；反之，假设不成立。立；反之，假设不成立。(2)探究性实验的结果和结论不唯一，探究性实验的结果和结论不唯一，需分情况讨论：需分情况讨论：实验结果实验结果实验结论实验结论若实验组和对照组无显若实验组和对照组无显著差异著差异实验变量对结果实验变量对结果无影响无影响若实验组效果和对照组若实验组效果和对照组效果有明显差异效果有明显差异实验变量对实验实验变量对实验结果具有影响结果具有影响阅读以下材料，回答有关问题。阅读以下材料，回答有关问题。从从2009年年3月底开始，墨西哥、美国月底开始，墨西哥、美国等国接连爆发大规模甲型等国接连爆发大规模甲型H1N1流感疫流感疫情情,并迅速蔓延至北美地区以外的国家，并迅速蔓延至北美地区以外的国家，全球拉响防疫警报。全球拉响防疫警报。某学校生物兴趣小组的同学通过查阅某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现，常见的流感病毒都是资料发现，常见的流感病毒都是RNA病毒，同时提出疑问：甲型病毒，同时提出疑问：甲型H1N1流感流感病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是DNA还是还是RNA。下。下面是兴趣小组为探究甲型面是兴趣小组为探究甲型H1N1流感病流感病毒的遗传物质是毒的遗传物质是DNA还是还是RNA设计的设计的实验步骤，请将其补充完整。实验步骤，请将其补充完整。(1)实验目的：实验目的：_。(2)材料用具：显微注射器，甲型材料用具：显微注射器，甲型H1N1流感病毒的核酸提取液，胚胎干流感病毒的核酸提取液，胚胎干细胞，细胞，DNA水解酶和水解酶和RNA水解酶等。水解酶等。(3)实验步骤：实验步骤：第一步：把甲型第一步：把甲型H1N1流感病毒核酸提流感病毒核酸提取液分成相同的取液分成相同的A、B、C三组，三组，_。第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中；组猪胚胎干细胞中；第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有甲型品，检测是否有甲型H1N1流感病毒产流感病毒产生。生。(4)请预测结果及结论：请预测结果及结论：_。_。若若A、B、C三组均出现甲型三组均出现甲型H1N1流感病毒，则甲型流感病毒，则甲型H1N1流感病毒的遗流感病毒的遗传物质既不是传物质既不是DNA也不是也不是RNA。【答案答案】(1)探究甲型探究甲型H1N1流感病毒流感病毒的遗传物质是的遗传物质是DNA还是还是RNA(3)分别用分别用等量的相同浓度的等量的相同浓度的DNA水解酶、水解酶、RNA水水解酶处理解酶处理A、B两组核酸提取液两组核酸提取液,C组不做组不做处理处理(C组组DNA水解酶、水解酶、RNA水解酶都添水解酶都添加不正确加不正确)(4)若若A、C两组出现甲型两组出现甲型H1N1流感流感病毒，病毒，B组没有出现，则甲型组没有出现，则甲型H1N1流流感病毒的遗传物质是感病毒的遗传物质是RNA若若B、C两组出现甲型两组出现甲型H1N1流感病毒，流感病毒，A组没组没有出现，则甲型有出现，则甲型H1N1流感病毒的遗传流感病毒的遗传物质是物质是DNA噬菌体亲子代个体与细菌之间的同位噬菌体亲子代个体与细菌之间的同位素标记关系易于混淆素标记关系易于混淆突破易错疑点突破易错疑点DNA 蛋白质蛋白质DNA和蛋白质和蛋白质噬菌体噬菌体32P35S14C、3H、18O、15N细菌细菌31P32S12C、1H、16O、14N子代噬子代噬菌体菌体32P、31P32SC、H、O、N两种两种都有都有自我挑战自我挑战(2011江苏单科江苏单科)关于关于“噬菌体侵染细噬菌体侵染细菌的实验菌的实验”的叙述，正确的是的叙述，正确的是()A分别用含有放射性同位素分别用含有放射性同位素35S和放和放射性同位素射性同位素32P的培养基培养噬菌体的培养基培养噬菌体B分别用分别用35S和和32P标记的噬菌体侵染标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养保温培养C用用35S标记噬菌体的侵染实验中，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沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致充分所致D32P、35S标记的噬菌体侵染实验分标记的噬菌体侵染实验分别说明别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是是遗传物质、蛋白质不是遗传物质遗传物质【解析解析】噬菌体营寄生生活，不能噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养，需用含放射性的用培养基直接培养，需用含放射性的大肠杆菌培养才能使噬菌体带上放射大肠杆菌培养才能使噬菌体带上放射性标记，性标记，A项错误；实验中保温时间项错误；实验中保温时间不能过长，若保温时间太长则可能使不能过长，若保温时间太长则可能使一些含一些含32P的子代噬菌体释放出来，离的子代噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，心后存在于上清液中，导致上清液中检测到导致上清液中检测到32P，B项错误；项错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质，理论上标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分，部分噬菌体仍吸附充分，部分噬菌体仍吸附在细菌表面而存在于沉淀物中，在细菌表面而存在于沉淀物中，C项项正确；本实验可说明正确；本实验可说明DNA是遗传物质是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质，因但不能证明蛋白质不是遗传物质，因为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照实为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照实验，验，D项错误。项错误。【答案答案】C互动探究互动探究(1)该实验结束后释放出的噬菌体都含有该实验结束后释放出的噬菌体都含有35S和和32P吗？吗？(2)该实验能否证明该实验能否证明DNA是主要的遗传物是主要的遗传物质？质？【提示提示】(1)都不含都不含35S，部分含，部分含32P。(2)不能。不能。
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