高考生物一轮复习 第6单元 第16讲 DNA是主要的遗传物质课件 (2).ppt

第六单元基因的本质与表达 第十六讲DNA是主要的遗传物质 1 加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内 小鼠死亡 说明在小鼠体内出现S型活细菌 但这种转化是少量的 从小鼠体内提取到的细菌绝大多数是R型活细菌 少量的是S型活细菌 2 证明DNA是遗传物质的实验思路是 将DNA 蛋白质等组成生物的各种物质分离开 单独地 直接地观察它们的生理作用 3 噬菌体侵染细菌的实验中 进入细菌内部的是噬菌体的DNA 并且此物质能够传递给子代 证明了DNA是遗传物质 但是蛋白质并没有进入到细菌内部 在获得子代的过程中无法确定蛋白质是不是遗传物质 4 用35S标记噬菌体 沉淀物中有放射性的原因 由于搅拌不充分 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 5 用32P标记噬菌体 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 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 6 病毒的遗传物质是DNA或RNA 细胞生物的遗传物质是DNA 基础回扣 一 肺炎双球菌转化实验1 格里菲思体内转化实验 1 材料 S型和R型肺炎双球菌 小鼠和培养基 2 原理 S型细菌使小鼠患死亡 败血症 3 过程 4 结论 加热杀死的S型细菌中 含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的 解惑 格里菲斯体内转化实验没有证明DNA是遗传物质 转化因子 2 艾弗里体外转化实验 1 原理 从型菌中提取出DNA 蛋白质及多糖等 将其分别加入已培养了活菌的培养基中 结果发现只有加入DNA时 R型菌才转化为S型菌 S R型 2 过程 3 结论 是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 即DNA是转化因子 是遗传物质 而不是遗传物质 解惑 艾弗里实验中设置DNA DNA酶这一组实验的目的一是对照说明只加DNA组的结论 二是说明DNA的基本构成成分不能实现转化 DNA 蛋白质 优化落实 考查一肺炎双球菌转化实验1 判一判 1 S型肺炎双球菌有毒性 R型肺炎双球菌无毒性 2 加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内 从小鼠尸体中提取到的细菌全部是S型细菌 3 格里菲思认为加热杀死的S型细菌的DNA是转化因子 提示格里菲思只是证明存在某种转化因子使R型菌转化为S型菌 没有证明DNA是遗传物质 4 S型肺炎双球菌和动物肝脏都能合成多糖 提示S型肺炎双球菌的荚膜是多糖 5 艾弗里证明转化因子是DNA而不是蛋白质 6 加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内 能转化为S型活菌的原因为基因突变 7 肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质分开 分别观察其遗传作用 8 只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质 二 噬菌体侵染细菌实验1 噬菌体结构及增殖 1 结构 由DNA和蛋白质外壳组成 2 生活方式 在大肠杆菌体内 3 增值过程 吸附 注入 组装 释放 4 模板 5 合成DNA 原料是提供的四种脱氧核苷酸 6 合成蛋白质 场所是的核糖体 原料是 的氨基酸 寄生 合成 噬菌体DNA 大肠杆菌 大肠杆菌 大肠杆菌 2 实验过程 1 标记噬菌体 2 侵染细菌 3 结果分析 噬菌体侵染细菌时 DNA进入细菌细胞中 而蛋白质外壳留在外面 子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传的 4 结论 是遗传物质 解惑 用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA的原因是在T2噬菌体的组成成分中 S仅存在于T2噬菌体的蛋白质中 而P则主要存在于DNA中 DNA 考查二噬菌体侵染细菌实验2 判一判 1 同位素标记噬菌体时不能直接将噬菌体放在培养基上 2 同时用35S 32P标记一组噬菌体实验效果更明显 3 实验过程中保温时间越长 产生的子代噬菌体越多 实验结果越明显 4 噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具有说服力 5 32P 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 6 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 7 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 三 RNA是遗传物质 少数病毒 1 烟草花叶病毒侵染烟草实验 2 生物的遗传物质绝大多数生物以DNA作为遗传物质 只有极少数生物以RNA作为遗传物质 此类生物无DNA 因此 DNA是主要的遗传物质 解惑 与一般的细胞生物的遗传物质为双链DNA不同的是 病毒的遗传物质可以为DNA或RNA 可以为单链或双链 从目前已发现的病毒来看 更多的是RNA病毒 其中 植物病毒多为单链RNA病毒 噬菌体多为双链DNA病毒 而丝杆噬菌体类病毒 双生病毒类等为单链DNA病毒 呼肠弧病毒类 真菌类病毒则大多为双链RNA病毒 考查三RNA是遗传物质 少数病毒 3 判一判 1 豌豆细胞内既有DNA 也有RNA 但是DNA是豌豆的主要遗传物质 提示虽然豌豆细胞内同时含有DNA和RNA 但是豌豆的遗传物质只有一种 即DNA 2 细胞核中的遗传物质是DNA 细胞质中的遗传物质是RNA 3 原核生物的的遗传物质为RNA或DNA 4 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 提示烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 而不能说明所有病毒的遗传物质是RNA 4 连一连 考点一肺炎双球菌转化实验 关键点击 1 体内转化与体外转化比较 易错清零 易错点1体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死 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型细菌体内的化学成分合成了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 易错点2并非所有的R型细菌都转化为S型细菌转化的效率较低 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 演练提升 1 肺炎双球菌有许多类型 有荚膜的S菌有毒性 能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡 无荚膜的R菌无毒性 如图为所做的细菌转化实验 下列相关说法错误的是 A 丙组为空白对照 实验结果为小鼠不死亡B 能导致小鼠患败血症死亡的有甲 丁两组C 戊组实验表明 加S菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R菌D 丁组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传给后代 解析本题主要考查肺炎双球菌的转化这一经典实验 意在考查对实验的分析能力 含有荚膜的肺炎双球菌是甲 乙 丁三组 煮沸处理能使有荚膜的肺炎双球菌失去毒性 所以只有甲 丁两组能导致小鼠死亡 戊组加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌 而丁组产生的有毒性的肺炎双球菌是由遗传物质的改变引起的 可以遗传给后代 答案D 2 格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下 将无毒的R型活细菌注入小鼠体内 小鼠不死亡 将有毒的S型活细菌注入小鼠体内 小鼠患败血症死亡 将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内 小鼠不死亡 将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后 注入小鼠体内 小鼠患败血症死亡 根据上述实验 下列说法不正确的是 A 整个实验证明DNA是转化因子B 实验 实验 可作为实验 的对照C 实验 和实验 中的死亡小鼠体内都可分离到S型活细菌D 重复做实验 与 得到同样的结果 可排除S型活细菌由R型活细菌突变而来 解析实验 应该全是实验 的对照 目的是说明R型菌和加热杀死后的S型菌可使小鼠不死亡 S型菌使小鼠死亡 小鼠死亡的原因只有一个 即小鼠感染了S型菌 所以在使小鼠死亡的实验组中的小鼠体内分离到S型菌 R型菌与S型菌的遗传物质差异性不大 所以存在R型菌突变成S型菌的可能 但重复做实验 与 得到相同的结果 突变的可能性就没有了 答案A 1 使小鼠死亡是由于有S型活菌 2 R型活菌与加热杀死后的S型菌培养后 转化成的S型活菌是可以遗传的 3 使小鼠死亡的实验组中的小鼠体内都能分离到S型活菌 4 格里菲思的肺炎双球菌转化实验前三组都是对照组 第四组为实验组 解题技巧 3 标记结果 2 与肺炎双球菌转化实验的比较 易错清零 易错点1因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素S 所以用35S标记蛋白质 DNA含有蛋白质没有的元素P 所以用32P标记DNA 因DNA和蛋白质都含有C H O N元素 所以此实验不能用C H O N作为标记元素 易错点2噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位 易错点3噬菌体侵染细菌实验还能证明 DNA分子具有相对稳定性 DNA分子能自我复制 使前后代保持一定的连续性 DNA能控制蛋白质的生物合成 但不能证明DNA分子能产生可遗传变异 演练提升 3 2015 温州联考 噬菌体是一类细菌病毒 下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中不正确的是 A 该实验证明DNA是遗传物质 蛋白质不是遗传物质B 侵染过程的 合成 阶段 噬菌体DNA作为模板 而原料 ATP 酶 场所等条件均由细菌提供C 为确认何种物质注入细菌体内 可用32P 35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质D 若用32P对噬菌体双链DNA标记 再转入培养有细菌的普通培养基中让其连续复制n次 则含32P的DNA应占子代DNA总数的1 2n 1 解析噬菌体是一类细菌病毒 侵染细菌的时候是将DNA注入细菌细胞内 以噬菌体的DNA为模板 利用细菌的原料来合成噬菌体的DNA及蛋白质 噬菌体侵染细菌的实验中 用32P 35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质 证明了DNA是遗传物质 但不可证明蛋白质不是遗传物质 若要证明蛋白质是否为遗传物质 可将分离出来的蛋白质单独注入细菌中 看能否产生同样的噬菌体后代 DNA具有半保留复制的特点 所以用32P标记的噬菌体双链DNA 让其连续复制n次后 含32P的DNA应占子代DNA总数的1 2n 1 答案A 4 噬菌体内的S用35S标记 P用32P标记 细菌内蛋白质含32S DNA含31P 用该噬菌体去侵染细菌后 产生了许多子代噬菌体 那么在子代菌体中35S和32P的分布规律是 A 外壳中有35S和32S 核心内只含有32PB 外壳中只有32S 核心内只含有32PC 外壳中有35S和32S 核心内含有32P和31PD 外壳中只有32S 核心内都含有31P 解析噬菌体是一类以细菌为寄主的病毒 由含S的蛋白质构成的外壳和由DNA构成的核心组成 在噬菌体侵染细菌时 蛋白质外壳留在细菌细胞外面 只有DNA分子进入细菌细胞内 以噬菌体的DNA分子为模板复制出新的DNA分子和控制形成新的蛋白质外壳 在复制的子代DNA分子中 由于原料由细菌提供 因此子代DNA中只有2个DNA分子中含有噬菌体DNA分子提供的32P和细菌提供的31P 其余只含31P 而合成蛋白质外壳所用的原料均由细菌提供 因此不会含有35S 答案D 1 噬菌体复制过程中 模板为噬菌体的DNA 原料 酶 ATP和场所均由细菌提供 2 用32P标记噬菌体时 产生的子代噬菌体中只有含有的母链为32P 其余的全部为31P 3 用35S标记噬菌体 细菌内蛋白质含32S时 子代噬菌体的蛋白质全部为32S 解题技巧 考向一肺炎双球菌转化实验 5年7考 典例1 2015 茂名模拟 艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希 蔡斯的噬菌体侵染细菌实验 都能证明DNA是遗传物质 对这两个实验的研究方法可能有 设法把DNA与蛋白质分开 研究各自的效应 放射性同位素标记法 下列有关叙述正确的是 A 两者都运用了 和 B 前者运用了 后者运用了 C 前者只运用了 后者运用了 和 D 前者只运用了 后者运用了 和 思路点拨艾弗里的肺炎双球菌转化实验的实验设计思路为 将DNA和蛋白质分开 单独地直接地观察各部分的功能 解析艾弗里的肺炎双球菌转化实验是设法把DNA与蛋白质分开 研究各自的效应 而赫尔希 蔡斯的噬菌体侵染细菌实验也是把DNA与蛋白质分开 研究各自的效应 并且还运用了放射性同位素标记法 答案D 易错辨析格里菲斯肺炎双球菌转化实验只是说明的加热杀死的S型菌中有某种物质的可以使R型菌转化为S型菌 没有证明DNA是遗传物质 艾弗里的肺炎双球菌转化实验不仅证明了DNA是遗传物质 还证明了蛋白质不是 考向二噬菌体侵染细菌实验 5年8考 典例2某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验 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 沉淀物和上清液思路点拨在噬菌体侵染细菌的实验中 只有DNA进入大肠杆菌 蛋白质没有进入大肠杆菌 噬菌体的DNA利用大肠杆菌内的原料合成子代噬菌体 离心后大肠杆菌位于沉淀中 蛋白质外壳位于上层清液中 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 易错辨析用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌 上清液中含放射性的原因 可能有部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内 也可能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 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 可能有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面 随细菌离心到沉淀物中 典例3 2015 湖南八校联考 在噬菌体侵染细菌实验中 分别用标记的噬菌体去侵染未标记的细菌 噬菌体在细菌体内复制了三代 则下列说法正确的是 A 噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是主要的遗传物质B 含有32P的子代噬菌体和含有35S的子代噬菌体分别占子代噬菌体总数的1 4和0C 标记噬菌体的方法是分别用含32P的培养基和35S的培养基培养噬菌体D 上述过程中噬菌体的遗传信息流动方向是 RNA DNA RNA 蛋白质 思路点拨DNA是主要的遗传物质 需证明RNA也可以是遗传物质 噬菌体的遗传物质就是DNA DNA复制方式为半保留复制 解析噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是遗传物质 不能证明DNA是主要的遗传物质 A错误 噬菌体侵染细菌的过程中 进入细胞内部的是噬菌体的DNA 蛋白质外壳留在外部 故子代产生的噬菌体蛋白质外壳都不具有放射性 由于DNA的复制是半保留复制 复制三代 含有32P的子代噬菌体占全部噬菌体的比例为2 8 1 4 B正确 噬菌体必须寄生在活细胞体内才能生活 不能直接用培养基培养 C错误 噬菌体是DNA病毒 不具有逆转录过程 D错误 答案B 易错辨析只有存在逆转录的病毒遗传信息流动方向才是 RNA DNA RNA 蛋白质 如 艾滋病病毒 肿瘤病毒等 考情一肺炎双球菌转化实验1 艾弗里等人为了弄清转化因子的本质 进行了一系列的实验 如图是他们所做的一组实验 则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的为 A 实验一B 实验二C 实验三D 实验一和三 解析实验二中加入的DNA酶能分解S型细菌的DNA活性片段 使基因无法转移进入R型细菌中 所以菌落只有一种 即R型菌落 答案B 2 在肺炎双球菌的转化实验中 将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后 注射到小鼠体内 小鼠死亡 则小鼠体内S型 R型细菌含量变化情况最可能是 解析随着R型细菌转化成S型细菌 S型细菌的数量变化呈现 S型 曲线 R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭 随着小鼠免疫系统的破坏 R型细菌数量又开始增加 答案B 3 科研人员将提取出的 疯牛病 病毒用DNA水解酶和RNA水解酶分别进行处理后 发现该病毒仍具有侵染能力 但用蛋白酶处理后 病毒就会失去侵染能力 该现象说明 A 疯牛病 病毒由蛋白质和核酸构成B 疯牛病 病毒的遗传物质应该是蛋白质C 疯牛病 病毒对核酸水解酶具有抵抗力D 疯牛病 病毒不含蛋白质 只含核酸解析用DNA水解酶 RNA水解酶处理后仍具有侵染能力 说明其遗传物质不是DNA或RNA 用蛋白酶处理后 病毒失去侵染能力 说明起遗传作用的是蛋白质 答案B 考情二噬菌体侵染细菌实验4 2013 海南卷 13 关于T2噬菌体的叙述 正确的是 A T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素B T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中C RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质D T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖 解析T2噬菌体由蛋白质和核酸构成 其中蛋白质中含有S元素 而核酸不含 A错误 T2噬菌体是细菌病毒 其寄主细胞是细菌 而酵母菌是真菌 B错误 T2噬菌体是DNA病毒 不含RNA 其遗传物质是DNA C错误 病毒可以以自身的遗传物质为模板利用寄主细胞内的物质为原料进行大量增殖 D正确 答案D 5 2012 上海卷 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 这项实验获得成功的原因之一是噬菌体 A 侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞B 只将其DNA注入大肠杆菌细胞中C DNA可用15N放射性同位素标记D 蛋白质可用32P放射性同位素标记 解析噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA 对蛋白质和DNA进行标记要用特有元素35S和32P 不能用共有元素15N 蛋白质的组成元素中一般没有P 噬菌体侵染细菌时把DNA注入大肠杆菌中 而蛋白质外壳留在外面 这一特性将蛋白质和DNA分离开 实验结果更科学 更准确 答案B 6 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D 32P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