【創(chuàng)新設(shè)計】（四川專用）2014屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第2單元 第1講DNA是主要的遺傳物質(zhì)課件 新人教版必修2

1、第1講DNA是主要的遺傳物質(zhì),第二單元遺傳的分子基礎(chǔ),對遺傳物質(zhì)的早期推測()肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗() 噬菌體侵染細菌的實驗(),知識點一肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗,格里菲思,菌體無多糖莢膜、 菌落表面粗糙、 無毒性,菌體有多糖莢膜、 菌落表面光滑、 有毒性,艾弗里,小鼠不死亡,小鼠死亡,小鼠不死亡,小鼠死亡,“轉(zhuǎn)化因子”,既有R型菌，也有S型菌,只有R型菌,只有R型菌,只有R型菌,DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋 白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì),知識點二噬菌體侵染細菌的實驗 1實驗材料 T2噬菌體、大腸桿菌 2實驗過程及現(xiàn)象,35S,32P,35S,32P,宿主細胞內(nèi),宿主細胞,宿主細胞外,宿主細胞,DNA,知識點三RN

2、A也是遺傳物質(zhì)的實驗 煙草花葉病毒侵染細菌實驗 1過程,RNA,RNA,DNA,DNA,噬菌體侵染細菌實驗 巧記：噬菌體增殖過程 一吸(附)二注(入)三合成，組裝、釋放、再侵染,判一判 1肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗以體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗作基礎(chǔ)()。 2艾弗里證明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì) ()。 3轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因突變 ()。 4同位素標記噬菌體時不能直接將噬菌體放在培養(yǎng)基上 ()。 5同時用35S、32P標記一組噬菌體實驗效果更明顯 ()。 6有細胞的生物以DNA作為主要遺傳物質(zhì) ()。 7有少數(shù)病毒不含DNA，只有RNA，此時RNA才是遺傳物質(zhì) ()。,1體內(nèi)轉(zhuǎn)化與體外轉(zhuǎn)化比較,高考地位：5年7考,

3、(2012重慶卷、江蘇卷，2011廣東卷，2010江蘇卷，2009廣東卷、江蘇卷),肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗,2.相關(guān)問題分析 (1)加熱殺死的S型細菌，其蛋白質(zhì)變性失活，但DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。 (2)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是S型細菌的DNA片段整合到了R型細菌的DNA中，即實現(xiàn)了基因重組。 (3)轉(zhuǎn)化后形成的S型細菌可以遺傳下去，說明S型細菌的DNA是遺傳物質(zhì)。,體外轉(zhuǎn)化實驗運用了物質(zhì)提純、分離、鑒定及細菌培養(yǎng)技術(shù)。,本考點的考查主要有三個方向：一是實驗操作過程，二是實驗的目的，三是考查探究性實驗設(shè)計的基本思路和方法。本考點考查集中在DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗

4、，主要以選擇題形式出現(xiàn)。,【典例1】 (2011廣東理綜，2)艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，結(jié)果如下表。從表可知 ()。,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),解析本題考查艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗，屬于對理解層次的考查。由表格信息可以看出，含有S型細菌的蛋白質(zhì)和莢膜多糖的培養(yǎng)皿中沒有S型細菌的產(chǎn)生，說明蛋白質(zhì)和莢膜多糖不是轉(zhuǎn)化因子，A不符合題意；酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，B不符合題意；和的自變量為DNA的完整性，在DNA保持完整的培養(yǎng)皿中有S型細菌出現(xiàn)，說明DNA是轉(zhuǎn)化因子，C

5、符合題意； 因為大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，我們才能說DNA是主要的遺傳物質(zhì)，只能說明DNA是遺傳物質(zhì)，D不符合題意。 答案C,題后反思S型菌的DNADNA水解酶R型活細菌只有R型細菌，該實驗是從另一個角度進一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，而不是為了證明DNA的水解產(chǎn)物脫氧核苷酸不是遺傳物質(zhì)，盡管此實驗可以證明該問題，但不是該實驗的實驗?zāi)康摹?一、噬菌體侵染細菌特點及過程的現(xiàn)代生物學(xué)認識(高倍電子顯微鏡下可觀察) (1)噬菌體侵染細菌要經(jīng)過吸附注入核酸合成組裝釋放五個過程。 (2)真正進入細菌體內(nèi)的是噬菌體的DNA，噬菌體蛋白質(zhì)外殼留在外面不起作用。,高考地位：5年11考,(2012重慶卷、江蘇卷

6、、上海卷，2011江蘇卷，2010海南卷，2009江蘇卷),噬菌體侵染細菌的實驗及遺傳物,質(zhì)辨析,(3)噬菌體增殖場所是大腸桿菌細胞內(nèi)，除噬菌體的DNA做模板起指導(dǎo)作用外，其余的原料脫氧核苷酸和氨基酸、合成蛋白質(zhì)的場所核糖體、ATP和相關(guān)酶全由大腸桿菌提供。,1952年赫爾希和蔡斯做實驗時根本不具備現(xiàn)代的技術(shù)條件，其高明巧妙之處在于把“微觀條件下看不到的侵染過程，轉(zhuǎn)化為宏觀實驗”！,二、赫爾希、蔡斯的實驗過程及結(jié)果 1實驗思路及方法 S是蛋白質(zhì)特有的元素，P幾乎都存在于噬菌體DNA分子中，用放射性同位素32P和35S分別標記DNA和蛋白質(zhì)，直接地單獨地觀察它們各自的作用。 2標記噬菌體 用分別

7、含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用培養(yǎng)的細菌培養(yǎng)T2噬菌體，分別得到蛋白質(zhì)被35S標記和DNA被32P標記的噬菌體。,3侵染實驗結(jié)果及分析 由上表分析可知：噬菌體的DNA是其親代與子代之間聯(lián)系的“橋梁”，即“DNA是遺傳物質(zhì)”(結(jié)論)。,該實驗可同時證明：(1)DNA分子具有相對穩(wěn)定性。(2)DNA能自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性。(3)DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成。但不能證明DNA分子產(chǎn)生可遺傳的變異。,三、與肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的比較,四、生物的遺傳物質(zhì) 1煙草花葉病毒侵染煙草實驗證明RNA也是遺傳物質(zhì) 2主要的遺傳物質(zhì) (1)事實 (2)結(jié)論：絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，所以

8、說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。,本考點高考命題多以實驗分析選擇題的形式出現(xiàn)，涉及內(nèi)容有：同位素標記法的應(yīng)用，噬菌體的成分、結(jié)構(gòu)與增殖，探究性實驗設(shè)計的原則、方法等，題目有一定難度和區(qū)分度。,【典例2】 1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染過程中的功能，請回答下列有關(guān)問題。,(1)他們指出“噬菌體在分子生物學(xué)的地位就相當于氫原子在玻爾量子力學(xué)模型中的地位一樣”。這句話指出了噬菌體作實驗材料具有_的特點。 (2)通過_的方法分別獲得被32P或35S標記的噬菌體，用標記的噬菌體侵染細菌，從而追蹤在侵染過程中_變化。,(3)侵染一段時間后，用攪拌機攪拌，然后離心得到上清

9、液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如圖所示的實驗結(jié)果。攪拌的目的是_，所以攪拌時間少于1 min時，上清液中的放射性_。實驗結(jié)果表明當攪拌時間足夠長以后，上清液中的35S和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%，證明_。圖中“被侵染細菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明_，否則細胞外_放射性會增高。 (4)本實驗證明病毒傳遞和復(fù)制遺傳特性中_起著重要作用。,解析(1)噬菌體作為實驗材料，是因為其結(jié)構(gòu)簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA。(2)噬菌體是病毒，離開活體細胞不能繁殖，所以要標記噬菌體，首先應(yīng)用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌，再讓噬菌體分

10、別侵染標記后的大腸桿菌，即可達到標記噬菌體的目的，進而追蹤在侵染過程中蛋白質(zhì)和DNA的位置變化。(3)噬菌體侵染大腸桿菌的時間要適宜，時間過長，子代噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來，會使細胞外32P含量增高。圖中被侵染細菌的存活率始終保持在100%，說明細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來。細胞外的35S含量只有80%，原因是在攪拌時被侵染細菌和噬菌體外殼沒有全部分離；細胞外的32P含量有30%，原因是有部分標記的噬菌體還沒有侵染細菌。該實驗證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。,答案(1)結(jié)構(gòu)簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA(核酸)(2)用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P和

11、35S標記的大腸桿菌DNA和蛋白質(zhì)的位置(3)使噬菌體和細菌分離較低DNA進入細菌，蛋白質(zhì)沒有進入細菌細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來32P(4)DNA,【訓(xùn)練】 下列關(guān)于“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的敘述中，正確的是 ()。 A細胞核遺傳的遺傳物質(zhì)是DNA，細胞質(zhì)遺傳的遺傳物 質(zhì)是RNA B“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實 驗”都證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) C真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是 DNA，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA D細胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA，非細胞生物的遺傳物質(zhì) 是RNA,解析細胞(細胞核、細胞質(zhì))的遺傳物質(zhì)都是DNA，大部分病毒的遺傳物質(zhì)也是DN

12、A，只有少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”都證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 答案C,誤區(qū)1誤認為體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是“S型細菌的DNA可使小鼠 致死” 點撥S型細菌與R型細菌混合培養(yǎng)時，S型細菌的DNA進入R型細菌體內(nèi)。結(jié)果在S型細菌DNA的控制下，R型細菌體內(nèi)合成了S型細菌的DNA和蛋白質(zhì)，從而組裝成了具有毒性的S型細菌。,規(guī)避4個易錯點、突破1個疑難點,誤區(qū)2誤認為加熱殺死的S型細菌可使所有R型細菌實現(xiàn)轉(zhuǎn) 化 點撥并非所有的R型細菌都轉(zhuǎn)化為S型細菌，事實上轉(zhuǎn)化的效率很低，并且轉(zhuǎn)化受DNA的純度、兩種細菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀

13、態(tài)等因素影響，因此只有少部分R型細菌被轉(zhuǎn)化為S型細菌。,易失分點1實驗誤差分析不到位而失分 點撥(1)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含放射性的原因：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)到用離心機分離，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的噬菌體吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。,易失分點2未明確“標記”對象與實驗結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系 點撥

14、若用32P和35S標記病毒而宿主細胞未被標記，相當于間接地將核酸和蛋白質(zhì)分開，只在子代病毒的核酸中有32P標記。若用32P和35S標記宿主細胞而病毒未被標記，則在子代病毒的核酸和外殼中均有標記元素。若用C、H、O、N等標記病毒而宿主細胞未被標記，則只在子代病毒的核酸中有標記元素。若用C、H、O、N等標記宿主細胞而病毒未被標記，則在子代病毒的核酸和外殼中均可找到標記元素。,糾錯演練 1(2012江西省豐、樟、高、宜四市聯(lián)考)某研究人員模擬赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗，進行了以下4個實驗：用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌；用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌；用未標記的噬菌體侵染3H標記的

15、細菌；用15N標記的噬菌體侵染未標記的細菌，經(jīng)過一段時間后離心，檢測到以上4個實驗中放射性的主要位置依次是 ()。 A沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 B沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液 C上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液 D沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液,解析在該實驗中，沉淀物的主要成分是細菌，上清液的主要成分為噬菌體外殼。都直接對細菌進行了標記，放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中；用32P只能標記噬菌體的DNA，在該實驗中，噬菌體的DNA會進入細菌體內(nèi)，放射性也主要出現(xiàn)在沉淀物中；用15N可以標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，在該實驗中，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不會進入細菌

16、體內(nèi)，而DNA可以進入細菌體內(nèi)，故放射性會出現(xiàn)在上清液和沉淀物中。 答案D,2(2012山東臨沂一模，16)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，經(jīng)培養(yǎng)、攪拌、離心、檢測，上清液的放射性占10%，沉淀物的放射性占90%。上清液帶有放射性的原因可能是 ()。 A離心時間過長，上清液中析出較重的大腸桿菌 B攪拌不充分，吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與細菌分 離 C噬菌體侵染大腸桿菌后，大腸桿菌裂解釋放出子代噬 菌體 D32P標記了噬菌體蛋白質(zhì)外殼，離心后存在于上清液中,解析噬菌體侵染大腸桿菌時，經(jīng)過攪拌、離心，上清液是質(zhì)量較輕的噬菌體，沉淀物是被侵染的大腸桿菌，A錯誤；攪拌不充分，噬菌體與細菌未分離，放射

17、性應(yīng)出現(xiàn)在沉淀物中，B錯誤；32P標記的是噬菌體的DNA，噬菌體侵染大腸桿菌時注入自身的DNA，子代噬菌體的DNA會含32P，上清液帶有放射性的原因可能是噬菌體侵染大腸桿菌后，大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體，C正確、D錯誤。 答案C,1.(2012重慶理綜，2)針對耐藥菌日益增多的情況，利用噬菌體作為一種新的抗菌治療手段的研究備受關(guān)注。下列有關(guān)噬菌體的敘述，正確的是 ()。 A利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌體的蛋白質(zhì) B以宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸 C外殼抑制了宿主菌的蛋白質(zhì)合成，使該細菌死亡 D能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖，使該細菌裂解,遺傳物質(zhì)的探索實驗考查,解析本題主要考查噬菌

18、體的增殖特點等相關(guān)知識。噬菌體侵染細菌時，僅將其DNA注入細菌體內(nèi)，利用細菌細胞內(nèi)的原料，以自身遺傳物質(zhì)為模板合成噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，最后再組裝成子代噬菌體，這種增殖方式稱為復(fù)制式增殖，由于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼沒有進入宿主菌內(nèi)，其與宿主菌蛋白質(zhì)的合成無關(guān)，故選項A正確，選項B、C、D錯誤。 答案A,2(2011江蘇單科，12)關(guān)于“噬菌體侵染細菌的實驗”的敘述，正確的是 ()。 A分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培 養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 B分別用35S和32P標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿 菌進行長時間的保溫培養(yǎng) C用35S標記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物存在少量放射 性可能

19、是攪拌不充分所致 D32P、35S標記的噬菌體侵染實驗分別說明DNA是遺傳 物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),解析培養(yǎng)噬菌體需用含細菌的培養(yǎng)基；被標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，經(jīng)短時間培養(yǎng)后，攪拌離心處理；噬菌體侵染細菌的實驗中，若攪拌不充分，噬菌體的外殼沒有與細菌完全分離，沉淀物中存在少量放射性35S；噬菌體侵染細菌的實驗僅能說明DNA是遺傳物質(zhì)，不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 答案C,3.(2012江蘇單科，2)人類對遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探索經(jīng)歷了漫長的過程，下列有關(guān)敘述正確的是 ()。 A孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子并證實了其傳遞規(guī)律和化學(xué)本質(zhì) B噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗更具 說服力 C沃