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,第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎,第17講 DNA是主要的遺傳物質(zhì),,第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎,[考綱考頻] 人類對遺傳物質(zhì)的探索過程 Ⅱ(3年8考),,第六單元 遺傳的物質(zhì)基礎,一、肺炎雙球菌轉化實驗 1．格里菲思體內(nèi)轉化實驗 (1)過程,R型活細菌,S型活細菌,(2)結論：加熱殺死的S型細菌中，含有某種促成R型細菌轉化為S型細菌的“_______________”。 2．艾弗里體外轉化實驗 (1)過程,轉化因子,(2)結論：________才是使R型活細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，即_______________是轉化因子，是遺傳物質(zhì)。,DNA,DNA,二、噬菌體侵染細菌的實驗 1．實驗方法：_____________________。 2．實驗過程及結果,放射性同位素標記法,3．結論：___________是噬菌體的遺傳物質(zhì)。,DNA,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。 三、RNA是遺傳物質(zhì)的實驗 1．過程及結果,RNA,蛋白質(zhì),2．結論：___________是遺傳物質(zhì)。,RNA,四、DNA是主要的遺傳物質(zhì)[連一連],解惑 (1)某一生物的遺傳物質(zhì)要么是DNA，要么是RNA，不能同時是DNA和RNA。(2)細 胞構成 的生物其遺傳物質(zhì)都是DNA。,1．注射后能使小白鼠患敗血癥而死亡的是( ) A．R型肺炎雙球菌 B．加熱殺死后的R型肺炎雙球菌 C．加熱殺死后的S型肺炎雙球菌 D．加熱殺死后的S型肺炎雙球菌與R型肺炎雙球菌混合 解析：S型肺炎雙球菌可使小鼠死亡，故凡是可導致小鼠體內(nèi)出現(xiàn)S型肺炎雙球菌的均可使小鼠死亡。D項中加熱殺死的S型肺炎雙球菌的DNA，可以使R型肺炎雙球菌轉化為S型肺炎雙球菌而使小鼠死亡。,D,2．赫爾希和蔡斯分別用35S和32P標記T2噬菌體的不同有機 物。下列被標記的部位組合正確的是( ) A．①② B．①③ C．①④ D．②④ 解析：①代表的是氨基酸的R基，②代表磷酸基團，③代表戊糖，④代表含氮堿基，含有S的是①，含有P的是②。,A,3．下列有關肺炎雙球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的異同點的敘述，正確的是( ) A．實驗材料都是原核生物 B．都利用了放射性同位素標記法 C．都能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) D．實驗設計思路都是設法將蛋白質(zhì)和DNA分開 解析：噬菌體為病毒，不是原核生物；肺炎雙球菌轉化實驗利用了物質(zhì)的分離提純法，沒有使用放射性同位素標記法；兩個實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)；兩個實驗都設法將蛋白質(zhì)和DNA分開，分別觀察兩者在遺傳中的作用。,D,4．將TMV型病毒的RNA與HRV型病毒的蛋白質(zhì)結合在一起，組成一個新品系，用這個病毒去感染煙草，則在煙草細胞內(nèi)分離出來的病毒有( ) A．TMV型的蛋白質(zhì)和HRV型的RNA B．TMV型的RNA和HRV型的蛋白質(zhì) C．TMV型的蛋白質(zhì)和TMV型的RNA D．HRV型的蛋白質(zhì)和HRV型的RNA 解析：TMV與HRV型病毒的遺傳物質(zhì)都是RNA。將TMV型病毒的RNA與HRV型病毒的蛋白質(zhì)結合在一起，組成一個新品系,其遺傳物質(zhì)是TMV的RNA,用這種新品系病毒去感染煙草,會在煙草細胞內(nèi)利用煙草的化學成分來合成TMV的RNA,并以此RNA為模板來合成其蛋白質(zhì)外殼。所以子代病毒的RNA和蛋白質(zhì)都是TMV型。,C,考點一 以實驗分析為基礎，考查肺炎雙球菌轉化實驗,考點二 以同位素標記為手段,考查噬菌體侵染細菌實驗,考點三 聚焦生物的遺傳物質(zhì),考 點 一 以實驗分析為基礎，考查肺炎雙球菌轉化實驗,下圖甲、乙分別為兩種肺炎雙球菌形成的菌落，分析以下問題：,1．培養(yǎng)基中R型和S型細菌的辨別 (1)制作裝片，顯微鏡觀察是否有__________結構。 (2)通過肉眼觀察培養(yǎng)基上形成的菌落可知。甲為__________細菌，乙為__________細菌。 (3)甲、乙中的兩種細菌為_________生物，遺傳物質(zhì)為_________。,莢膜,R型,S型,原核,DNA,2．肺炎雙球菌轉化實驗分析,格里菲思,艾弗里,R型活細菌轉化為S型細菌,R型活細菌轉化為S型細菌,S型細菌體內(nèi)有“轉化因子”,S型細菌的DNA是遺傳物質(zhì),3.體內(nèi)轉化實驗與體外轉化實驗的聯(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)轉化實驗是基礎，僅說明S型細菌體內(nèi)有“__________”，體外轉化實驗進一步證明“轉化因子”是__________。,轉化因子,DNA,深度思考 1.肺炎雙球菌轉化的實質(zhì)是什么？ _____________________ 2.兩個轉化實驗在生命科學史上堪稱經(jīng)典，你能歸納出各自的巧妙構思嗎？ _____________________ 3.艾弗里實驗中設置“DNA＋DNA酶”這一組實驗的目的是什么？ _____________________,4.將加熱殺死的S型細菌與R型活細菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，兩種細菌含量變化如圖所示。從免疫學角度解釋：曲線ab段下降的原因是什么？曲線bc段上升的原因是什么？ _____________________,提示：1.基因重組。 2．格里菲思的體內(nèi)轉化實驗，不僅選用兩種材料(S型菌、R 型菌)作對照，還創(chuàng)造性地“用加熱殺死的S型菌與R型活菌 混合培養(yǎng)后進行實驗”；艾弗里的巧妙構思是“將物質(zhì)分離 提純并各自觀察它們能否將R型活菌轉化”。 3．一是對照說明只加DNA組的結論，二是說明DNA的基本 構成成分不能實現(xiàn)轉化。 4．曲線a、b段下降是因為R型細菌被小鼠的免疫系統(tǒng)殺死。 曲線b、c段上升是因為有毒的S型細菌在小鼠體內(nèi)增殖，導致小鼠的免疫力下降。,1．(2015·北京市東城區(qū)模擬)S型肺炎雙球菌的莢膜表面具有 多種抗原類型(如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等)，不同的抗原類型之間不 能通過突變而發(fā)生轉換；在特殊條件下離體培養(yǎng)S-Ⅱ型肺炎 雙球菌可從中分離出R-Ⅱ型菌。Griffith將加熱殺死的S-Ⅲ型 菌與R-Ⅱ型菌混合后同時注入小鼠體內(nèi)，小鼠患病大量死亡, 并從患病死亡小鼠體內(nèi)獲得具有活性的S-Ⅲ型菌；而單獨注 射加熱殺死的S-Ⅲ型菌，小鼠未死亡。此實驗結果能支持的 假設是( ) A．S-Ⅲ型菌經(jīng)突變形成了耐高溫型菌 B．S-Ⅲ型菌是由R-Ⅱ型菌突變形成的 C．R-Ⅱ型菌經(jīng)過轉化形成了S-Ⅲ型菌 D．加熱后S-Ⅲ型菌可能未被完全殺死,C,解析：加熱殺死的S-Ⅲ型菌與R-Ⅱ型菌混合后同時注入小鼠體內(nèi),小鼠患病大量死亡,并從患病死亡小鼠體內(nèi)獲得具有活性的S-Ⅲ型菌；而單獨注射加熱殺死的S-Ⅲ型菌小鼠未死亡，說明R-Ⅱ型菌經(jīng)過轉化形成了S-Ⅲ型菌。,2． (2015·廣州模擬)如圖為“肺炎雙球菌轉化實驗”的部分 研究過程，能充分說明“DNA是遺傳物質(zhì)”的是( ) A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．①②③④ 解析：①②③④實驗為相互對照。,D,方法技巧 探究遺傳物質(zhì)是DNA、RNA還是蛋白質(zhì) (1)基本設計思路：設法將DNA(或RNA)與蛋白質(zhì)分開，單獨、直接地觀察各自的作用。 (2)基本設計原則：對照原則。,考 點 二 以同位素標記為手段，考查噬菌體侵染細菌實驗,1．甲圖所示生物屬于__________類，物質(zhì)A含__________元素(填特征元素)，物質(zhì)B含__________元素(填特征元素)。,病毒,P,S,2．噬菌體的復制式增殖過程 (1)模板：進入細菌體內(nèi)的______________。 (2)合成噬菌體DNA的原料：__________提供的四種脫氧核苷酸。 (4)合成噬菌體DNA和蛋白質(zhì)的能量來自于______________。,噬菌體DNA,大腸桿菌,大腸桿菌的氨基酸,大腸桿菌的核糖體,大腸桿菌的ATP,35S,32P,35S,32P,高,低,4．結論：噬菌體的遺傳物質(zhì)是__________。,低,高,DNA,深度思考 1.噬菌體的遺傳是否遵循遺傳的基本規(guī)律？自然狀態(tài)下其可能出現(xiàn)的可遺傳的變異有哪些？ _____________________ 2.上述實驗能證明DNA控制蛋白質(zhì)的合成，能否證明DNA分子會產(chǎn)生可遺傳的變異？ _____________________ 3.噬菌體中的遺傳信息遵循的中心法則是怎樣的？ _____________________ 4.肺炎雙球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的相同點有哪些？ _____________________,提示：1.不遵循。基因突變。 2．不能。 3. →RNA→蛋白質(zhì) 4．①均使DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨處理，觀察它們各自的作用；②都遵循了對照原則；③都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，但都不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。,3．在探索遺傳物質(zhì)的過程中，赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體 侵染細菌的實驗。下列有關敘述正確的是( ) A．用32P、35S標記同一組T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì) B．該實驗的步驟是標記、培養(yǎng)、攪拌、離心、檢測 C．用含有充足有機物的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體 D．該實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析：若用32P、35S同時標記噬菌體，則無法區(qū)分物質(zhì)的遺傳情況。因此，應用32P、35S標記不同組 T2 噬菌體的DNA和 蛋白質(zhì)，A錯誤。T2噬菌體只能用活的 細菌培養(yǎng)，不 能用培養(yǎng)基培養(yǎng)，C錯誤。該實驗可證明DNA是遺傳 物質(zhì)，而不 能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D錯誤。,B,4．如果用15N、32P、35S共同標記噬菌體后，讓其侵染大腸 桿菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結構中，能夠找到的標 記元素為( ) A．在外殼中找到15N和35S B．在DNA中找到15N和32P C．在外殼中找到15N D．在DNA中找到15N、32P知35S 解析：用15N、32P、35S共同標記噬菌體時，15N可標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，32P可標記噬菌體的核酸，35S可標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。,B,噬菌體侵染細菌過程中蛋白質(zhì)外殼留在細菌外面，核酸進入細菌內(nèi)部，在細菌中以噬菌體DNA為模板，利用細菌的原料合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和核酸。由于DNA復制的方式為半保留復制，故在子代噬菌體中能找到15N和32P標記的DNA，不能找到35S和15N標記的蛋白質(zhì)。,方法技巧 “二看法”判斷子代噬菌體標記情況,考點三 聚焦生物的遺傳物質(zhì),1．根據(jù)煙草花葉病毒感染煙草的實驗，探究實驗結論,RNA,蛋白質(zhì),2.煙草花葉病毒重建實驗 (1)過程 (2)構建的重組病毒，其遺傳性狀與提供__________的病毒性狀完全一致，與提供__________的病毒性狀不同，說明__________是遺傳物質(zhì)。 結論：只有RNA而沒有DNA的病毒中，RNA是__________。,RNA,蛋白質(zhì),RNA,遺傳物質(zhì),3．判斷下表中生物體內(nèi)核酸種類及遺傳物質(zhì),RNA,DNA,深度思考 1．基因只位于DNA上嗎？ _____________________ 2．煙草花葉病毒感染煙草的實驗證明所有病毒的遺傳物質(zhì)都是RNA，對嗎？ _____________________ 提示：1.病毒RNA上邊也存在基因。 2．不對。,5．某同學分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，重新組合為“雜合”噬菌體,然后分別感染大腸桿菌,并對子代噬菌體的表現(xiàn)型作出預測如表所示。其中預測正確的是( ),B,A. 1、3 B．1、4 C．2、3 D．2、4 解析：以DNA為遺傳物質(zhì)的噬菌體侵染大腸桿菌時，蛋白質(zhì)外殼留在體外，DNA注入大腸桿菌中，指導合成相應噬菌體的蛋白質(zhì)。因此當甲種DNA＋乙種蛋白質(zhì)的重組噬菌體侵染大腸桿菌時，其子代表現(xiàn)為甲種噬菌體的性狀；當乙種DNA＋甲種蛋白質(zhì)的重組噬菌體侵染大腸桿菌時，其子代應表現(xiàn)為乙種噬菌體的性狀。,6．(2015·浙江紹興一中階段測試)下列關于遺傳物質(zhì)的說法，錯誤的是( ) ①真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA ②原核生物的遺傳物質(zhì)是RNA ③細胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA ④細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA ⑤甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．③④⑤ 解析：真核生物和原核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA；細胞核和細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)都是DNA；甲型H1N1流感病毒屬于RNA病毒，遺傳物質(zhì)是RNA。,C,易錯點1 誤認為肺炎雙球菌的體內(nèi)轉化實驗是“S型細菌的DNA可使小鼠致死” [點撥] 加熱殺死的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。,易錯點2 誤認為加熱殺死的S型細菌可使所有R型細菌實現(xiàn)轉化 [點撥] 并非所有的R型細菌都轉化為S型細菌，事實上轉化的效率很低，并且轉化受DNA的純度、兩 種細菌 的親緣關系、受體菌的狀態(tài)等因素影響，因此只有少部分R型細菌被轉化為S型細菌。,易錯點3 未明確“標記”對象與實驗結果的對應關系 [點撥] (1)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。(2)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。(3)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。(4)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。,易錯點4 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： ①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。 ②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。,1．判斷下列有關肺炎雙球菌轉化實驗的敘述 (1)(2013·江蘇卷T2C)格里菲斯的肺炎雙球菌轉化實驗直接證明了DNA是遺傳物質(zhì)。( ) (2)(2012·福建卷T2D)將活的R型肺炎雙球菌與加熱殺死的S型肺炎雙球菌混合后注入小鼠體內(nèi)，小鼠體內(nèi)出現(xiàn)活的S型菌說明DNA是主要遺傳物質(zhì)。( ) (3)(2009·廣東卷T9C改編)肺炎雙球菌轉化實驗最關鍵的設計思路是將DNA和蛋白質(zhì)分開，分別觀察其遺傳作用。( ),×,×,√,2．判斷下列有關噬菌體侵染細菌實驗的敘述 (1)(2014·江蘇卷T4D)赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，證明了DNA的半保留復制。( ) (2)(2013·北京卷T5A)噬菌體須在活菌中增殖培養(yǎng)是因其缺乏 獨立的代謝系統(tǒng)。( ) (3)(2012·重慶卷T2B)噬菌體能利用宿主菌DNA為模板合成子 代噬菌體的核酸。( ) (4)(2012·上海卷T11B)噬菌體侵染細菌實驗獲得成功的原因之一是噬菌體只將DNA注入大腸桿菌細胞中。( ) (5)(2011·江蘇卷T12D)32P、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)。( ),√,×,×,√,×,