第17講 DNA是主要的遺傳物質(共50張PPT)

第17講

DNA是主要的遺傳物質

第18講DNA分子的結構、復制和基因是有遺傳效DNA片段第19講基因的表達目錄第六單元遺傳的分子基礎1返回目錄高考縱覽2返回目錄高考縱覽DNA的結構和復制DNA的結構上海卷第4題(選擇)、江蘇卷第1題(選擇)安徽卷第5題(選擇)、上海卷第27題(選擇)、海南卷第6題(選擇)山東卷第5題(選擇)、福建卷第5題(選擇)DNA的復制山東卷第7題(選擇)、北京卷第30題(非選擇)、海南卷第14題(選擇)安徽卷第5題(選擇)、海南卷第25題(選擇)山東卷第5題(選擇)、福建卷第5題(選擇)3返回目錄高考縱覽基因的表達轉錄和翻譯天津卷第2題(選擇)、廣東卷第4題(選擇)、上海第2題(選擇)、江蘇卷第34題(非選擇)安徽卷第5題(選擇)、上海卷第12、20題(選擇)、海南卷第15題(選擇)、江蘇卷第1、7題(選擇)安徽卷第5題(選擇)4返回目錄高考縱覽5返回目錄1．教學建議：由于本單元涉及的概念知識較多，以基礎知識和基本能力的考查為主，所以復習時要注意對本單元知識中的重點、難點和疑點的理解與分析。(1)加強知識的歸納、比較與識記。本單元知識概念多、比較抽象且容易混淆，首先在理解的基礎上進行記憶，對相關的內容進行分析、比較，找出其共性與區(qū)別，如DNA與RNA的化學組成和結構，DNA的復制、轉錄、翻譯與逆轉錄，基因與性狀的關系等。(2)發(fā)揮表格、圖表對本章知識的整合作用，使知識系統(tǒng)化。如對復制、轉錄與翻譯的比較，染色體、DNA、基因、蛋白質與性狀等內容的梳理。使用建議6返回目錄(3)注重計算類的題目。DNA的復制、轉錄及基因的表達等知識點可以設置相應的計算題，同時要進行歸納、分類總結，明確知識點間的聯(lián)系，注重解題時進行模型圖的合理構建。2．課時安排：本單元分為3講，建議用8課時完成，第17、18、19講講授、練習各1課時共6課時，單元卷和講解各1課時。使用建議7第17講DNA是主要的遺傳物質返回目錄8返回目錄

1．人類對遺傳物質的探索過程(Ⅱ)

考綱要求9第17講DNA是主要的遺傳物質——

知識梳理——一、肺炎雙球菌的轉化實驗1．兩種類型的肺炎雙球菌比較返回目錄有光滑有無粗糙無10第17講DNA是主要的遺傳物質2.格里菲思體內轉化實驗(2)結論：__________________________________________________________________________________。返回目錄不死亡死亡，分離出S型活細菌

不死亡死亡，分離出S型活細菌

加熱殺死的S型菌中必然存在某種“轉化因子”將R型活細菌轉化為有毒性的S型活細菌

11第17講DNA是主要的遺傳物質3．艾弗里體外轉化實驗(1)實驗過程及結果(2)結論：______________________________________________________________________________。(3)實驗中設置DNA＋DNA酶這組實驗目的是什么？________________________________________________。返回目錄R型菌和S型菌R型菌R型菌R型菌使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質是DNA，而不是蛋白質、多糖及DNA的水解產(chǎn)物對照說明只加DNA組的結論，DNA基本構成成分不能實現(xiàn)轉化12第17講DNA是主要的遺傳物質二、噬菌體侵染細菌的實驗1．實驗方法：__________________法。2．實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌DNA內部蛋白質活細胞寄生細菌不能

返回目錄放射性同位素標記13第17講DNA是主要的遺傳物質3．實驗過程及結果返回目錄很高很低未檢測到14第17講DNA是主要的遺傳物質4．實驗結論：________才是真正的遺傳物質。返回目錄很低很高檢測到DNA15第17講DNA是主要的遺傳物質導思：噬菌體與細菌混合后，要進行攪拌并離心，攪拌和離心的作用分別是什么？(請翻閱教材必修2P45“噬菌體侵染細菌的實驗”)返回目錄16第17講DNA是主要的遺傳物質三、RNA也是遺傳物質1．實驗2．結論：煙草花葉病毒中________是遺傳物質。返回目錄RNARNA17——

網(wǎng)絡構建——

返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質18——

基礎自測——判斷正誤，對的打“√”，錯的打“×”。1．[2012·山東卷]噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶。(

)×

[解析]噬菌體是以噬菌體的DNA為模板，以細菌提供的脫氧核苷酸和氨基酸為原料，并在細菌提供的酶、能量和場所的條件下形成子代噬菌體。2．[2012·重慶卷]噬菌體能在宿主菌內以二分裂方式增殖，使該細菌裂解。(

)×

[解析]噬菌體沒有細胞結構，不能以二分裂的方式進行增殖，而是在寄主菌體內合成核酸和蛋白質外殼后，組裝、釋放，使細菌裂解。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質193．[2012·江蘇卷]煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳物質是RNA。(

)×

[解析]煙草花葉病毒感染煙草實驗說明煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，而不能說明所有病毒的遺傳物質都是RNA，比如噬菌體的遺傳物質是DNA。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質204．在噬菌體侵染細菌的實驗中，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)。(

)×

[解析]噬菌體侵染細菌實驗中，用標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌時，需要進行適當時間的保溫，時間過長可導致菌體裂解死亡、子代噬菌體釋放，使上清液中因含有大量子代噬菌體出現(xiàn)高放射性而造成實驗結果有誤差。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質215．20世紀初期，人們仍普遍認為蛋白質是遺傳物質是因為蛋白質比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復制。(

)×

[解析]與蛋白質相比DNA更耐高溫，故DNA的熱穩(wěn)定性大于蛋白質，另外蛋白質也不能自我復制。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質22?考點一肺炎雙球菌轉化實驗的分析1．肺炎雙球菌轉化實驗返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質23返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質實驗結論

S型細菌體內有“轉化因子”

DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質兩實驗聯(lián)系

①所用材料相同，都是肺炎雙球菌(R型和S型)；②體內轉化實驗是基礎，僅說明S型細菌體內有“轉化因子”，體外轉化實驗進一步證明“轉化因子”是DNA；③兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則242.S型菌和R型菌轉化的實質(1)加熱殺死的S型細菌，其蛋白質結構被破壞。DNA在加熱過程中，雙螺旋解開、氫鍵被打斷，但緩慢冷卻時，其結構可以得到恢復。(2)S型細菌遺留下的DNA片段中，包含有控制莢膜形成的基因，這些片段從S型細菌中釋放出來，被一些R型細菌所攝取，進入R型細菌中，整合進入R型細菌的基因組中，使R型細菌轉化成S型細菌。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質25(3)轉化的實質是外源DNA與受體細胞DNA之間的重組，使受體細胞獲得了新的遺傳信息。因此，轉化作用可以看成廣義上的基因重組。(4)一般情況下，轉化的效率很低，只有少部分R型細菌被轉化為S型細菌，但是S型細菌的繁殖速度很快。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質26例1

[2011·廣東卷]艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，結果如下表。從表可知(

)返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質實驗組號接種菌型加入S型菌物質培養(yǎng)皿長菌情況①R蛋白質R型②R莢膜多糖R型③RDNAR型、S型④RDNA(經(jīng)DNA酶處理)R型27A．①不能證明S型菌的蛋白質不是轉化因子B．②說明S型菌的莢膜多糖有酶活性C．③和④說明S型菌的DNA是轉化因子D．①～④說明DNA是主要的遺傳物質返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質28[答案]C

[解析]①、②組：R＋S型菌的蛋白質/莢膜多糖，只長出R型菌，說明蛋白質/莢膜多糖不是轉化因子。③組：R＋S型菌的DNA，結果既有R型菌又有S型菌，說明DNA可以使R型菌轉化為S型菌；④組：用DNA酶將DNA水解，結果只長出R型菌，說明DNA的水解產(chǎn)物不能使R型菌轉化為S型菌，從一個反面說明了只有DNA才能使R型菌發(fā)生轉化，故C正確。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質29[點評]S型菌的DNA＋DNA水解酶＋R型活細菌只有R型細菌，從另一個角度進一步證明DNA是遺傳物質，同時也證明DNA的水解產(chǎn)物——脫氧核苷酸不是遺傳物質，但這不是該實驗的實驗目的。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質30變式題

[2013·皖南八校聯(lián)考]已知R型細菌無毒性，S型細胞有毒性，兩次注射間隔的時間適宜，分析表格中信息，下列有關實驗推理錯誤的是(

)返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質注射次數(shù)組別第一次注射第二次注射注射物生理狀態(tài)注射物生理狀態(tài)甲組小鼠活的R型菌存活活的S型菌存活乙組小鼠死的S型菌存在活的S型菌存活31A．R型細菌可以作為S型細菌的疫苗B．死的S型細菌雖然不具有致病性，但仍保留有抗原性C．甲組小鼠第二次注射后，小鼠體內能分離出R型菌和S型菌D．乙組小鼠第一次注射后，小鼠體內存在著針對S型菌的抗體和記憶細胞返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質32[答案]C

[解析]S型菌是有毒性的，注射后一般會導致小鼠死亡，由甲組的兩次注射結果可知，注射R菌后再注射S菌，小鼠存活，說明小鼠已有了抗性，R型菌無毒，可以作為S型細菌的疫苗，A項推理正確；由乙組實驗可知，死的S型細菌雖然不具有致病性，但仍保留有抗原性，注射后會使小鼠產(chǎn)生相應的抗體，B項推理正確；由于免疫作用，免疫系統(tǒng)會將外來異物清除，C項推理錯誤；乙組小鼠第一次注射后，小鼠體內存在著針對S型菌的抗體和記憶細胞，導致第二次注射活的S型菌，小鼠仍能存活，D項推理正確。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質33?考點二噬菌體侵染細菌實驗的分析1．實驗結果中放射性分布的分析(1)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含有放射性的原因。①保溫時間過短，有一部分噬菌體未侵入大腸桿菌細胞內，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。②從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機分離，這一段時間保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液中，也會使上清液的放射性升高。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質34(2)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上沉淀物中不含放射性，但可能由于攪拌不充分，有少量35S的噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質352．與肺炎雙球菌的體外轉化實驗的比較返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質36例2

[2012·淮北模擬]生物興趣小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細菌實驗，下列有關分析不正確的是(

)A．理論上，b中不應具有放射性B．b中含放射性的高低，與②過程中攪拌是否充分有關C．若b中含有放射性，說明與①過程中培養(yǎng)時間的長短有關D．上述實驗過程并不能證明DNA是遺傳物質返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質圖6-17-137[答案]C

[解析]用35S只能標記噬菌體的蛋白質外殼，而噬菌體侵染細菌時，其蛋白質外殼只能留在細菌的細胞外。攪拌的目的是使吸附在細菌細胞外的噬菌體及蛋白質外殼與細菌分離，離心是讓上清液中析出噬菌體顆粒，沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。因此，攪拌越充分，蛋白質外殼與細菌分離得越徹底，b中放射性越低，如果使蛋白質外殼與細菌徹底分離，則b中不含放射性，故A、B都正確；上述實驗并沒有“示蹤”DNA在遺傳中的作用，因此不能證明DNA是遺傳物質，故D正確；b中理論上不含放射性，與①過程中培養(yǎng)時間的長短無關，故C錯誤。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質38[點評]解答此題的關鍵：一是明確35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼，32P標記的是噬菌體的核酸(DNA)；二是明確攪拌的目的是使吸附在細菌細胞外的噬菌體及蛋白質外殼與細菌分離，離心是讓上清液中析出噬菌體顆粒，沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。所以攪拌離心后噬菌體的蛋白質外殼存在于上清液中，而大腸桿菌細胞內增殖的子代噬菌體(連同作為模板的親代DNA)與大腸桿菌一起存在于沉淀物中。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質39探究：如果圖中的噬菌體用15N標記，則攪拌離心后，測得放射性的部位是哪里？用15N標記的噬菌體含有放射性的物質是蛋白質和DNA，即位于上清液和沉淀物中。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質40變式題1有人試圖通過實驗來了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些過程，設計實驗如圖6-17-2：一段時間后，檢測子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表對結果的預測中，最可能發(fā)生的是(

)返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質圖6-17-241返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質選項放射性S元素P元素 A全部無全部32S全部31PB全部有全部35S多數(shù)32P，少數(shù)31P C少數(shù)有全部32S少數(shù)32P，多數(shù)31P D全部有全部35S少數(shù)32P，多數(shù)31P 42[答案]D

[解析]病毒侵染細胞時，蛋白質外殼留在外面，只有核酸注入細胞，由圖可知，病毒先在含32P的宿主細胞1中培養(yǎng)(其DNA被32P標記)，然后轉移到含35S的宿主細胞2中培養(yǎng)。病毒復制自身的遺傳物質所用的原料中有宿主細胞2的31P(不具放射性)，也有自身核酸(含32P)，故子代病毒的核酸大多含31P，少數(shù)含32P；病毒合成的蛋白質外殼所用的原料都是宿主細胞2的，故全被35S標記。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質43變式題2

[2012·南京模擬]“肺炎雙球菌轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌實驗”能夠說明遺傳物質應具備的一些特點，有關分析正確的是(

)返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質選項實驗現(xiàn)象得到的結論A加熱殺死的S型菌仍能使R型菌的后代轉化為S型菌

DNA的分子結構比較穩(wěn)定B進入大腸桿菌細胞內的只有噬菌體的DNA，但是產(chǎn)生的子代噬菌體卻具有與親代相同的蛋白質外殼

DNA在親子代之間具有連續(xù)性44返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質C用32P標記親代噬菌體的DNA，但產(chǎn)生的部分子代噬菌體也具有放射性

DNA能儲存遺傳信息D將S型菌的DNA與R型菌一起培養(yǎng)，有S型菌生成

DNA能指導蛋白質的合成45[答案]A

[解析]加熱后蛋白質變性，細菌死亡，但是DNA仍具有轉化功能，因此可證明DNA的分子結構比較穩(wěn)定，故A正確；進入大腸桿菌細胞內的只有噬菌體的DNA，但是產(chǎn)生的子代噬菌體卻具有與親代相同的蛋白質外殼，說明DNA能指導蛋白質的合成，故B錯誤；用32P標記親代噬菌體的DNA，但產(chǎn)生的部分子代噬菌體也具有放射性，說明DNA在親子代之間具有連續(xù)性，故C錯誤；將S型菌的DNA與R型菌一起培養(yǎng)，有S型菌生成，說明控制莢膜形成的遺傳信息儲存在DNA中，故D錯誤。返回目錄第17講DNA是主要的遺傳物質46[備選理由]此題考查生物的遺傳物質，鑒于此知識點較易理解，主要是學生識記的內容，所以在正文中沒有提及，可用此題作為該知識點的補充訓練。1．下列關于遺傳物質的說法正確的是(

)A．肺炎雙球菌轉化實驗，證明DNA是主要的遺傳物質B．病毒的遺傳物質是RNA和DNAC．DNA是噬菌體的主要遺傳物