高考生物一轮总复习 第六单元 第一讲 DNA是主要的遗传物质课件.ppt

,第六单元 遗传的物质基础,第一讲 DNA是主要的遗传物质,一、肺炎双球菌转化实验 1体内转化实验格里菲思 (1)实验过程及结果：,知识梳理,R型活细菌,死亡,不死亡,(2)结论：加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”，将无毒的R型活菌转化为有毒的S型细菌。,S型活细菌,R型活细菌,R型活细菌,R型活细菌,2体外转化实验艾弗里 (1)实验过程及结果：,(2)结论：S型细菌的DNA是使R型细菌发生转化并产生稳定遗传的物质。 二、噬菌体侵染细菌实验 1噬菌体结构及增殖,外壳,S,DNA,P,寄生,合成（组装）,含35S的,大肠杆菌,噬菌体,含32P的,大肠杆菌,噬菌体,(2)侵染细菌,高,高,低,低,3.结论：在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是 ，即 是遗传物质。 【警示】 与艾弗里实验比较，两者共同的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质等其他物质分开，单独地直接地观察它们各自的作用。,DNA,DNA,三、RNA也是遗传物质的实验 1实验材料 烟草花叶病毒和烟草，烟草花叶病毒的组成是蛋白质和RNA。 2过程及结果,3实验结果分析与结论 烟草花叶病毒的 能自我复制，控制生物的遗传性状，因此 是它的遗传物质。,RNA,RNA,四、连线表示生物类型与遗传物质种类的关系,判断下列说法的正误。 1格里菲思的体内转化实验证明了DNA是遗传物质。(2014·南京模拟)( ) 2艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术。(2014·大连模拟)( ),自主检测,×,3赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制。(2014·江苏)( ) 4T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖。(2013·海南)( ) 5噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具说服力。(2012·江苏)( ),×,632P、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。(2011·江苏) ( ) 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。(2011·江苏)( ) 8噬菌体侵染细菌实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注入大肠杆菌细胞中。(2012·上海) ( ),×,考点一 肺炎双球菌的转化实验,【核心突破】,1体内和体外转化实验的比较,2.肺炎双球菌转化实验中的相互对照,相互对照时每组均既是实验组又是对照组，每个实验组除要探究的因素各不相同外，其他条件均相同，最终结论必须由几组实验结果对比得出。 【拓展】 肺炎双球菌转化的实质和影响因素 (1)在加热杀死的S型细菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为DNA也变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。,(2)转化的实质并不是基因发生突变，而是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。 (3)在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌。原因是转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响。,【命题预测】,考向预测 肺炎双球菌转化实验的分析及结论,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,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 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，而蛋白质、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,2利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法错误的是,A通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质 BF组可以分离出S和R两种肺炎双球菌 CF组产生的S肺炎双球菌可能是基因重组的结果 D能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组,解析 从图示实验过程看出，通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质，F组加入了S菌的DNA，可以分离出S和R两种肺炎双球菌，而S肺炎双球菌可能是基因重组的结果。A组经煮沸、D组为R菌，均不能导致小鼠死亡，D项错误。 答案 D,【方法规律】 肺炎双球菌体内和体外转化实验中的对照 在格里菲思的实验中，分别用活的S型和R型细菌注射小鼠形成对照，加热杀死的S型细菌单独注射和与R型活细菌混合培养形成对照。在艾弗里的体外转化实验中，DNA、蛋白质、多糖等物质之间形成对照，而DNA与DNA酶处理产物之间也形成对照。,考点二 噬菌体侵染细菌的实验,1噬菌体的增殖 (1)模板：噬菌体DNA。 (2)合成DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。,【核心突破】,(3)合成蛋白质,2实验误差分析 (1)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： 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。 (2)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：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。,3与肺炎双球菌的体外转化实验的比较,【易混易错】 噬菌体侵染细菌实验中的标记误区 1该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。 235S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。,【命题预测】,考向预测一 噬菌体侵染细菌实验分析,3(2014·南昌三月联考)在“噬菌体侵染细菌”的实验中相关的方法与结果正确的是 A.若32P标记组的上清液有放射性，则只可能原因是搅拌不充分 B未标记的噬菌体在含32P标记的细菌体内复制三次，其子代噬菌体中含32P的个体占3/4 C用含35S的培养基直接培养噬菌体，用以标记35S D分别用含35S和含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养出带相应标记的噬菌体,解析 若32P标记组的上清液有放射性，可能原因是搅拌时间太早，噬菌体的DNA没有注入细菌，或搅拌时间太迟，细菌已部分裂解，A错误；由于DNA复制是半保留复制，原料都来自细菌，所以子代噬菌体中含32P的个体占100%，B错误；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生活，所以不能用含35S的培养基直接培养噬菌体，C错误；由于噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生活，所以要分别用含35S和含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养出带相应标记的噬菌体，D正确。 答案 D,4(2014·临沂质检)赫尔希和蔡斯做噬菌体侵染细菌实验时，分别用放射性同位素标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，若噬菌体在细菌体内复制了三代，则下列说法正确的是 A标记噬菌体的方法是分别用含32P和35S的培养基培养噬菌体 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0 C上述过程中噬菌体的遗传信息流动方向是：RNADNARNA蛋白质 D噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是主要的遗传物质,【解题关键】,解析 噬菌体是病毒，不能在培养基中独立生存，A错误；噬菌体侵染细菌时，只有DNA注入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，而合成子代噬菌体所需的原料均由细菌提供，因此子代噬菌体中都不含35S，但DNA复制方式为半保留复制，因此复制3代后，子代噬菌体中含32P的比例为1/4，B正确；噬菌体是DNA病毒，其遗传信息的流动方向是DNARNA蛋白质，C错误；噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是遗传物质，D错误。 答案 B,考向检测二 实验误差的分析 5在证明DNA是生物遗传物质的实验中，用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，下列对于沉淀物中含有少量放射性物质的解释，正确的是 A经搅拌与离心后有少量含35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上 B离心速度太快，含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中 CT2噬菌体的DNA分子上含有少量的35S D少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌,解析 在证明DNA是生物遗传物质的实验中，用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，在沉淀物中含有少量放射性，原因是搅拌不充分，有少量的含35S的T2噬菌体还吸附在大肠杆菌上。 答案 A,【归纳总结】 上清液和沉淀物放射性分析 (1)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：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。噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，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。,(2)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：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。,考点三 生物的遗传物质,1根据烟草花叶病毒感染烟草的实验，获得实验结论,【核心突破】,2.生物体内核酸种类及遗传物质,【归纳总结】 对遗传物质的4点总结 (1)一切生物(朊病毒除外)的遗传物质是核酸(DNA或RNA)。 (2)凡细胞生物(不论是真核生物还是原核生物)，其遗传物质都是DNA，其细胞中的RNA只是遗传信息表达的媒介。 (3)细胞质中的核酸主要是RNA，而细胞质中的遗传物质是DNA。 (4)DNA病毒如噬菌体的遗传物质是DNA，只有RNA病毒的遗传物质是RNA。,【命题预测】,考向预测一 RNA是遗传物质的证据,6. 烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者的病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是,Aa过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用 Bb过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶，结果说明其有侵染作用 Cc、d过程表示用TMV的外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为感染车前草病毒症状，并能从中分离出车前草病毒 D该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质,解析 由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的RNA侵染烟草叶片，因此没有证明烟草花叶病毒的RNA是不是遗传物质。 答案 D,考向预测二 生物的遗传物质的总结 7关于生物体遗传物质的叙述，正确的是 A玉米的遗传物质主要是DNA B人的遗传物质主要分布在染色体上 CHIV的遗传物质含有硫元素 D流感病毒的核酸水解产生4种脱氧核苷酸,解析 玉米的遗传物质是DNA；人的遗传物质主要分布在染色体DNA上；HIV的遗传物质不含有硫元素；流感病毒的核酸水解产生4种核糖核苷酸。 答案 B, 易错易混,放射性同位素的位置分析易错点 1上清液和沉淀物放射性分析 (1)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：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。 噬菌体和大,肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，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。 (2)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：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。,2“二看法”判断子代噬菌体标记情况,【典例训练】 1在32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，离心后发现上清液的放射性偏高。相关分析不合理的是 A混合时，大肠杆菌过少 B. 保温时间过长 C搅拌时，搅拌不充分 D离心时，转速太慢,解析 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后经离心上清液的放射性偏高可由多方面的因素引起，如离心时离心机转速太慢，带有放射性噬菌体侵染的大肠杆菌会因未完全沉淀而分布在上清液；保温时间太长，带有放射性的噬菌体从大肠杆菌中释放，离心后分布在上清液中；混合液中大肠杆菌过少会使带有放射性的噬菌体未全部侵染而在离心后分布在上清液中等。搅拌不充分会使噬菌体外壳不能与大肠杆菌彻底分离而进入沉淀物中，不会导致上清液的放射性偏高。 答案 C,生物体内遗传物质的判断方法 1生物体遗传物质的判断 (1)具有细胞结构的生物，其细胞中含有DNA和RNA两种核酸，遗传物质是DNA。 (2)病毒体内只含有DNA或RNA一种核酸，含DNA的病毒遗传物质是DNA，含RNA的病毒遗传物质是RNA。, 方法技巧,2病毒的遗传物质的探究思路 (1)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。 (2)若探究某种未知病毒遗传物质是DNA还是RNA，则借助水解酶法，观察能否增殖即可证明。具体步骤如下： 分离提纯：肺炎双球菌的转化实验。缺点：物质纯度不能保证是100%。,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。 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。 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。,【典例训练】 2. 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：_。,【解题关键】,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,肺炎双球菌转化,噬菌体侵染细菌,烟草花叶病毒侵染烟草,DNA是遗传物质,RNA是遗传物质,高考体验,1(2013·海南单科)关于T2噬菌体的叙述，正确的是 AT2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素 BT2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中 CRNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质 DT2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,2(2013·全国课标)在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是 孟德尔的豌豆杂交实验 摩尔根的果蝇杂交实验 肺炎双球菌转化实验 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 DNA的X光衍射实验 A B C D,解析 证明DNA是遗传物质的实验是肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染细菌的实验。 答案 C,3(2010·江苏卷)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 早期人们认为：不同生物的蛋白质在结构上存在一定的差异，这是不同生物差异的直接原因；蛋白质是生命活动的体现者和承担者，与生物性状密切相关；蛋白质的差异性主要体现在氨基酸的种类、数目、排列顺序不同引起了结构的不同，因此不同氨基酸的排列组合可以贮存大量遗传信息。后来发现，蛋白质的热稳定性差，易变性失活，并且不能自我复制，而DNA比蛋白质具有更高的热稳定性，并且能够自我复制。 答案 C,4(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32P B只有35S C一定有32P，可能有35S D只有32P,解析 噬菌体侵染细菌时，以亲代噬菌体的DNA为模板，以大肠杆菌的成分为原料，合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，故子代噬菌体中部分含32P标记，全部含35S标记。 答案 A,5(2010·海南高考)某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是,A.1、3 B1、4 C2、3 D2、4 解析 DNA和蛋白质这两种物质中，DNA是噬菌体的遗传物质。所以组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致；组成成分为乙的DNA和甲蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌后得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致。 答案 B,