2013届高考生物一轮复习课件：必修2 9.1DNA是主要的遗传物质（人教新课标）.ppt

1、一、肺炎双球菌的转化实验1两种类型的肺炎双球菌比较类型比较内容 荚膜菌落毒性S型细菌R型细菌有光滑有无粗糙无2.格里菲思体内转化实验加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”(2)结论：。3艾弗里体外转化实验(1)实验过程及结果：(2)结论：。(3)实验中设置DNADNA酶这组实验目的是什么？。使R型细菌产生稳定遗传的物质是DNA，而不是蛋白质、多糖及DNA的水解产物对照说明只加DNA组的结论，DNA基本构成成分不能实现转化二、噬菌体侵染细菌的实验1T2噬菌体的特点(1)结构：外壳由构成，头部内含有。(2)生活方式：。(3)增殖：在自身的作用下，利用体内的物质来合成

2、自身的组成成分，进行增殖。蛋白质DNA专门寄生在大肠杆菌体内DNA大肠杆菌2实验过程及结果(3)如何用放射性同位素标记噬菌体？。(4)结论：。(5)与艾弗里实验比较，两者共同的实验设计思路是什么？。需先标记大肠杆菌，然后通过噬菌体侵染标记的大肠杆菌进行标记DNA是噬菌体的遗传物质将DNA和蛋白质分开，直接单独地观察各自的作用三、RNA是遗传物质的实验(1)实验过程及结果：(2)结论：是烟草花叶病毒的遗传物质。(3)人类对遗传物质的探索结论是什么？。RNA绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。因此，DNA是主要的遗传物质考点一肺炎双球菌转化实验考情解读 在近年高考中主

3、要以选择题形式，通过变换问题情境，考查肺炎双球菌转化实验的现象、结论和结果分析等。预计2013年高考中以肺炎双球菌转化实验为素材，创设新情境，综合考查遗传变异相关内容仍是命题热点。做一题例1(2011广东高考)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()实验组号接种菌型加入S型菌物质培养皿长菌情况R蛋白质R 型R荚膜多糖R 型RDNAR 型、S 型RDNA(经DNA酶处理)R 型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析本题考查肺炎双球菌转化实验，意在考查

4、分析问题的能力、获取信息的能力和实验探究能力。由、组相比较可知DNA是S型细菌的转化因子，再通过组可进一步证明DNA是S型细菌的转化因子，蛋白质、多糖以及DNA水解产物都不是S型细菌的转化因子，A错误、C正确；从表中不能得出B项的结论；表中信息不能说明DNA是S型细菌的主要遗传物质，D错误。答案C链一串1肺炎双球菌转化实验分析体内转化实验体外转化实验实验者格里菲思艾弗里培养细菌用小鼠(体内)用培养基(体外)实验原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各成分作用的相互对照实验结果加热杀死的S型细菌能使R型细菌S型细菌S型细菌的DNA使R型细菌S型细菌体内转化实验体外转化实验实验结论S型细菌体内有

5、“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质两实验联系所用材料相同，都是肺炎双球菌(R型和S型)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两实验都遵循对照原则、单一变量原则2S型菌和R型菌转化的实质(1)加热灭活的S型细菌，其蛋白质结构被破坏。DNA在加热过程中，双螺旋解开、氢键被打断，但缓慢冷却时，其结构可以得到恢复。(2)S型细菌遗留下的DNA片段中，包含有控制荚膜形成的基因，这些片段从S型细菌中释放出来，被一些R型细菌所摄取，进入R型细菌中，整合进入R型细菌的基因组中，使R型细菌转化成S型细菌。(3)转化的实质是外源DNA与受体细胞DNA之

6、间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息。因此，转化作用可以看成广义上的基因重组。(4)一般情况下，转化的效率很低，形成S型细菌很少，但是繁殖速度很快。通一类1(2012南通模拟)在肺炎双球菌感染小鼠的实验中，下列实验结果不正确的是 ()A注射R型菌后，小鼠不死亡B注射S型菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型菌C注射R型菌及热处理的S型菌后，小鼠死亡，从小鼠体内只能分离出活的S型菌D注射S型菌及热处理的R型菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型菌.解析：注射R型菌及热处理的S型菌后；S型菌的DNA使部分无毒的R型菌转化为有毒的S型菌，使小鼠死亡，小鼠体内既能分离出S型菌，又能分离出R型

7、菌。答案：C2(2011长春调研)肺炎双球菌转化实验证明了()A基因位于染色体上B染色体是遗传物质的主要载体CDNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质D在不含DNA的生物体内，RNA就是该生物的遗传物质解析：肺炎双球菌转化实验中，格里菲思实验的结论是已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的活性物质(转化因子)。艾弗里的实验进一步证明了DNA是遗传物质，多糖、脂质、蛋白质、DNA水解产物等不是遗传物质。答案：C考点二噬菌体侵染细菌的实验考情解读高考中主要依托噬菌体侵染细菌的实验考查DNA是遗传物质的实验思路与方法、实验结果分析等。预计2013年高考会以噬菌体为素材，利用将

8、DNA和其他成分分开单独观察DNA的作用这一思路，在新情景下设计新的实验，或对实验进一步拓展分析，综合考查病毒的结构、DNA复制及实验设计分析。做一题例2(2012海淀质检)1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题：(1)他们指出“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位”。这句话指出了噬菌体作为实验材料具有_的特点。(2)通过_的方法分别获得被32P和35S标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中_变化。(3)侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性

9、，得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是_，所以搅拌时间少于1 min时，上清液中的放射性_。实验结果表明当搅拌时间足够长时，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明_。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明_，否则细胞外_放射性会增高。(4)本实验证明病毒传递和复制遗传特性中_起着作用。解析本题主要考查噬菌体侵染大肠杆菌的实验。(1)噬菌体作为实验材料，是因为其结构简单，只含有蛋白质和DNA。(2)噬菌体是病毒，离开活体细胞不能繁殖，所以要标记噬菌体，首先应用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再让噬菌体侵染标记后

10、的大肠杆菌，即可达到标记噬菌体的目的，进而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的位置变化。(3)噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外32P含量增高。图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。细胞外的35S含量只有80%，原因是在搅拌时侵染细菌的噬菌体外壳没有全部分离；细胞外的32P含量有30%，原因时有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。答案(1)结构简单，只含有蛋白质和DNA(核酸)(2)用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠

11、杆菌 DNA和蛋白质的位置(3)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 较低 DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌 细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来 32P(4)DNA链一串1实验结果中放射性分布的分析(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含有放射性的原因。保温时间过短，有一部分噬菌体未侵入到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段时间保温时间过长，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中，也会使上清液的放射性升高。(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但可能由于搅拌不充分，有

12、少量35S的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。2与肺炎双球菌的体外转化实验的比较肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验不同点方法不同直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养同位素标记：分别用32P和35S标记DNA和蛋白质结论不同证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质证明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)肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验相同点均使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，但都不能证明DNA是主要的遗传物质通一类3(20

13、12东城质检)如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，在产生的子代噬菌体中，能够找到的标记元素为 ()A在外壳中找到15N和35SB在DNA中找到15N和32PC在外壳中找到15N D在DNA中找到15N、32P和35S解析：用15N、32P、35S共同标记噬菌体，15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳，32P标记了噬菌体的核酸，35S标记了噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面，核酸进入细菌内部，在细菌中以噬菌体DNA为模板，利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸，由于DNA复制的方式为半保留复制，故在子代噬菌体中能找到15N和32P标

14、记的DNA，不能找到35S和15N标记的蛋白质。答案：B4赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是()A32P主要集中在沉淀物中，上清液中也不排除有少量放射性B如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低C本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用D本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性解析：32P标记的噬菌体DNA正常情况下要进入细菌体内到子代噬菌体中。在培养过程中噬菌体在细菌体内会大量繁殖，离心是为了把重的大肠杆菌沉淀，结果放射性主要在底部大肠杆菌体内的噬菌体，如果离心前混合时间过长，会导致

15、有部分的子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，从而使上清液中放射性升高。本实验是把DNA和蛋白质分开单独地直接观察各自的作用。答案：B做一题例3 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，并已研制出预防禽流感的疫苗并投入生产应用。根据所学知识回答下列问题：(1)实验室中要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，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

16、RNA，不含DNA，则证明禽流感病毒的遗传物质的最关键的实验设计思路是_。(4)请你预测用禽流感病毒的蛋白质和RNA分别感染活鸡胚存在的几种可能性：蛋白质与RNA都有遗传效应，说明：蛋白质和RNA都是遗传物质；_，说明：_；_，说明：_；_，说明：_。解析(1)病毒营寄生生活，只有在活细胞内才能生存。(2)DNA可用二苯胺试剂鉴定，蛋白质可用双缩脲试剂鉴定，分别显现不同的颜色。(3)证明某生物的遗传物质的关键思路是设法把该生物的各种成分分离开来，单独地直接地观察每种成分的作用。(4)进行探究性实验的结果预测与结论分析时要考虑各种可能的情况。答案(1)病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行(2)蛋白

17、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学一技病毒的成分简单：只有蛋白质和核酸。若探究蛋白质和核酸谁是遗传物质设法将两者分开，单独侵染宿主细胞，看能否增殖或个体是否出现患病症状即可证明；若探究某种未知病毒遗传物质是DNA还是RNA，则借助酶水解法，观察能否增殖即可证明。方法归纳如下：(1)分离提纯：肺炎双球菌的转

18、化实验。缺点：物质纯度不能保证是100%。(2)同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把DNA与蛋白质区分开。(3)病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒。(4)水解酶法：利用酶的专一性，控制起作用的物质，从而判断出起作用的物质种类。做一题例4(2010江苏高考)探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括()A不同生物的蛋白质在结构上存在差异B蛋白质与生物的性状密切相

19、关C蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制D蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息解析不同的生物遗传物质不同，而不同生物体内的蛋白质结构也不同，蛋白质是生物性状的直接体现者，故推测遗传物质可能是蛋白质；与蛋白质相比DNA更耐高温，故DNA的热稳定性大于蛋白质，另外蛋白质也不能自我复制；由于蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，故推测不同的氨基酸排列顺序可能贮存大量的遗传信息。答案C学一技1作为遗传物质必须具备的4个条件(1)在生长和繁殖的过程中，能够精确地复制自己，使前后代具有一定的连续性。(2)能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。(3)具有贮存大量遗传信息的潜在能力。(4)结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。2生物体内遗传物质的判别(1)生物的遗传物质是核酸(DNA和RNA)，DNA是主要的遗传物质，是针对整个生物界而言。(2)蛋白质不可能是遗传物质的原因：不能进行自我复制，而且它在染色体中的含量往往不固定；分子结构也不稳定(易变性)；不能遗传给后代。