高考生物大一輪復習 第六單元 23 DNA是主要的遺傳物質學案

第六單元 遺傳的物質基礎學案23DNA是主要的遺傳物質考綱要求人類對遺傳物質的探索過程()。一、肺炎雙球菌的轉化實驗1體內轉化實驗(1)實驗過程(2)結論：加熱殺死的S型細菌中，含有某種促使R型細菌轉化為S型細菌的_。2體外轉化實驗：(1)方法：將S型細菌的_、蛋白質和多糖等物質分開，分別加入到培養(yǎng)R型細菌的培養(yǎng)基中。(2)過程(3)結果：只有加入S型細菌的_，R型細菌才能轉化為S型細菌。(4)結論：_才是使R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質。二、噬菌體侵染細菌實驗1實驗材料T2噬菌體3結論：_是遺傳物質。思考為什么用35S標記噬菌體的蛋白質外殼，用32P標記噬菌體的DNA？三、證明RNA是遺傳物質的實驗1煙草花葉病毒組成：_和蛋白質。2.煙草花葉病毒3結論：_是遺傳物質。四、DNA是主要的遺傳物質：因為絕大多數生物的遺傳物質是_，所以說_是主要的遺傳物質。探究點一肺炎雙球菌的轉化實驗1肺炎雙球菌比較填空： 種類項目S型細菌R型細菌菌落_菌體有_無_毒性有毒性，使小鼠患_死亡_2.格里菲思轉化實驗(體內轉化)填空：(1)實驗過程及結果 (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“_”。3艾弗里轉化實驗(體外轉化)填空(1)原理：對S型細菌的成分提取、分離、鑒定，并與_混合培養(yǎng)，以觀察各成分的作用。(2)過程(3)結論：_才是使R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質，即DNA是轉化因子，是遺傳物質。思維拓展1格里菲思的體內轉化實驗只提出“S型細菌體內有轉化因子”，并沒有具體證明哪種物質是遺傳物質。最終證明DNA是遺傳物質的是艾弗里。2格里菲思實驗第4組小鼠體內分離出的細菌和艾弗里S型菌的DNAR型活菌培養(yǎng)基上生存的細菌都是R型和S型都有，但是R型多。3S型菌的DNADNA水解酶R型活菌只有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，而不是為了證明DNA的水解產物脫氧核苷酸不是遺傳物質，盡管此實驗可以證明該問題，但不是該實驗的實驗目的。探究示例1(2011·溫州十校聯(lián)考)在艾弗里證明DNA是遺傳物質的實驗中，用DNA酶處理從S型活細菌中提取的DNA并與R型菌混合培養(yǎng)，結果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅有R型菌生長。設置本實驗步驟的目的是()A證明R型菌的生長并不需要S型活細菌的DNAB用以補充R型菌生長過程中所需要的營養(yǎng)物質C直接證明S型菌DNA不是促進R型菌轉化為S型菌的因素D與“以S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng)”的實驗形成對照聽課記錄：探究點二噬菌體侵染細菌的實驗分析完成下表：實驗材料T2噬菌體、大腸桿菌實驗方法放射性同位素標記法(或示蹤法)設計思路S是蛋白質特有元素，P是DNA特有元素，用不同的放射性同位素分別標記DNA和蛋白質，直接單獨地去觀察它們的作用過程·結果實驗分析35S標記的噬菌體_并未進入細菌內部，而32P標記的噬菌體_進入了細菌內部實驗結論_是真正的遺傳物質思維拓展1上清液中含未浸染的T2噬菌體和侵染后T2噬菌體外殼，沉淀物中含被感染的細菌。2該實驗不能證明蛋白質不是遺傳物質，因為蛋白質外殼留在外面，其作用不能證明。3該實驗可同時證明DNA能控制蛋白質的合成。探究示例2(2010·上海生物，25)若1個35S標記的大腸桿菌被1個32P標記的噬菌體侵染，裂解后釋放的所有噬菌體()A一定有35S，可能有32P B只有35SC一定有32P，可能有35S D只有32P聽課記錄：探究點三肺炎雙球菌的體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較相同點實驗思路均使_，單獨處理，觀察它們各自的作用，但兩類實驗中_與_分開的方式不同設計原則都遵循了_結論相同點能證明_，但不能證明DNA是主要的遺傳物質不同點方法不同艾弗里實驗_：分離S型細菌的DNA、多糖、蛋白質等，分別與R型細菌混合培養(yǎng)噬菌體侵染細菌實驗_：分別標記DNA和蛋白質的特殊元素(32P和35S)結論不同肺炎雙球菌轉化實驗的結論：證明_，蛋白質_；噬菌體侵染細菌實驗的結論：證明_，不能證明蛋白質_，因蛋白質沒有進入細菌體內思維拓展1噬菌體侵染細菌的實驗還能間接證明的結論(1)DNA能夠自我復制，使前后代保持一定的連續(xù)性，維持遺傳性狀的穩(wěn)定性；(2)DNA能控制蛋白質的生物合成，從而能夠控制新陳代謝的過程和性狀。2噬菌體侵染細菌的實驗誤差分析：上清液和沉淀物中為何都有放射性(1)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上在上清液中不含放射性，下層沉淀物中應具有很高的放射性，而實驗最終結果顯示在離心后的上清液中，也有一定的放射性，而下層的放射性強度卻比理論值略低。原因有二：一是保溫時間過短，有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性；二是從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增殖后釋放子代，經離心后分布于上清液，也會使上清液的放射性含量升高。(2)若用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的噬菌體蛋白質外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物也有一定放射性。3肺炎雙球菌轉化實驗(1)加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的DNA在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢復其活性。(2)R型細菌轉化為S型細菌的原因是S型細菌DNA與R型菌DNA實現(xiàn)重組，表現(xiàn)出S型菌的性狀，此變異屬于基因重組。探究示例3(2011·廣州檢測)肺炎雙球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗，證明了()ADNA是主要的遺傳物質B蛋白質是遺傳物質CRNA是遺傳物質DDNA是遺傳物質聽課記錄：題組一肺炎雙球菌轉化及噬菌體侵染細菌實驗1(2011·南京摸底)下列關于艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗的敘述中，錯誤的是()A需對S型細菌中的物質進行提取、分離和鑒定B配制的培養(yǎng)基應適合肺炎雙球菌的生長和繁殖C轉化的有效性與R型細菌的DNA純度有密切關系D實驗證明了DNA是遺傳物質而蛋白質不是2(原創(chuàng)題)將加熱殺死的S型細菌與R型活細菌相混合后，注射到小鼠體內，小鼠死亡。下列有關敘述中正確的是(多選)()A死亡的小鼠體內只存在著S型活細菌B死亡的小鼠體內存在著S型和R型兩種活細菌C死亡的小鼠體內S型活細菌的出現(xiàn)是兩種細菌細胞融合的結果D死亡的小鼠體內S型活細菌的出現(xiàn)是R型活細菌轉化的結果3(2011·廣東卷，2)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()實驗組號接種菌型加入S型菌物質培養(yǎng)皿長菌情況R蛋白質R型R莢膜多糖R型RDNAR型、S型RDNA(經DNA酶處理)R型A不能證明S型菌的蛋白質不是轉化因子B說明S型菌的莢膜多糖有酶活性C和說明S型菌的DNA是轉化因子D說明DNA是主要的遺傳物質4噬菌體侵染細菌的實驗能證明()DNA分子結構的相對穩(wěn)定DNA能自我復制，使前后代保持一定的連續(xù)性、穩(wěn)定性DNA能指導蛋白質合成DNA能產生可遺傳變異DNA是遺傳物質DNA是主要的遺傳物質A BC D5(原創(chuàng)題)將噬菌體用15N進行標記，放在未被標記的大腸桿菌中培養(yǎng)一段時間，子代噬菌體所含標記元素的情況是()A外殼中含有15NB子代噬菌體DNA都含有15NC子代噬菌體外殼部分含15ND子代噬菌體DNA部分含有15N6(2011·江蘇卷，12)關于“噬菌體侵染細胞的實驗”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、蛋白質不是遺傳物質題組二DNA是主要的遺傳物質7(改編題)下列關于遺傳物質的說法，錯誤的是()真核生物的遺傳物質是DNA原核生物的遺傳物質是RNA細胞核中的遺傳物質是DNA細胞質中的遺傳物質是RNA甲型流感病毒的遺傳物質是DNA或RNA細胞生物的遺傳物質是DNA細胞生物的遺傳物質主要是DNAA BC D8下列有關生物體遺傳物質的敘述，不正確的是(多選)()A豌豆的遺傳物質主要是DNAB酵母菌的遺傳物質主要分布在染色體上CT2噬菌體的遺傳物質含有硫元素DHIV的遺傳物質水解產生4種脫氧核苷酸題組三應用提升9有人試圖通過實驗來了解H5N1型禽流感病毒侵染家禽的過程，設計實驗如下：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()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32P、少數31PC少數有全部32S少數32P、多數31PD全部有全部35S少數32P、多數31P10.甲、乙為兩種不同的病毒，經病毒重建形成“雜交病毒”丙，用病毒丙侵染植物細胞，在植物細胞內產生的新一代病毒可表示為()題 號12345678910答 案11.1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標記法，完成了著名的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，下圖是實驗的部分過程：(1)寫出以上實驗的部分操作過程：第一步：用35S標記噬菌體的蛋白質外殼。如何實現(xiàn)對噬菌體的標記？請簡要說明實驗的設計方法。_。第二步：用被35S標記的噬菌體與沒有標記的大腸桿菌混合。第三步：一定時間后，在攪拌器中攪拌后再進行離心。(2)以上實驗結果能否說明遺傳物質是DNA？為什么？_。(3)噬菌體侵染大腸桿菌之后，合成新的噬菌體蛋白質外殼需要()A大腸桿菌的DNA及其氨基酸B噬菌體的DNA及其氨基酸C噬菌體的DNA和大腸桿菌的氨基酸D大腸桿菌的DNA及其噬菌體的氨基酸12下圖是肺炎雙球菌轉化實驗的一部分圖解，請據圖回答：(1)該實驗是在_實驗的基礎上進行的，其目的是證明_的化學成分。(2)在對R型細菌進行培養(yǎng)之前，首先進行的工作是_。(3)依據上面圖解的實驗，可以作出_的假設。(4)為驗證上面的假設，他們設計了下面的實驗：該實驗中加入DNA酶的目的是_，他們觀察到的實驗現(xiàn)象是_。(5)通過上面兩步實驗，仍然不能說明_，為此他們設計了下面的實驗：他們觀察到的實驗現(xiàn)象是_，該實驗能夠說明_。學案23DNA是主要的遺傳物質課前準備區(qū)一、1.(2)轉化因子2(1)DNA(3)DNA(4)DNA二、1.(1)DNA頭部蛋白質(2)寄生大腸桿菌不能2.高低未檢測到低高檢測到3.DNA思考通過對噬菌體中蛋白質和DNA的研究表明，僅在蛋白質中含有S，而P幾乎都存在于DNA分子中。三、1.RNA2.RNA蛋白質3.RNA四、DNADNA課堂活動區(qū)探究點一1表面光滑表面粗糙多糖類莢膜多糖類莢膜敗血癥無毒性2(1)加熱后殺死的S細菌不死亡不死亡(2)轉化因子3(1)活的R型細菌(2)R型、S型R型(3)DNA探究示例1D本實驗設置了對照，實驗變量是有無DNA。無DNA采取的措施是用DNA酶水解DNA。探究點二培養(yǎng)基培養(yǎng)基細菌細菌高低低高蛋白質外殼DNADNA探究示例2A本題考查同位素標記法研究噬菌體侵染細菌的過程。由于噬菌體以自身的DNA作為遺傳物質，以大腸桿菌的核苷酸和氨基酸為原料合成子代的DNA和蛋白質，所以合成的子代的DNA中，含有母鏈的DNA含32P，不含母鏈的DNA不含32P，而合成子代的蛋白質外殼則都含有35S。探究點三DNA和蛋白質分開DNA蛋白質對照原則DNA是遺傳物質直接分離同位素標記法DNA是遺傳物質不是遺傳物質DNA是遺傳物質不是遺傳物質探究示例3D這兩個實驗只能證明DNA為遺傳物質。得出“DNA是主要的遺傳物質”的結論，是由于絕大多數生物的遺傳物質是DNA，只有少數生物如某些病毒的遺傳物質是RNA。構建知識網絡DNARNA噬菌體侵染細菌實驗DNA蛋白質DNARNA蛋白質課后練習區(qū)1C由艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗過程可知，提取的S型細菌的DNA純度越高，轉化的有效性越強，說明轉化的有效性與S型細菌的DNA純度有密切關系。2BD根據實驗分析，死亡的小鼠體內既有S型活細菌，也有R型活細菌。S型活細菌是R型活細菌轉化而來的，不是細胞融合的結果。拓展提升肺炎雙球菌體內和體外轉化實驗的比較體內轉化實驗體外轉化實驗實驗者格里菲思艾弗里及其同事培養(yǎng)細菌用小鼠(體內)用培養(yǎng)基(體外)實驗結論S型細菌體內含有“轉化因子”S型細菌的DNA是遺傳物質，蛋白質等其它物質不是聯(lián)系(1)所用材料相同，都是R型和S型肺炎雙球菌(2)兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則3.C第組實驗說明蛋白質和莢膜多糖與R型菌轉化為S型菌無關，A、B項錯誤。第組實驗說明DNA與R型菌轉化為S型菌有關。第組實驗說明DNA被水解后的產物不能使R型菌轉化為S型菌，C項正確。只能說明DNA是遺傳物質，而不能說明DNA是主要的遺傳物質，D項錯誤。4B噬菌體侵染細菌的實驗能說明DNA分子能自我復制，使前后代保持一定的連續(xù)性和穩(wěn)定性，進一步也能說明DNA是遺傳物質，另外噬菌體能利用細菌的物質合成蛋白質外殼，因此也能證明DNA能指導蛋白質合成。5D親代噬菌體的DNA、蛋白質中含有15N，大腸桿菌沒有被標記。噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細菌細胞內，蛋白質外殼沒有進入，所以子代噬菌體DNA部分含有15N。解題方法噬菌體親子代個體與細菌之間的同位素標記關系DNA蛋白質DNA和蛋白質噬菌體32P35S14C、3H、18O、15N細菌31P32S12C、1H、16O、14N子代噬菌體32P、31P32SC、H、O、N兩種都有注意(1)解題時一定要看清標記對象是噬菌體還是細菌。(2)噬菌體侵染細菌實驗中32P和35S的存在部位：CH2NH®35S存在部位COOH6C噬菌體營寄生生活，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，需用含放射性的大腸桿菌培養(yǎng)才能使噬菌體帶上放射性標記，A項錯誤；實驗中保溫時間不能過長，若保溫時間太長則可能使一些含32P的子代噬菌體釋放出來，離心后存在于上清液中，導致上清液中檢測到32P，B項錯誤；35S標記的是噬菌體的蛋白質，理論上應存在于上清液中，但可能因攪拌不充分，部分噬菌體仍吸附在細菌表面而存在于沉淀物中，C項正確；本實驗可說明DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質，因為缺少蛋白質進入細菌細胞的對照實驗，D項錯誤。7C細胞生物(包括真核和原核生物)的遺傳物質是DNA，細胞核和細胞質中的遺傳物質也是DNA，流感病毒的遺傳物質是RNA。知識鏈接辨析區(qū)別生物體所含遺傳物質和所含核酸生物的遺傳物質是DNA或RNA：所具有細胞結構的生物的遺傳物質都是DNA，對于病毒來說，有一部分是DNA，如噬菌體等；有一部分是RNA，如HIV、SARS病毒、禽流感病毒、煙草花葉病毒等，問題大多出在對常見病毒的遺傳物質不熟悉。歸納如下：生物類型核酸種類遺傳物質實例有細胞結構的生物真核生物DNA和RNADNA玉米、小麥、人原核生物乳酸菌、藍藻無細胞結構的生物DNA病毒DNADNA噬菌體RNA病毒RNARNA煙草花葉病毒注意細胞質中的核酸主要是RNA，而細胞質中的遺傳物質是DNA。絕大多數DNA存在于染色體上，少數存在于細胞質中的葉綠體和線粒體中。8ACD豌豆、酵母菌均為真核生物，其遺傳物質均為DNA，且DNA主要分布于細胞核染色體上。T2噬菌體的遺傳物質為DNA，HIV的遺傳物質為RNA，DNA、RNA的組成元素均為C、H、O、N、P。RNA水解產生4種核糖核苷酸。9D由題干可獲取的主要信息有：家禽體細胞被32P標記，H5N1病毒寄生后也被32P標記；家禽體細胞被35S標記，H5N1病毒寄生后也被35S標記。解答本題可先根據圖解明確標記元素所標記的化合物，及病毒的結構特點和侵染過程，然后作出選擇。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RNA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有宿主細胞的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，少數含32P；病毒合成蛋白質外殼所用的原料都是宿主細胞2的，故全被35S標記。10D雜交病毒丙的遺傳物質來自乙病毒，因此子代病毒的蛋白質外殼和核酸都與乙病毒相同。11(1)先將大腸桿菌在含35S的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，再用噬菌體去侵染該大腸桿菌(2)不能。它只能證明噬菌體的蛋白質外殼沒有進入細菌體內(要證明遺傳物質是DNA，還要用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌)(3)C12(1)格里菲思肺炎雙球菌轉化“轉化因子”(2)分離提純S型細菌的DNA、蛋白質、多糖等物質(3)DNA是遺傳物質(4)分解從S型細菌中提取的DNA培養(yǎng)基中只長R型細菌(5)蛋白質、多糖等不是遺傳物質培養(yǎng)基中只長R型細菌蛋白質、多糖不是遺傳物質11