DNA是主要的遺傳物質(zhì)【考點打靶+定向訓練】高考生物 課件（全國通用）

DNA是主要的遺傳物質(zhì)目標要求人類對遺傳物質(zhì)的探索過程。20世紀20年代蛋白質(zhì)？探究活動：對遺傳物質(zhì)的早期推測20世紀30年代DNA？（一）實驗材料：多糖類莢膜R型菌S型菌一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗1.格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗肺炎雙球菌S型：

莢膜，

毒，菌落

R型:

莢膜，

毒，菌落

(Smooth)

(Rough)有有光滑無無粗糙1.將R型活細菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。2.將S型活細菌注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥死亡。(二)肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗3.將加熱殺死后的S型細菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。4.將R型活細菌與加熱殺死后的S型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。對照原則對比1、2組說明R型細菌和S型細菌哪種有毒？對比第2組，第3組實驗說明加熱殺死后的S型細菌是否具毒性？第四組實驗中是加熱殺死的S型細菌單獨發(fā)揮作用使小鼠死亡的嗎?是R型細菌單獨發(fā)揮作用使小鼠死亡的嗎？如何解釋第四組實驗結(jié)果呢？格里菲思實驗能否證明DNA是遺傳物質(zhì)？加熱殺死的S型細菌，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)——“轉(zhuǎn)化因子”，這種“轉(zhuǎn)化因子”將無毒的R型活細菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細菌。（三）格里菲思實驗結(jié)論思考：1.為什么加熱致死的S型菌含有的DNA仍具有生物活性？2.DNA是如何使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的，即轉(zhuǎn)化實質(zhì)是什么？加熱殺死的S型細菌，其蛋白質(zhì)變性失活，DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時，其結(jié)構(gòu)可恢復。S型細菌中決定莢膜的基因片段整合到R型細菌的DNA中，實現(xiàn)了基因重組。3.格里菲思第四組實驗中，小鼠體內(nèi)S型細菌、R型細菌含量的變化情況如圖所示，則：①ab段R型細菌數(shù)量減少的原因是_________

。②bc段R型細菌數(shù)量增多的原因是______________________________

。③后期出現(xiàn)的大量S型細菌是由

而來的。小鼠體內(nèi)形成大量的抗R型細菌的抗體，致使R型細菌數(shù)量減少b之前，已有少量R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，S型細菌能降低小鼠的免疫力，造成R型細菌大量繁殖R型細菌轉(zhuǎn)化成的S型細菌繁殖思維碰撞問題：究竟哪種物質(zhì)是轉(zhuǎn)化因子？關(guān)鍵思路：將S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)提純，分別加入到培養(yǎng)了R型細菌的培養(yǎng)基中。S型細菌

多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNA……

分別與R型活細菌混合培養(yǎng)

R

R

R

R

R

R

S

多數(shù)少數(shù)一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗2.艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗S型細菌

多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNADNA+DNA酶對照原則、單一變量原則

DNA純度越高，轉(zhuǎn)化越有效實驗結(jié)論：DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳的遺傳物質(zhì)。1.將含有R型肺炎雙球菌的培養(yǎng)液加入試管甲，將加熱致死的S型肺炎雙球菌破碎后得到細胞提取物放入試管乙，并在試管乙中加入一定量的RNA酶；將試管甲、乙中的液體混合后得到試管丙。下列關(guān)于該實驗的分析，正確的是A.加熱致死的S型肺炎雙球菌中蛋白質(zhì)和核酸均失去功能B.試管乙中加入RNA酶的目的是催化轉(zhuǎn)錄過程合成mRNAC.此實驗并不能證明何種物質(zhì)是S型肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)D.試管甲、乙中的液體混合后，試管丙中S型肺炎雙球菌的數(shù)量多于R型C問題：能否將DNA和蛋白質(zhì)徹底分開，單獨地、直接地去觀察它們各自的作用呢？質(zhì)疑：艾弗里實驗中提取的DNA，純度最高時也還有0.02%的蛋白質(zhì)思維碰撞1.實驗材料：T2噬菌體、大腸桿菌噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖二、噬菌體侵染細菌的實驗T2噬菌體中60%是蛋白質(zhì),40%是DNA..C、H、O、N、SC、H、O、N、P2.T2噬菌體的特點噬菌體大腸桿菌

（2）T2噬菌體侵染大腸桿菌后，就會在自身__________的作用下，利用

合成自身的組成成分，進行大量增殖。(1)T2噬菌體是一種________________________的病毒專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)遺傳物質(zhì)大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)3.噬菌體侵染大腸細菌的過程釋放釋放合成合成組裝組裝吸附吸附注入注入侵入別的細菌問題：DNA和蛋白質(zhì)是肉眼看不見的分子，如何觀察它們是否注入細菌？放射性同位素標記大腸桿菌C、H、O、N、PC、H、O、N、S能不能用3H、14C標記噬菌體？35S32P二、噬菌體侵染細菌的實驗問題：如何確定標記的是噬菌體蛋白質(zhì)或DNA？問題：如何標記噬菌體？

注：放射性同位素標記技術(shù)只能檢測放射性的強弱，不能區(qū)分具體是哪種元素的放射性二、噬菌體侵染細菌的實驗分別用含32P、35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)標記大腸桿菌，再用大腸桿菌標記噬菌體35S大腸桿菌32P大腸桿菌35S標記的噬菌體32P標記的噬菌體含35S的培養(yǎng)基含32P的培養(yǎng)基未標記大腸桿菌4.實驗過程未標記大腸桿菌35S標記的噬菌體32P標記的噬菌體侵染（保溫）、攪拌、離心侵染（保溫）、攪拌、離心

保溫：讓噬菌體充分侵染大腸桿菌；

攪拌：使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離；

離心：上清液中析出質(zhì)量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。保溫的時間要求全部噬菌體侵染細菌且未釋放被35S標記的噬菌體侵染（保溫）、攪拌、離心上清液中放射性很高沉淀物的放射性很高被32P標記的噬菌體沉淀物無放射性上清液中無放射性侵染（保溫）、攪拌、離心4.實驗過程結(jié)果35S標記噬菌體蛋白質(zhì)

32P標記噬菌體DNA子代噬菌體沒有檢測到放射性子代噬菌體中檢測到了放射性結(jié)論：在親子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是

DNA，即DNA是遺傳物質(zhì)。（檢測子代噬菌體的放射性）

4.實驗過程被35S標記的噬菌體侵染（保溫）、攪拌、離心沉淀物放射性很低被32P標記的噬菌體上清液中放射性很低侵染（保溫）、攪拌、離心由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。①保溫時間過短，部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中。②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。注：1.選用細菌或病毒作為探索遺傳物質(zhì)的實驗材料的優(yōu)點有：①個體很小，結(jié)構(gòu)簡單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導致的結(jié)構(gòu)和功能的變化；②繁殖快。2.DNA作為遺傳物質(zhì)所具備的特點是：①具有相對的穩(wěn)定性；②能夠精確地自我復制，使親代與子代間保持遺傳的連續(xù)性；③能夠指導蛋白質(zhì)合成，控制新陳代謝過程和性狀發(fā)育；④在特定條件下產(chǎn)生可遺傳的變異。DNA是遺傳物質(zhì)1928年格里菲思——體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗1944年艾弗里——體外轉(zhuǎn)化實驗1952年赫爾希、蔡斯——噬菌體侵染細菌實驗經(jīng)典實驗2.下列有關(guān)人類對遺傳物質(zhì)探索過程中相關(guān)實驗的敘述，正確的是A.肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中，S型細菌利用宿主細胞的核糖體合成自身

的蛋白質(zhì)B.肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中，經(jīng)DNA酶處理的S型細菌提取物不能使R

型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌C.32P標記的噬菌體侵染細菌實驗中，細菌體內(nèi)含有32P標記的噬菌體DNA，

但不能產(chǎn)生不含32P的子代噬菌體D.35S標記的噬菌體侵染細菌實驗中，細菌體內(nèi)不含有35S標記的噬菌體蛋

白質(zhì)，但可產(chǎn)生含35S的子代噬菌體B流感病毒SARS病毒煙草花葉病毒下面這些生物的遺傳物質(zhì)是什么？［敢于質(zhì)疑］如果你是科學家，請設計實驗證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？［課堂延伸］背景知識：煙草花葉病毒是由RNA和蛋白質(zhì)組成的，在感染煙草時，會出現(xiàn)致病斑。實驗設計思路:煙草花葉病毒的RNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開，直接地、單獨地去觀察他們各自的作用，從而判斷誰才是遺傳物質(zhì)感染煙草感染煙草出現(xiàn)病斑不出現(xiàn)病斑

實驗結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)RNA分離

煙草花葉病毒（RNA和蛋白質(zhì)）三、煙草花葉病毒的侵染實驗不能得到病毒得到病毒分離分離實驗

煙草花葉病毒感染和重建實驗RNA是遺傳物質(zhì)3.已知煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能侵染煙草葉片，且兩者都由蛋白質(zhì)和RNA組成，如圖是探索HRV的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA的操作流程圖。請據(jù)圖分析下列說法錯誤的是A.本實驗運用了對照原則，無空白對照組B.實驗過程中重組病毒的后代是HRVC.該實驗只能說明HRV的遺傳物質(zhì)是RNAD.若運用同位素標記法，不能選擇15N標記A細胞結(jié)構(gòu)生物原核生物真核生物遺傳物質(zhì)是DNA非細胞結(jié)構(gòu)生物遺傳物質(zhì)是RNA大多數(shù)病毒極少數(shù)病毒生物總結(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)絕大多數(shù)生物遺傳物質(zhì)是DNA少數(shù)生物遺傳物質(zhì)是RNA4.(2021·全國乙，5)在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，無毒性的R型活細菌與被加熱殺死的S型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細菌。某同學根據(jù)上述實驗，結(jié)合現(xiàn)有生物學知識所做的下列推測中，不合理的是A.與R型細菌相比，S型細菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)B.S型細菌的DNA能夠進入R型細菌細胞指導蛋白質(zhì)的合成C.加熱殺死S型細菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響D.將S型細菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型細菌混合，可以得到S型細菌D4.(2017·全國Ⅰ，29)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對人類健康會造成很大危害，通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設在宿主細胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換