高三一輪復(fù)習(xí)DNA是主要遺傳物質(zhì)PPT課件

1、 教 材 案 考綱傳真權(quán)威解讀三年考情總結(jié)2014年備考建議第1頁/共91頁1.人類對遺傳物質(zhì)的探索過程2.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)3.基因的概念4.DNA分子的復(fù)制5.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1.從考查的力度來看,本單元所占的分值在69分。2.從考查的內(nèi)容來看,高考試題注重對基因的本質(zhì)、DNA是遺傳物質(zhì)的兩個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)、DNA分子的結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制與基因的表達(dá)等的考查。3.從題型上看,基因的本質(zhì)和與肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)的考查以選擇題為主,而其他與DNA復(fù)制、基因表達(dá)相關(guān)的知識則是選擇題與非選擇題型兼而有之,并且同時還涉及相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考查。人類對遺傳物質(zhì)的探索過程主要是依托教

2、材的兩個經(jīng)典實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)的拓展應(yīng)用一直受到歷年高考命題專家的青睞。以肺炎雙球菌為素材,綜合考查原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能;以噬菌體為素材,考查病毒的結(jié)構(gòu)、DNA的復(fù)制及實(shí)驗(yàn)分析將是命題的新趨勢?？疾镈NA分子結(jié)構(gòu)與復(fù)制的試題比較多,結(jié)合同位素標(biāo)記以實(shí)驗(yàn)探究的方式考查DNA復(fù)制方式。采用圖文結(jié)合方法考查DNA的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及半保留復(fù)制。運(yùn)用數(shù)學(xué)中的排列組合方法解決具體問題,體會DNA中堿基對排列方式的多樣性特點(diǎn)。第2頁/共91頁第一課時DNA是主要的遺傳物質(zhì)知識詮釋思維發(fā)散第3頁/共91頁一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.肺炎雙球菌種類菌落莢膜毒性S型細(xì)菌光滑有莢膜有毒性R型細(xì)菌粗糙無莢膜無毒性第4頁/共

3、91頁2.轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)者格里菲思艾弗里及其同事實(shí)驗(yàn)部位小鼠(體內(nèi))培養(yǎng)基(體外)第5頁/共91頁實(shí)驗(yàn)過程(1)活的R型細(xì)菌 小鼠 小鼠不死亡(2)活的S型細(xì)菌 小鼠 小鼠死亡(3)加熱殺死的S型細(xì)菌 小鼠 小鼠不死亡(4)活的R型+加熱殺死的S型 小鼠 小鼠死亡DNARRSRRRRDNARR型活菌型活菌型活菌蛋白質(zhì)型活菌型活菌多糖型活菌型活菌水解物型活菌型活菌第6頁/共91頁項(xiàng)目 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論加熱殺死的S型細(xì)菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”DNA是轉(zhuǎn)化因子,即DNA是遺傳物質(zhì)聯(lián)系 (1)所用材料相同,都是肺炎雙球菌(R型和S型);(2)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ),

4、僅說明S型細(xì)菌體內(nèi)含有“轉(zhuǎn)化因子”,體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明轉(zhuǎn)化因子是DNA;(3)兩個轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)都遵循對照原則、單一變量原則。第7頁/共91頁二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)材料:T2噬菌體、大腸桿菌。2.實(shí)驗(yàn)方法:放射性同位素標(biāo)記法(也叫示蹤法)。3.實(shí)驗(yàn)過程:用 S或 32P分別標(biāo)記T2噬菌體用 未標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)標(biāo)記的T2噬菌體攪拌、 離心放射性檢測。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果:用35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌,離心沉淀物中 無放射性。用32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌,離心沉淀物中 有放射性。35第8頁/共91頁5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:子代噬菌體的各種性狀,是通過親代的DNA遺傳的, DNA是遺傳物質(zhì)。三、DNA是主要

5、的遺傳物質(zhì)1.實(shí)驗(yàn)材料:煙草花葉病毒、煙草。2.實(shí)驗(yàn)過程:第9頁/共91頁3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在無DNA情況下(如RNA病毒), RNA是遺傳物質(zhì)。因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 DNA,只有少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是 RNA,所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。第10頁/共91頁核心突圍技能聚合第11頁/共91頁 一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)遵循了對照原則,增強(qiáng)了結(jié)果的科學(xué)性和可信度。例如體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,前三組都是對照組,第四組為實(shí)驗(yàn)組;體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中各組互為對照。2.實(shí)驗(yàn)證明,把DNA溶液加熱到沸點(diǎn),可使其氫鍵斷裂,雙螺旋解開,但如將其緩慢冷卻,分離的單鏈就可部分第12頁/共91頁地得

6、以重聚,恢復(fù)其雙螺旋結(jié)構(gòu)。3.艾弗里及其同事的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,“S型菌的DNA+DNA酶與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)”的實(shí)驗(yàn)證實(shí)DNA的水解產(chǎn)物不是“轉(zhuǎn)化因子”,其目的是從反面證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)。4.艾弗里及其同事的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)還可證明:蛋白質(zhì)、多糖、RNA、脂質(zhì)、DNA水解產(chǎn)物等不是遺傳物質(zhì);DNA能引起可遺傳的變異。第13頁/共91頁 實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)階1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路是設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨(dú)觀察它們的作用。2.加熱殺死的S型細(xì)菌,其蛋白質(zhì)變性失活,但DNA在加熱過程中,雙螺旋解開,氫鍵被打斷,但緩慢冷卻時,其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。3.轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R型細(xì)菌的DNA中,即

7、實(shí)驗(yàn)了基因重組。4.體內(nèi)、體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)都遵循了單一變量原則和對照原則,各實(shí)驗(yàn)相互為對照,增強(qiáng)了結(jié)論的說服力。第14頁/共91頁 典例1 某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),進(jìn)行了以下4個實(shí)驗(yàn):S型菌的DNA+DNA酶加入R型菌注射入小鼠R型菌的DNA+DNA酶加入S型菌注射入小鼠R型菌+DNA酶高溫加熱后冷卻加入S型菌的DNA注射入小鼠S型菌+DNA酶高溫加熱后冷卻加入R型菌的DNA注射入小鼠第15頁/共91頁以上4個實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次是( )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、存活第16頁/共91頁【思路剖析】S型菌是有毒性

8、的,但若將其DNA在DNA酶的作用下水解掉,則S型菌的DNA水解產(chǎn)物不能使RNA菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,故實(shí)驗(yàn)中小鼠存活;實(shí)驗(yàn)中不管是否用DNA酶將R型菌的DNA水解,因后來又加入了有毒的S型菌,故小鼠都會死亡;中加入DNA酶后用高溫加熱后冷卻,DNA酶變性失活、R型細(xì)菌死亡,故再加入S型菌的DNA也不能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,所以小鼠存活;中加入DNA酶后用高溫加熱后冷卻,DNA酶變性失活、S型細(xì)菌死亡,再加入R型菌的DNA而不是活的R型菌,故也不能使小鼠死亡?！敬鸢浮緿第17頁/共91頁 典例2 (2011年廣東理綜)艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表。從表可知( )實(shí)驗(yàn)組號 接種菌型

9、加入S型菌物質(zhì) 培養(yǎng)皿長菌情況R蛋白質(zhì)R型R莢膜多糖R型RDNAR型、S型RDNA(經(jīng)DNA酶處理)R型第18頁/共91頁A.不能證明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子B.說明S型菌的莢膜多糖有酶活性C.和說明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子D.說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)第19頁/共91頁【思路剖析】、組:R型菌+S型菌的蛋白質(zhì)/莢膜多糖,只長出R型菌,說明蛋白質(zhì)/莢膜多糖不是轉(zhuǎn)化因子。組:R型菌+S型菌的DNA,結(jié)果既有R型菌又有S型菌,說明S型菌的DNA可以使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌;組:用DNA酶將DNA水解,結(jié)果只長出R型菌,說明DNA的水解產(chǎn)物不能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌,該組實(shí)驗(yàn)從反面說明了只有DNA才能使

10、R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化?！敬鸢浮緾第20頁/共91頁1.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)說明:DNA能自我復(fù)制,使前后代保持一定的連續(xù)性;DNA能夠控制蛋白質(zhì)的生物合成2.噬菌體侵染細(xì)菌后,合成子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼所需的原料氨基酸全部來自細(xì)菌,而組成子代噬菌體的DNA既有來自侵入細(xì)菌的親代噬菌體(起模板作用)的,也有利用細(xì)菌體內(nèi)的原料脫氧核苷酸新合成的。3.上清液和沉淀物放射性分析(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中含放射二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)第21頁/共91頁性的原因:保溫時間過短,有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi),經(jīng)離心后分布于上清液中,上清液中出現(xiàn)放射性;噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心

11、機(jī)分離,這一段保溫時間過長,噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代,經(jīng)離心后分布于上清液,也會使上清液中出現(xiàn)放射性。(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,沉淀物中有放射性的原因:由于攪拌不充分,有少量含35S的噬菌體吸附第22頁/共91頁在細(xì)菌表面,隨細(xì)菌離心到沉淀物中。4.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的比較第23頁/共91頁實(shí)驗(yàn)比較艾弗里實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 設(shè)法將DNA和其他成分(特別是蛋白質(zhì))分開,單獨(dú)地、直接地觀察它們各自的功能分離處理方法直接分離法:將S型細(xì)菌的DNA與其他成分分離,然后用每種單一成分分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)自然完成:利用噬菌體侵染過程中DNA注入細(xì)菌,

12、而蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌體外,使DNA和蛋白質(zhì)自然分開第24頁/共91頁觀察檢結(jié)果方式將提純的DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)分別加入到培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中,觀察R型細(xì)菌能否轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌同位素示蹤法:分別用32P和35S標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì),增殖過程中檢測放射性,觀察其動向結(jié)論DNA是遺傳物質(zhì),而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)聯(lián)系以上兩實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)第25頁/共91頁5.實(shí)驗(yàn)過程中排除干擾因素的常用方法(1)將各種物質(zhì)分開來分別實(shí)驗(yàn)。(2)用同位素進(jìn)行示蹤(如在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中用32P和35S分別標(biāo)記DN

13、A和蛋白質(zhì))。(3)利用酶的專一性除去某些干擾物質(zhì)(如在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中選用DNA酶降解DNA作對照實(shí)驗(yàn))。第26頁/共91頁 實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)階注意標(biāo)記對象是噬菌體還是細(xì)菌,標(biāo)記對象不同對應(yīng)結(jié)果不同,具體見下表: DNA蛋白質(zhì) DNA和蛋白質(zhì)噬菌體(標(biāo)記對象)32P35S14C、3H、18O、15N細(xì)菌31P32S12C、1H、16O、14N子代噬菌體(結(jié)果)32P(少數(shù))31P(全部)32S C、H、O、N的兩種同位素都有第27頁/共91頁 典例3 (2009年廣東A卷)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。這兩個實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)思路上的共同點(diǎn)

14、是( )A.重組DNA片段,研究其表型效應(yīng)B.誘發(fā)DNA突變,研究其表型效應(yīng)C.設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng)D.應(yīng)用同位素示蹤技術(shù),研究DNA在親代與子代之間的傳遞第28頁/共91頁【思路剖析】肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)沒有用到同位素示蹤技術(shù),兩實(shí)驗(yàn)都沒有涉及突變和重組?！敬鸢浮緾第29頁/共91頁1.RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)煙草花葉病毒(TMV)對煙草的感染與重建煙草花葉病毒(簡稱TMV),其基本成分是蛋白質(zhì)和RNA,體內(nèi)無DNA。為查明其遺傳物質(zhì),1957年格勒和施拉姆進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):三、DNA是主要的遺傳物質(zhì)第30頁/共91頁(1)實(shí)驗(yàn)一第31頁/共91頁結(jié)論:煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是

15、RNA。(2)實(shí)驗(yàn)二第32頁/共91頁 規(guī)律精講精析構(gòu)建的重組病毒,其遺傳性狀同提供核酸(DNA或RNA)的病毒完全一致,與提供外殼蛋白的病毒無關(guān),說明DNA或RNA是遺傳物質(zhì)。第33頁/共91頁2.生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)的判別(1)DNA和RNA共同存在時,DNA是遺傳物質(zhì),RNA是DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的,它不是遺傳物質(zhì)。只有在少數(shù)沒有DNA存在的病毒中,RNA才起遺傳物質(zhì)的作用。(2)一切有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,遺傳物質(zhì)都是DNA。(3)生物的遺傳物質(zhì)是核酸(DNA和RNA),DNA是主要的遺傳物質(zhì),是針對整個生物界而言。第34頁/共91頁第35頁/共91頁 規(guī)律精講精析作為遺傳物質(zhì)必須具備的4個條件:(1

16、)在生長和繁殖的過程中,能夠精確地復(fù)制自己,使前后代具有一定的連續(xù)性。(2)能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,從而控制生物的性狀和新陳代謝的過程。(3)具有儲存大量遺傳信息的潛在能力。(4)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,但在特殊情況下又能發(fā)生改變,而且突變以后還能繼續(xù)復(fù)制,并遺傳給后代。第36頁/共91頁 典例4 (2009年江蘇高考)下列有關(guān)生物體遺傳物質(zhì)的敘述,正確的是( )A.豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNAB.酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上C.T2噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素D.HIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸第37頁/共91頁【思路剖析】 A項(xiàng)中,豌豆的遺傳物質(zhì)只有DNA;B項(xiàng)中,酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染

17、色體上,在線粒體上也有少部分;C項(xiàng)中,T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA,含C、H、O、N、P,不含S;D項(xiàng)中,HIV的遺傳物質(zhì)是RNA,水解產(chǎn)生4種核糖核苷酸。【答案】B第38頁/共91頁 典例5 (2013年福州高三質(zhì)檢)下列有關(guān)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)室研究的敘述中,錯誤的是( ) . 實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論AR型和S型肺炎雙球菌將R型活菌與S型菌的DNA與DNA水解酶混合培養(yǎng)只生長R型菌,說明DNA被水解后,就失去遺傳效應(yīng)B噬菌體和大腸桿菌用含35S標(biāo)記的噬菌體去感染普通的大腸桿菌,短時間保溫離心獲得的上清液中的放射性很高,說明DNA是遺傳物質(zhì)第39頁/共91頁C煙草花葉病毒和煙草用從煙草花葉病毒

18、分離出的RNA侵染煙草煙草感染出現(xiàn)病斑,說明煙草花葉病毒的RNA可能是遺傳物質(zhì)D大腸桿菌用噬菌體侵染僅DNA被15N標(biāo)記的大腸桿菌子代噬菌體中具有放射性第40頁/共91頁【思路剖析】噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn)相對照才能證明DNA是遺傳物質(zhì),所以還應(yīng)增加一組“用含32P標(biāo)記的噬菌體去感染普通的大腸桿菌”的實(shí)驗(yàn)?！敬鸢浮緽 第41頁/共91頁1.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都是證明DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),在這些實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路中最關(guān)鍵的是( )A.要想辦法分離DNA和蛋白質(zhì),并單獨(dú)觀察它們各自的作用B.要用同位素對DNA和蛋白質(zhì)分別進(jìn)行標(biāo)記C.要分離提純DNA、蛋白質(zhì)和多糖

19、等物質(zhì)D.要得到噬菌體或肺炎雙球菌第42頁/共91頁【思路剖析】兩實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路中最關(guān)鍵的是將DNA和蛋白質(zhì)分離開,單獨(dú)觀察它們各自的作用?！敬鸢浮緼第43頁/共91頁2.下列關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,在細(xì)菌體內(nèi)合成蛋白質(zhì)的正確敘述是( )A.原料、模板和酶來自細(xì)菌B.模板和酶來自噬菌體,核糖體和氨基酸來自細(xì)菌C.指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的DNA來自細(xì)菌,核糖體、氨基酸原料和酶來自噬菌體D.指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的DNA來自噬菌體,核糖體、氨基酸原料和酶來自細(xì)菌第44頁/共91頁【思路剖析】噬菌體的DNA進(jìn)入細(xì)菌后,以噬菌體的DNA為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、翻譯從而控制蛋白質(zhì)的合成,所以指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的DNA來自噬菌體,

20、而合成蛋白質(zhì)所需的場所、各種原料以及所需的能量和酶均來自于細(xì)菌?！敬鸢浮緿第45頁/共91頁3.下圖為遺傳學(xué)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的一部分圖解,請據(jù)圖回答:(1)該實(shí)驗(yàn)是 所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的圖解。(2)依據(jù)上面圖解的實(shí)驗(yàn),可以作出 的假設(shè)。第46頁/共91頁(3)為驗(yàn)證上面的假設(shè),他們設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn):在該實(shí)驗(yàn)中加入DNA酶,他們觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。(4)通過上面兩步實(shí)驗(yàn),仍然不能說明 ,為此他們設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn):第47頁/共91頁他們觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ,該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f明 。第48頁/共91頁了S型菌的菌落。該實(shí)驗(yàn)是艾弗里及其同事做的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的一部分,DNA將R型菌

21、轉(zhuǎn)化為S型菌,所以可作出DNA是遺傳物質(zhì)的假設(shè)。為驗(yàn)證這一假設(shè),艾弗里又設(shè)計(jì)了加入DNA酶的一組實(shí)驗(yàn),結(jié)果只形成R型菌的菌落。由第(4)題圖可知該實(shí)驗(yàn)中分別將S型菌的蛋白質(zhì)或多糖與R型菌混合后培養(yǎng),其目的是為了證明蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)?！舅悸菲饰觥繄D中所示內(nèi)容為將R型菌和S型菌的DNA共同加入到R型菌的培養(yǎng)基中,結(jié)果培養(yǎng)基出現(xiàn)第49頁/共91頁物質(zhì)培養(yǎng)基只長R型菌蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)【答案】(1)艾弗里及其同事 (2)DNA是遺傳物質(zhì) (3)只形成 R型菌的菌落 (4)蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳第50頁/共91頁基礎(chǔ)角度思路一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分)第51頁/共91頁1

22、.(基礎(chǔ)再現(xiàn))在肺炎雙球菌感染小鼠的實(shí)驗(yàn)中,下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果不正確的是( )A.注射R型活細(xì)菌后,小鼠不死亡B.注射S型活細(xì)菌后,小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)能分離出活的S型細(xì)菌C.注射R型活細(xì)菌及熱處理的S型細(xì)菌后,小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)只能分離出活的S型細(xì)菌D.注射S型活細(xì)菌及熱處理的R型細(xì)菌后,小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)能分離出活的S型細(xì)菌第52頁/共91頁【思路剖析】該題對肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深化,不僅考查實(shí)驗(yàn)結(jié)果,還考查了轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。R型活細(xì)菌及熱處理的S型活細(xì)菌注射后,S型細(xì)菌的DNA作為“轉(zhuǎn)化因子”將少數(shù)無毒的R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型細(xì)菌,使小鼠死亡,但多數(shù)的R型菌并沒有被轉(zhuǎn)化,所以小鼠內(nèi)能分離

23、出R型和S型兩種細(xì)菌?！敬鸢浮緾第53頁/共91頁2.(基礎(chǔ)再現(xiàn))下面是關(guān)于35S標(biāo)記噬菌體侵染無標(biāo)記細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的敘述,其中正確的是( )A.與細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)相同,都是根據(jù)遺傳物質(zhì)具有控制性狀的特性而設(shè)計(jì)的 B.所使用的噬菌體,必須是接種在含35S的大腸桿菌的培養(yǎng)基中再釋放出來的C.采用攪拌和離心等手段,是為了把蛋白質(zhì)和DNA分開再分別檢測其放射性D.新形成的噬菌體中沒有檢測到35S,說明DNA是遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)不是第54頁/共91頁【思路剖析】噬菌體不能在普通培養(yǎng)基上生長,必須在細(xì)菌體內(nèi)才能進(jìn)行繁殖,因此必須使用無標(biāo)記的噬菌體去感染被35S 標(biāo)記的細(xì)菌,才能得到含35S的噬菌體;在噬菌體侵染細(xì)菌

24、的實(shí)驗(yàn)中,噬菌體的蛋白質(zhì)沒有參與新噬菌體的繁殖過程,因此既不能證明蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì),也不能證明其不是遺傳物質(zhì)?！敬鸢浮緽第55頁/共91頁3.(基礎(chǔ)再現(xiàn))用32P和35S分別標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌,經(jīng)短時間保溫后,用攪拌機(jī)攪拌,然后離心得到上清液和沉淀物,檢測上清液中32P和35S的放射性以及被侵染細(xì)菌的存活率,得到如下圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列說法不正確的是( )第56頁/共91頁A.攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離B.攪拌時間小于1 min時,沉淀物中的放射性降低C.在實(shí)驗(yàn)過程中若細(xì)菌沒有裂解,則沒有子代噬菌體釋放出來D.若被侵染細(xì)菌的存活率下降,細(xì)胞外32P放射性會明顯增高第57頁

25、/共91頁【思路剖析】噬菌體是吸附在細(xì)菌表面的,攪拌可以使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離;攪拌時間小于1 min時,吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌沒有完全分離,一部分噬菌體就隨細(xì)菌留在了沉淀物中,所以沉淀物中的放射性增高;子代噬菌體只有在細(xì)菌裂解后才會釋放出來;若被侵染細(xì)菌的存活率下降,DNA釋放出來,細(xì)胞外32P放射性會明顯增高?！敬鸢浮緽第58頁/共91頁4.(基礎(chǔ)再現(xiàn))下圖是某種高等植物的病原體的遺傳過程實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)表明這種病原體( )A.寄生于細(xì)胞內(nèi),通過RNA遺傳B.可單獨(dú)生存,通過蛋白質(zhì)遺傳C.寄生于細(xì)胞內(nèi),通過蛋白質(zhì)遺傳D.可單獨(dú)生存,通過RNA遺傳第59頁/共91頁【思路剖析】由圖

26、分析知,這種病原體是RNA病毒,其遺傳物質(zhì)為RNA。病毒均營寄生生活,不能單獨(dú)生活。【答案】A第60頁/共91頁5.(視角拓展)在噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,如果細(xì)菌體內(nèi)的DNA和蛋白質(zhì)分別含有31P和32S,噬菌體中的DNA和蛋白質(zhì)分別含有32P和35S,噬菌體DNA在細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制了三次,那么從細(xì)菌體內(nèi)釋放出的子代噬菌體中含有32P的噬菌體和含有35S的噬菌體分別占子代噬菌體總數(shù)的( )A.1/4、1 B.3/4、0C.1/4、0 D.3/4、1第61頁/共91頁入細(xì)菌體內(nèi),只有其DNA注入細(xì)菌,并作為模板合成子代DNA,并指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。新的噬菌體的蛋白質(zhì)是以細(xì)菌的氨基酸為原料重新合成的,因此所

27、有新的噬菌體中都不含35S。假如一個含有32P的噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)利用31P復(fù)制了三次,在復(fù)制后的8個噬菌體中,只有2個含有32P,占所有噬菌體的1/4。【答案】C【思路剖析】噬菌體侵染細(xì)菌時,蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)第62頁/共91頁6.(視角拓展)1944年,美國科學(xué)家艾弗里和他的同事,從S型活細(xì)菌中提取了DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì),然后分別加入培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有加入DNA的培養(yǎng)基中,R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌,而加入蛋白質(zhì)和多糖的培養(yǎng)基中,R型細(xì)菌不能發(fā)生這種變化。這一現(xiàn)象說明了( )S型細(xì)菌的性狀是由DNA決定的在轉(zhuǎn)化過程中,S型細(xì)菌的DNA可能進(jìn)入到R型細(xì)菌細(xì)胞中DNA是遺傳物

28、質(zhì)S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì),R型細(xì)菌第63頁/共91頁的DNA不是遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)和多糖在該轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,起對照作用A. B.C.D.【思路剖析】題干描述了艾弗里實(shí)驗(yàn)過程,通過對照實(shí)驗(yàn)證明S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì),控制其性狀,而蛋白質(zhì)和多糖等不是S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì),但其起到對照作用,本實(shí)驗(yàn)并未證明R型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是什么。【答案】C第64頁/共91頁7.(視角拓展)赫爾希通過T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì),實(shí)驗(yàn)主要包括4個步驟:將35S和32P標(biāo)記的噬菌體分別與細(xì)菌混合培養(yǎng)用35S和32P分別標(biāo)記噬菌體放射性檢測離心分離實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序?yàn)? )A.B.C

29、.D.第65頁/共91頁然后與細(xì)菌混合培養(yǎng),再離心分離,進(jìn)行放射性檢測?！敬鸢浮緾【思路剖析】實(shí)驗(yàn)過程是用35S和32P分別標(biāo)記噬菌體,第66頁/共91頁8.(視角拓展)用噬菌體侵染被3H標(biāo)記的細(xì)菌,待細(xì)菌解體后,3H( )A.隨細(xì)菌解體而消失B.發(fā)現(xiàn)于噬菌體的外殼及DNA中C.僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的DNA中D.僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的外殼中第67頁/共91頁有3H的脫氧核苷酸及氨基酸。【答案】B【思路剖析】噬菌體的外殼及DNA中都含有H,子代噬菌體合成DNA和蛋白質(zhì)外殼都利用了細(xì)菌體內(nèi)含第68頁/共91頁9.(基礎(chǔ)再現(xiàn),12分)R型肺炎雙球菌存在控制莢膜不能形成的基因,S型肺炎雙球菌存在控制莢膜合成的基因

30、。將加熱殺死的S型菌與R型活菌混合后,注入小鼠體內(nèi),發(fā)生了R型菌向S型菌的轉(zhuǎn)化。并非任意兩株R型菌與S型菌之間的接觸都可發(fā)生轉(zhuǎn)化。據(jù)研究,凡能發(fā)生轉(zhuǎn)化的,其R型菌必須處于感受態(tài)。所謂感受態(tài)是指受體菌最易接受外源DNA片段,并能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的一種生理狀態(tài)。處于感受態(tài)細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi)發(fā)生一系列的變化:首先分泌感受態(tài)因子,該因子與細(xì)胞表面受體相互作用,誘導(dǎo)產(chǎn)生一些感受態(tài)特異蛋白,其中包括膜相關(guān)二、非選擇題(本題共4小題,共52分)第69頁/共91頁DNA結(jié)合蛋白、細(xì)胞壁自溶素和幾種核酸酶。請回答下列問題:第70頁/共91頁(1)步驟 是將S型菌加熱殺死。(2)S型菌的DNA雙鏈片段與A細(xì)胞膜表面的相關(guān)DNA

31、結(jié)合蛋白結(jié)合,其中一條鏈在 酶的作用下水解,另一條鏈與感受態(tài)特異蛋白結(jié)合進(jìn)入R型菌細(xì)胞內(nèi)。(3)完成步驟需要 酶和 酶,實(shí)現(xiàn)了 。(4)C細(xì)胞經(jīng)DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂后,產(chǎn)生大量的 型菌導(dǎo)致小鼠患敗血癥死亡。這說明 第71頁/共91頁 得到了表達(dá)。(5)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)說明了,通過DNA可以實(shí)現(xiàn)細(xì)菌間 的轉(zhuǎn)移。(6)后來科學(xué)家在不同物種之間的相關(guān)實(shí)驗(yàn),說明生物界基因表達(dá)基本機(jī)制是相同的,一種生物的基因表達(dá)系統(tǒng)能夠識別另一種生物所攜帶的遺傳信息,并可在適當(dāng)條件下加以表達(dá)。性狀的表達(dá)需經(jīng)過 和 的過程。第72頁/共91頁DNA分子,故是將S型細(xì)菌殺死的過程。S型細(xì)菌的DNA分子與R型細(xì)菌的感受態(tài)

32、特異蛋白結(jié)合后進(jìn)入R型細(xì)菌。水解DNA的是核酸酶,不同的DNA連接可以實(shí)現(xiàn)基因重組,在這個過程中需要用到限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶。導(dǎo)致小鼠患敗血癥的是S型細(xì)菌?；蚪?jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯來控制生物性狀。【思路剖析】由圖可看出經(jīng)過處理后得到了雙鏈第73頁/共91頁【答案】(1) (2)核酸 (3)限制性內(nèi)切DNA連接基因重組 (4)S重組的S型基因(或DNA)(或重組的控制莢膜合成的基因) (5)性狀 (6)(基因的)轉(zhuǎn)錄翻譯第74頁/共91頁10.(視角拓展,14分)某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”時,用放射性同位素標(biāo)記某個噬菌體和細(xì)菌的有關(guān)結(jié)構(gòu)或物質(zhì)(如下表所示)。產(chǎn)生的n個子代噬菌體與親代噬菌體

33、的形狀、大小完全一樣。 噬菌體細(xì)菌DNA或脫氧核糖核苷酸32P標(biāo)記31P標(biāo)記蛋白質(zhì)或氨基酸32S標(biāo)記35S標(biāo)記第75頁/共91頁(1)子代噬菌體的DNA應(yīng)含有表中的 和 元素,各占 個和 個。(2)子代噬菌體中,只含32P的有 個;只含31P的有 個;同時含有32P、31P的有 個。(3)子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中都沒有 元素,由此說明 ;子代噬菌體蛋白質(zhì)都含有 元素,這是因?yàn)?。第76頁/共91頁【思路剖析】由于細(xì)菌細(xì)胞中核酸含31P,而噬菌體核酸中含32P,細(xì)菌氨基酸含35S,噬菌體蛋白質(zhì)含32S。噬菌體侵染細(xì)菌時,其蛋白質(zhì)外殼留在外面,只有DNA侵入,合成子代噬菌體所需的原料均來自寄主細(xì)胞

34、,因此,每個噬菌體侵染細(xì)菌所形成的子代噬菌體的DNA中,只有2個含親代噬菌體的DNA模板鏈,其余均為31P,而蛋白質(zhì)外殼全是由細(xì)菌提供的原料構(gòu)建的,即全是35S。第77頁/共91頁n-22 (3)32S噬菌體侵染細(xì)菌時,蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi) 35S子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是以細(xì)菌內(nèi)35S標(biāo)記的氨基酸為原料合成的【答案】(1)31P 32P n2(或32P 31P2 n) (2)0第78頁/共91頁11.(高度提升,12分)研究發(fā)現(xiàn)少數(shù)病毒(如煙草花葉病毒,簡稱TMV)體內(nèi)僅有蛋白質(zhì)和RNA兩種化學(xué)成分,這類生物的性狀(如TMV能感染正常的煙草葉片,使之出現(xiàn)相應(yīng)的病斑)的遺傳是受蛋白質(zhì)還是RNA控

35、制?請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究TMV的遺傳物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)原理:(一)利用水苯酚溶液可以將TMV分離,獲得TMV的蛋白質(zhì)和RNA。(二) 第79頁/共91頁(三) 。實(shí)驗(yàn)材料:煙草花葉病毒、正常生長的煙草、苯酚、試管、玻璃棒等必需的實(shí)驗(yàn)儀器。主要實(shí)驗(yàn)步驟:利用水苯酚溶液分離TMV,獲得純凈的TMV的蛋白質(zhì)和RNA。第80頁/共91頁 。分別用 感染A、B、C三片葉。正常培養(yǎng)煙草植株,并注意觀察相應(yīng)葉片的表現(xiàn)癥狀。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測及結(jié)論:第81頁/共91頁 。 。 第82頁/共91頁【思路剖析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹疤骄縏MV的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA”及實(shí)驗(yàn)原理(一),可以確定本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要思路是:首先將煙草花葉病毒進(jìn)行分離,獲得病毒蛋白質(zhì)和RNA,再分別探究它們是否在遺傳中起作用。根據(jù)題干信息“煙草花葉病毒能感染正第83頁/共91頁常的煙草葉片,使之出現(xiàn)相應(yīng)病斑”,可以確定本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)指標(biāo)是:能否使正常煙草感染,出現(xiàn)相應(yīng)病斑。同時作為遺傳物質(zhì),還應(yīng)能使生物性狀如病毒的感染性,在傳種接代中保持連續(xù)和穩(wěn)定。根據(jù)上述分析,可確定實(shí)驗(yàn)中