2012高三生物一轮复习课件苏教版：必修二第四章第一节探索遗传物质的过程.ppt

1、1人类对遗传物质的探索过程(C)2DNA分子结构的主要特点(B)3基因和遗传信息的关系(B)4DNA分子的复制(B)5遗传信息的转录和翻译(B)6基因重组及其意义(B)7基因突变的特征和原因(B)8生物变异在育种上的应用(C)9人类遗传病的类型(A)10人类遗传病的监测和预防(A)11人类基因组计划及其意义(B)12调查常见的人类遗传病(B)13DNA的粗提取与鉴定(B)1两大经典实验的思路分析及运用2DNA分子的结构及有关碱基计算3DNA复制的过程及有关计算4基因重组在杂交育种方面的应用5基因突变类型判断及其对性状影响的分析6基因表达的过程7人类遗传病的分析8中心法则的发展及应用9调查人类遗

2、传病的方法一、肺炎球菌的转化实验1格里菲思转化实验(体内实验)(1)实验目的：探究DNA是遗传物质，还是蛋白质是遗传物质。(2)实验材料：_、小鼠和培养基。(3)实验原理：S型球菌使小鼠患_死亡。第一节 探索遗传物质的过程S型和R型肺炎球菌败血症(4)实验过程及结果(5)结论：加热杀死的S型球菌中，含有某种促进R型球菌转化为S型球菌的“_”。2艾弗里转化实验(体外实验)(1)实验思路：将组成_的各种物质分离提纯，并使其分别与_混合培养，单独观察各种物质的作用。转化因子S型活球菌R型活球菌(2)实验过程及结果(3)实验结论：S型球菌的_是使R型球菌产生稳定遗传的物质。3肺炎球菌的转化实验的结论：

3、_是遗传物质。脂质S型活球菌R型活球菌R型活球菌R型活球菌DNA分子DNA1.如果把S型细菌的DNA单独注射到小鼠体内，小鼠会死亡吗？为什么？【提示】不会。因为导致小鼠死亡是S型菌的大量增殖，单独的S型菌的DNA不会增殖。大肠杆菌T2噬菌体放射性同位素标记法35S蛋白质外壳32PDNA(2)噬菌体侵染大肠杆菌_大肠杆菌上清液放射性高，沉淀物放射性很低。_大肠杆菌上清液放射性低，沉淀物放射性很高。(3)结果分析T2噬菌体的_在侵染过程中并没有进入大肠杆菌内，只有它的_进入，并不断增殖。4结论：_是遗传物质。三、RNA是某些病毒的遗传物质1材料：_和_。2过程(1)完整的烟草花叶病毒烟草叶出现病斑

4、。含35S的噬菌体含32P的噬菌体蛋白质外壳DNADNA烟草花叶病毒(TMV)车前草病毒(HRV)TMV的病斑TMVHRV的病斑HRV3结果分析烟草花叶病毒的_能自我复制，控制生物的_。4结论：TMV和HRV的遗传物质是_。RNA遗传性状RNA2.当生物体内DNA和RNA共存时，RNA还是遗传物质吗？为什么？【提示】不是，DNA控制RNA的合成。四、DNA的提取与鉴定1原理(1)DNA的提取：DNA在NaCl溶液中的溶解度是随_的变化而改变的。DNA在_的NaCl溶液中溶解度最低，高于或低于0.14 mol/L，溶解度都会升高，据此可利用_将DNA析出。(2)DNA的鉴定DNA _ _2材料：

5、新鲜鸡血。NaCl浓度0.14mol/L不同浓度的NaCl溶液二苯胺蓝色体内转化实验体外转化实验实验者格里菲思艾弗里及同事培养细菌小鼠(体内)培养基(体外)实验结果加热后杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质相同点所用材料相同，都是肺炎双球菌实验中都遵循了对照原则和单一变量原则联系体内转化实验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA加热杀死的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，氢键被打断，但缓慢冷却时，其结构可恢复。转化的实

6、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。1在肺炎双球菌转化实验中，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的是下图中的哪个选项()【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型曲线的变化。开始时大部分R型细菌在小鼠体内会被免疫系统逐渐消灭，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相同点均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用都遵循了对照原则都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质不同点方法不同肺炎双球菌的转化实验直接分离：分离S型菌的

7、DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养噬菌体侵染细菌实验同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素(32P和35S)结论不同肺炎双球菌的转化实验的结论：证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质噬菌体侵染细菌实验的结论：证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质(因蛋白质没有进入细菌体内)2(2011南通检测)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是()A重组DNA片段，研究其表型效应B诱发DNA突变，研究其表型效应C设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应D应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子

8、代之间的传递【解析】肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪技术；两实验中都没有突变和重组。【答案】C设计思路分离处理方法观察检验结果方式实验设计原则结论设法将RNA和其他成分分开，单独地、直接地观察它们各自的功能直接分离：将TMV放在水和苯酚中震荡使RNA和蛋白质分离用RNA和蛋白质分别感染正常烟草，观察叶片是否发病相互对照RNA是遗传物质1.RNA病毒的拆分重建实验2.DNA是主要遗传物质(1)绝大多数生物的遗传物质是DNA。(2)极少数病毒的遗传物质是RNA。病毒中只有一种核酸，DNA或者RNA，因此病毒可以分为DNA病毒(内含DNA)和RNA病毒(内含RNA)。前者的遗传物质是DNA，后者

9、的遗传物质是RNA。生物同时含有DNA和RNA时，DNA是遗传物质，如所有具有细胞结构的生物(原核生物、真核生物)。DNA是主要的遗传物质是针对整个生物界来说的，即绝大多数生物(原核、真核生物、含DNA的病毒)的遗传物质是DNA，而只有RNA病毒的遗传物质是RNA。3关于病毒遗传物质的叙述中，正确的是()A都是脱氧核糖核酸B同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸C都是核糖核酸D有的是脱氧核糖核酸，有的是核糖核酸【解析】在病毒体内只含有一种核酸，DNA或RNA，DNA和RNA不能并存在同一病毒体内，故病毒可有两种，分别为DNA病毒和RNA病毒。DNA病毒内DNA起遗传物质作用，只含有脱氧核糖核酸；RNA

10、病毒体内RNA起遗传物质作用，体内只含有核糖核酸。【答案】D某研究人员模拟肺炎双球菌的转化实验，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DNA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、存活实验分析判断此项加入DNA酶，可将S型菌的DNA水解，使之完全失去活性，再加入R型菌，不会转化为S型菌，故小鼠存活。此项虽加入了DNA酶，但还加入了S型菌

11、，故小鼠死亡。此项由于高温使R型菌死亡，加入S型菌的DNA后，不会有S型菌出现，故小鼠能存活。此项中的S型菌在高温下被杀死，加入R型菌的DNA，小鼠不死亡。【解析】此题考查教材中“肺炎双球菌转化实验”的应用。具体分析如下【答案】D解答此类问题易出现的错误是：不清楚导致小鼠死亡的不是S型菌的DNA，而是S型菌。(2010上海高考)若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体()A一定有35S，可能有32PB只有35SC一定有32P，可能有35SD只有32P【解析】此题考查噬菌体侵染细菌实验的应用。具体分析如下：(1)噬菌体侵染细菌时，只是带32P标记的DNA进入

12、了大肠杆菌。(2)进入大肠杆菌的噬菌体DNA要以大肠杆菌内的无标记的脱氧核苷酸和带35S标记的氨基酸为原料合成子代噬菌体的DNA和蛋白质。(3)1个噬菌体含一个双链DNA分子，在大肠杆菌中可连续复制多代，形成很多子代噬菌体，但只有两个噬菌体带有32P标记。【答案】A标记元素的归纳(1)若用32P和35S标记病毒而寄主细胞未被标记，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。(2)若用32P和35S标记寄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。(3)若用C、H、O、N等标记病毒而寄主细胞未被标记，则只在子代病毒的核酸中有标记元素。(4)若用C、H、O、

13、N等标记寄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。对以下材料进行分析，并得出结论。材料1：通过对生物传宗接代过程的分析可知，细胞中的染色体数量在生殖和发育过程中的变化如图所示(N为生殖细胞中的染色体数)。材料2：通过对染色体化学成分的分析发现，染色体主要由DNA和蛋白质组成，其中DNA的含量稳定，而蛋白质的含量不稳定。材料3：病毒只由核酸和蛋白质外壳组成，用病毒侵染相应的细胞，发现病毒的蛋白质外壳都没有进入相应的被侵染的细胞，只有核酸注入到被侵染的细胞内，该细胞裂解后能释放出很多新的病毒。材料4：研究发现，人类、动物、植物、原核生物的遗传物质是DNA；病毒中有的种类的

14、遗传物质是DNA，有的种类的遗传物质是RNA。(1)从遗传学的角度分析“材料1”可以看出染色体在生物传宗接代中保持着_性和_性。(2)通过“材料2”可判断_应该是遗传物质。(3)分析“材料3”，在病毒中起遗传作用的物质应该是_，该材料是证明_是遗传物质的_证据。(4)从“材料4”中归纳出的结论是：_是主要的遗传物质。【解析】解答此题时，应充分分析给定的信息，找出其中的观点、结论。由材料1可知：染色体在亲子代个体之间保持连续性和稳定性；由材料2可知：DNA含量稳定，具备遗传物质的条件；由材料3可知：侵染细菌时，病毒的核酸进入宿主细胞，并指导合成新病毒，核酸应为遗传物质，且该材料就是直接证据；由材

15、料4总结得出大多数生物的遗传物质是DNA。【答案】(1)稳定连续(2)DNA(3)核酸核酸直接(4)DNA生物类型所含核酸遗传物质举例细胞生物真核生物DNA和RNADNA酵母菌、玉米、人细菌、蓝藻原核生物非细胞生物大多数病毒仅有DNADNAT2噬菌体极少数病毒仅有RNARNA艾滋病病毒、SARS病毒生物体内遗传物质课题17 对照原则相互对照1概念：相互对照是指不单独设对照组，而是几个实验组之间相互对照，由此得出相应的实验结论。一般是在探究某种实验因素对结果的影响不明确的情况下使用，通过实验的相互对比，确立实验变量和反应变量的关系。例如肺炎球菌转化实验中的相互对照如下：2注意事项(1)不需确定对

16、照组和实验组，每组既是实验组又是对照组。(2)每个实验组除要探究的因素各不相同外，其他所有条件均相同。(3)最终结论必须由几组实验结果对比得出。将烟草花叶病毒(RNA病毒)进行处理，得到RNA和蛋白质，用RNA和蛋白质分别感染烟草，结果RNA使烟草感染病毒，蛋白质不能使烟草感染病毒，并从病斑处分离出完整的烟草花叶病毒。如果用经RNA酶处理的RNA去感染烟草，则不能使烟草感染病毒。(1)该实验采用了_对照方式。(2)该实验的结论是_。【答案】(1)相互(2)RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质1(2011常州检测)赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：培养噬菌

17、体35S和32P标记噬菌体 放射性检测离心分离实验步骤的先后顺序为()ABCD【解析】T2噬菌体是由蛋白质外壳和DNA组成的，用放射性同位素35S和32P可以分别对其进行标记，然后让其感染细菌(培养噬菌体)，再进行离心分离，最后进行放射性检测，发现进入细菌体内的只有DNA，从而得出DNA是遗传物质的结论。【答案】C2甲型H1N1流感病毒能在宿主细胞内繁殖，其主要原因是该病毒()A基因组变异过快B基因复制和表达过程过于简单C基因和蛋白质的结构与宿主的相似性很高D利用宿主细胞的酶完成基因复制和表达【解析】病毒一定是寄生的，在宿主细胞内完成繁殖过程，利用宿主细胞的原料和场所，合成与复制出核酸和蛋白质

18、，组装成病毒。【答案】D3用含15N、35S、32P的噬菌体去侵染不含放射性元素的细菌，则释放出的子代噬菌体中()A只含32PB大多数含有15N和32PC少数含15N、35S和32PD全部不含35S【解析】亲代噬菌体的DNA中含有15N和32P，噬菌体的蛋白质中含有15N和35S，子代噬菌体中少量含有15N和32P，全部的子代噬菌体都不含35S。【答案】D4在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将提取获得的含DNA的黏稠物(还含有较多杂质)分别处理，以下过程获得的滤液和黏稠物中，因含DNA少而可以丢弃的是()第一，放入0.14 mol/L的氯化钠溶液中，搅拌后过滤，得滤液A和黏稠物a。第二，放入2

19、 mol/L的氯化钠溶液中，搅拌后过滤，得滤液B和黏稠物b。第三，放入冷却的95%的酒精溶液中，搅拌后过滤，得滤液C和黏稠物c。Aa、b、CBA、B、CCA、b、C DA、B、c【解析】DNA在0.14 mol/L的氯化钠溶液中溶解度最小，DNA析出，呈丝状物，过滤后存在于黏稠物中；DNA在2 mol/L的氯化钠溶液中溶解度最大，所以DNA呈溶解状态，过滤后存在于滤液中；在冷却的95%的酒精溶液中DNA凝集，呈丝状物，过滤后存在于黏稠物中。【答案】C5有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程，设计实验如图：选项放射性S元素P元素A全部无全部32S全部31PB全部有全部35S多

20、数32P，少数31PC少数有全部32S少数32P，多数31PD全部有全部35S少数32P，多数31P一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是()【解析】图解中家禽体细胞标记32P，H5N1病毒寄生后被32P标记。将含32P的H5N1寄生在35S的家禽体细胞中则子代新合成的蛋白质全部含35S，而子代中只有少数含有32P的核酸，故D结果正确。【答案】D6如图中，病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是()【解析】杂种病毒丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的核酸组装而成，核酸起遗

21、传作用，所以子代病毒与乙病毒相同。【答案】D7(2011无锡检测)“肺炎双球菌转化实验”是科学家对生物遗传物质的探究过程中的一个实验。(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下：A将一部分S型细菌加热杀死；B制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所示)；C将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况，发现在第4组培养装置中有S型细菌。本实验得出的结论是_。(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶作试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质

22、是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。材料用具：R型菌、S型菌、DNA酶、蒸馏水、制备培养基所需的原料。实验设计方案：第一步：从S型细菌中提取DNA；第二步：制备符合要求的培养基，将其均分为三组，标为A、B、C，请将处理方法填写在表格中：组合编号ABC处理方法不加任何提取物第三步：将R型细菌分别接种到三组培养基上。第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落的生长情况。预测实验结果：_。得出结论：_。(3)回答下列问题：“肺炎双球菌转化实验”以细菌为实验材料主要是由于细菌具有_、_等优点(写出两点)。艾弗里实验最为关键的设计思路是_。写出艾弗里实验采用的主要技术手段：_(

23、写出两种)。【解析】(1)通过对比可知加热杀死的S型细菌和R型细菌混合在一起，可以产生活的S型细菌，说明S型细菌中有某种物质能使R型细菌转化成S型细菌。(2)第二步中要形成对比主要体现S型细菌的DNA能发生转化，而经过DNA酶处理使DNA水解则无法发生转化。只有加入S型细菌的DNA的才能转化成S型活细菌，经过DNA酶处理后的S型细菌的DNA失去原有作用而无法发生转化。通过对比可知只加入R型细菌不会产生S型细菌，只有加入S型细菌的DNA，R型细菌才能发生转化，S型细菌DNA和DNA酶不能产生S型细菌又从反面证明使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA。(3)以细菌为实验材料的优点是结构简单、繁殖快。关键的设计思路是通过把S型细菌的DNA、RNA、蛋白质、多糖等分开，单独地与R型细菌混合去观察各自的作用。【答案】(1)S型细菌中的某种物质(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌(2)在B组中加入提取出的S型细菌DNA在C组中加入提取的S型细菌DNA和DNA酶A、C组中未出现S型细菌，B组培养基中出现S型细菌使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA(3)结构简单 繁殖快设法把DNA与蛋白质分开单独地观察各自的作用细菌的培养技术、物质的提纯和分离技术、物质的鉴定技术等