2013届高考生物一轮复习课件:必修2 第3.4章第1课时DNA是主要的遗传物质(人教版).ppt
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1、第1课时 DNA是主要的遗传物质1格里菲思的体内转化实验(1)实验过程及结果点击查看格里菲思实验多媒体动画(2)结论:加热杀死的S型细菌中含有“”,可将无毒性的R型活细菌转化为。2艾弗里的体外转化实验(1)设计思路:设法将分开,单独研究它们各自的功能。(2)实验过程及结果(3)结论:才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,而蛋白质、多糖及DNA的水解产物不是。转化因子有毒性的S型活细菌DNA与其他物质DNA判断改错(1)加热杀死的S型菌和R型活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()【提示】S型和R型菌都有,因为只有部分R型菌转化成S型菌。(2)格里菲思(Griffith
2、)用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,此实验结果证明了DNA是遗传物质()【提示】格里菲思(Griffith)肺炎双球菌的转化实验只证明加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”,并没有弄清楚转化因子的本质。(3)某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,R型菌DNA酶高温加热后冷却加入S型菌的DNA注射入小鼠,小鼠存活()【提示】高温处理后,R型菌已死亡,而且DNA酶己失活,注入小鼠体内的只有S型菌的DNA,没有活的S型菌。1原理T2噬菌体以的DNA为模板,利用细胞内的物质合成自身组成成分而实现增殖。2方法法,用标记一部分噬菌体的蛋白质,标记另一部分噬菌体的DNA。自己放射性同位素示踪宿主3
3、5S32P3过程4结论在噬菌体中,亲代与子代之间具有连续性的物质是,而不是,即是遗传物质,不是遗传物质。5探究思路将等分开,直接地、单独地去观察DNA和蛋白质等物质的作用。DNA蛋白质DNA蛋白质DNA和蛋白质1过程2结论是遗传物质(只限于少数RNA病毒)。RNA1(2012深圳模拟)下列关于格里菲思的肺炎双球菌的转化实验的叙述,正确的是()A加热杀死的有荚膜肺炎双球菌能使小白鼠致死B可以用3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸来研究R型肺炎双球菌中DNA的复制C加热杀死的S型肺炎双球菌和活R型肺炎双球菌混合培养后感染小白鼠能使其致死D该实验证明DNA是遗传物质,而多糖类不是【解析】加热杀死的有荚膜肺炎双
4、球菌没有致病性,不能使小白鼠致死,但是和活R型肺炎双球菌混合培养后,由于发生转化作用,产生了S型细菌,感染小白鼠能使其致死。尿嘧啶核糖核苷酸是RNA的组成成分,不是DNA的组成成分。格里菲思的实验只是证明了转化因子的存在,并没有证明DNA是遗传物质,也没有证明多糖等不是遗传物质。【答案】C2噬菌体是一类细菌病毒。下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述,不正确的是()A该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质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共同标记噬菌体的DNA和蛋白质,而对照组不作任何标记D若用32P
5、对噬菌体双链DNA进行标记,再转入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【解析】为确认何种物质注入细菌体内可分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳,再分别让其侵染未被标记的大肠杆菌,二者构成相互对照,依据子代噬菌体是否带有放射性,分析结果,得出结论。【答案】C3在“噬菌体侵染细菌”的实验中,如果放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中,则获得侵染噬菌体的方法是()A用含35S的培养基直接培养噬菌体B用含32P的培养基直接培养噬菌体C用含35S的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体D用含32P的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体【解析】在“噬菌体侵染细菌
6、”的实验中,经离心处理后,离心管的上清液中析出重量较轻的噬菌体蛋白质外壳,离心管的沉淀物中含有被感染的细菌。如果放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中,则说明噬菌体被标记的物质应为DNA,则获得侵染噬菌体的方法是:先用含32P的培养基培养细菌,使细菌体内核苷酸中含有32P,再用此细菌培养噬菌体,子代噬菌体中的DNA中就会含有32P。【答案】D4正误判断(1)(2011江苏高考T12D)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()【提示】本实验可说明DNA是遗传物质,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。(2)(2012长沙模拟T1
7、B)DNA是人体主要的遗传物质,由C、H、O、N、P五种化学元素组成()【提示】DNA是人的遗传物质,并非主要的遗传物质。(3)(2012深圳模拟T8A)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明DNA是遗传物质()5用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上,上清液中不含放射性,下层沉淀物中具有很高的放射性,而实验的实际结果显示:在离心的上清液中,也具有一定的放射性,而下层的放射性强度比理论值略低。(1)在理论上,上清液放射性应该为0,其原因是_。(2)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差,请你对实验过程进行误差分析:在实验中,从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清
8、液的放射性含量_,其原因是_。在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,是否是误差的来源呢?_。请简述理由_。(3)请设计一个方法,来大量制备用32P标记的噬菌体。_。【解析】(1)噬菌体在侵染宿主(大肠杆菌)细胞时,只将其DNA注入,蛋白质未进入宿主细胞。由于P几乎都在DNA中,因此从理论上分析,上清液中应无放射性。(2)实验数据与理论数据的误差的成因有两个:部分被标记的噬菌体尚未侵染到大肠杆菌细胞中或已侵染产生的子代噬菌体被释放出来。(3)噬菌体无独立的代谢能力,只能在寄生过程中从宿主细胞中获取自身组成物质。因此,要用32P标记噬菌体,应先用含32P的培养基培养其宿主大肠杆菌,
9、再让噬菌体侵染被标记的大肠杆菌,即可使子代噬菌体被32P标记。【答案】(1)噬菌体已将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌内(2)升高 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中 是 没有侵染到大肠杆菌细胞内的噬菌体经离心后分布于上清液,出现放射性(3)先用32P标记大肠杆菌,再用噬菌体去侵染被32P标记的大肠杆菌,可大量获得被32P标记的噬菌体说明:(1)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。(2)转化的实质是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(2011南京模拟)下列能够证
10、明DNA是遗传物质的实验是()艾弗里将从S型细菌中分离的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加到培养R型细菌的培养基中格里菲思以小鼠为实验材料进行肺炎双球菌的转化实验DNA双螺旋模型的构建噬菌体侵染细菌的实验孟德尔的豌豆杂交实验ABCD【解析】能够证明DNA是遗传物质的实验有艾弗里体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。格里菲思的实验证明并推论已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型细菌的“转化因子”,并没有证明遗传物质就是DNA。DNA双螺旋模型的构建、孟德尔的豌豆杂交实验与证明DNA是遗传物质无关。【答案】D2肺炎双球菌转化实验中,将加热杀死的S型细菌与R型活细
11、菌相混合后,注射到小鼠体内,在小鼠体内S型和R型细菌含量变化情况如下图所示。下列有关叙述错误的()【解析】分析图可知,死亡的小鼠体内一定含有两种肺炎双球菌,A正确;注射早期,由于小鼠免疫系统发挥作用,消灭了部分R型细菌,所以曲线ab段是下降的,B正确;而bc段上升的原因是R型细菌转化成有毒性的S型细菌,导致小鼠免疫能力下降,进而R型细菌逐渐增多,C正确;S型细菌的遗传物质进入R型细菌,使其转化成S型细菌,并非R型细菌基因突变的结果,D错误。【答案】D1.实验思路及方法S是蛋白质特有元素,P是DNA特有元素,用放射性同位素分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。2侵染特点及过程(1)进
12、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。(2)噬菌体侵染细菌要经过“吸附注入合成组装释放”五个过程。3结果(1)含32P的噬菌体细菌上清液中几乎无32P,32P主要分布在宿主细胞内。(2)含35S的噬菌体细菌宿主细胞内没有35S,35S分布在上清液4结果分析(1)35S蛋白质外壳未进入宿主细胞内,而是留在外面。(2)32PDNA进入到了宿主细胞内。5实验结论DNA是遗传物质。6噬菌体侵染细菌实验说明(1)DNA能自我复制,使前后代保持一定的连续性。(2)DNA能控制蛋白质的生物合成。说明:(1)噬菌体侵染细菌的实验,只证明了DNA是遗传物质,不能证明DNA是主要遗传物质。(
13、2)培养含有放射性的T2噬菌体需先培养含有放射性的大肠杆菌。(3)侵染时间要合适,过短或过长会使32P组的上清液中出现放射性。原因是部分噬菌体未侵染或子代噬菌体被释放出来。(4)搅拌要充分,如果搅拌不充分,35S组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离,噬菌体与细菌共存于沉淀物中,这样就会造成沉淀物中出现放射性。3(2012宁波模拟)如果用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组成成分中,能够找到的放射性元素为()A可在DNA中找到15N、32PB可在外壳中找到15N、35SC可在外壳中找到15ND可在DNA中找到15N、32P、35S【解析】DNA含有N和P元素,蛋白质
14、含有N和S元素。噬菌体将其DNA侵入细菌细胞中,在其DNA控制下,利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸为原料,合成自身的DNA和蛋白质。由于DNA复制为半保留复制,所以DNA中组成元素为15N、14N、32P、31P,蛋白质组成元素为14N、31S。【答案】A4(2011潍坊模拟)1952年,赫尔希和蔡斯进行的噬菌体侵染细菌的实验,是人类探究“什么是遗传物质”的最具说服力的实验。下图为用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌细胞内)的实验,据图回答下列问题:(1)T2噬菌体的组成成分是蛋白质和DNA。如果仅凭猜想,控制其性状的遗传物质有可能是_。(2)你认为怎样才能得到被32P
15、标记的T2噬菌体?请简述你的实验方案_。(3)当接种噬菌体后培养时间过长,发现在搅拌后的上清液中有放射性,其最可能的原因是_。(4)一个噬菌体含有一个DNA分子。理论上分析,一个被32P标记的T2噬菌体感染细菌后,复制出n个子代噬菌体,其中携带32P的噬菌体有_个。复制时用的原材料来自于_。【解析】(1)不做实验证实的情况下,单凭猜想,遗传物质可能会有三种情况:蛋白质和DNA都是遗传物质;DNA是遗传物质;蛋白质是遗传物质。(2)解答这一问题要考虑到病毒本身不能增殖,必须借助于宿主细胞,因此应考虑先培养出有标记的宿主细胞,然后再培养出有标记的噬菌体。(3)若接种噬菌体后的培养时间过长,复制增殖
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