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1、高考生物一轮复习高考生物一轮复习 DNADNA是主要的遗传是主要的遗传物质课件物质课件 新人教版新人教版必修必修第一页，本课件共有60页第3章基因的本质第二页，本课件共有60页观考情考纲考频人类对遗传物质的探索过程()3年7考第第1讲讲DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质第三页，本课件共有60页第四页，本课件共有60页一、肺炎双球菌转化实验1格里菲思的体内转化实验(2)实验原理：S型细菌使小鼠患 死亡。败血症败血症第五页，本课件共有60页(3)过程(4)结论：加热杀死的S型细菌中含有某种 使R型活细菌转化为S型活细菌。转化因子转化因子第六页，本课件共有60页2艾弗里的体外转化实验(1)实验材
2、料：S型和R型细菌、培养基。(2)实验目的：探究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质或多糖？(3)实验过程及结果：第七页，本课件共有60页(4)对照实验：用DNA酶处理从S型菌中提取的DNA，使其分解，则不能实现R型细菌转化成S型细菌。(5)结论：S型细菌DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质；即DNA是遗传物质，而 不是遗传物质。蛋白质蛋白质第八页，本课件共有60页二、噬菌体侵染细菌实验1实验方法：_，用 标记噬菌体蛋白质，标记噬菌体的DNA。2实验思路：将 与蛋白质等分开，_、_去观察DNA的作用。同位素标记法同位素标记法35S32PDNA直接地直接地单独地单独地第九页，本课件共有
3、60页3噬菌体的结构：4噬菌体的复制式增殖(1)模板：_。(2)合成DNA的原料：提供的 。噬菌体噬菌体DNA大肠杆菌大肠杆菌四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸大肠杆菌的氨基酸大肠杆菌的氨基酸 第十页，本课件共有60页5实验过程及结果(1)标记噬菌体：用分别含 的培养基培养细菌，再用培养的细菌培养T2噬菌体，分别得到蛋白质被 标记和DNA被_标记的噬菌体。35S和和32P35S32P第十一页，本课件共有60页6结果分析(1)噬菌体侵染细菌时，进入细菌细胞中，而_留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过 遗传的。7结论：是遗传物质。巧记助学噬菌体增殖过程一吸(附)二注(入)三合成，组装、释放、再侵染
4、。DNA蛋白质外壳蛋白质外壳亲代亲代DNADNA第十二页，本课件共有60页三、证明RNA是某些病毒的遗传物质的相关实验1烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验(1)实验过程及现象(2)结论_是烟草花叶病毒的遗传物质，不是烟草花叶病毒的遗传物质。RNA蛋白质蛋白质第十三页，本课件共有60页2人类的探索结论：是主要的遗传物质，因为实验证明_生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA(此类生物无DNA)。DNA绝大多数绝大多数第十四页，本课件共有60页1判断有关肺炎双球菌转化实验叙述的正误。(1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是遗传物质(2012年高考江苏卷)()(2)肺炎双
5、球菌转化实验说明DNA是主要的遗传物质(2012年高考福建卷改编)()(3)肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质分开，分别观察其遗传作用()(4)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术()第十五页，本课件共有60页2判断有关噬菌体侵染细菌实验叙述的正误。(1)RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质(2013年高考海南卷)()(2)噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立的代谢系统(2013年高考北京卷)()(3)T2噬菌体的核酸和蛋白质中含有硫元素(2013年高考海南卷)()(4)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具有说服力(2012年高考江苏卷)()
6、(5)噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸(2012年高考重庆卷)()(6)噬菌体侵染细菌实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注入大肠杆菌细胞中(2012年高考上海卷)()(7)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质()第十六页，本课件共有60页1肺炎双球菌的转化实验的比较肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验第十七页，本课件共有60页第十八页，本课件共有60页第十九页，本课件共有60页2体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死：S型细菌与R型细菌混合培养时，S型细菌的DNA进入R型细菌体内，结果在S型细菌DNA的控
7、制下，R型细菌体内的化学成分合成了S型细菌的DNA和蛋白质，从而组装成了具有毒性的S型细菌。第二十页，本课件共有60页1艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知()第二十一页，本课件共有60页A.不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C和说明S型菌的DNA是转化因子D说明DNA是主要的遗传物质解析：1944年艾弗里和同事的实验表明，只有加入S型菌的DNA，R型细菌才能转化为S型细菌，DNA是转化因子，而蛋白质、荚膜多糖等物质不是转化因子，但不能说明荚膜多糖有酶活性，故A、B错误。、可组成对照实验，由实验结果与自变量的对应关系可知：S型细菌的DN
8、A是转化因子；实验只能说明DNA是遗传物质，故D错误。答案：C第二十二页，本课件共有60页2(2015年滨州模拟)艾弗里将R型肺炎双球菌培养在含S型细菌DNA的培养基中，得到了S型肺炎双球菌，有关叙述中正确的是()AR型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的BR型细菌转化为S型细菌属于基因重组C该实验不能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNAD将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌解析：艾弗里实验中将S型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别加入培养R型细菌的培养基中，结果只有加入DNA时，才能使R型细菌转化成S型细菌，这说明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，C错误；该实验的生物
9、变异属于基因重组，生物的变异都是不定向的，A错误、B正确；将S型细菌的DNA注射到小鼠体内，不能实现肺炎双球菌的转化，D错误。答案：B第二十三页，本课件共有60页1实验思路及方法(放射性同位素示踪法)(1)因放射性检测时只能检测到部位，不能确定是何种元素的放射性，故35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，应将二者分别标记，即把实验分成两组。(2)因为P几乎都存在于 中，而S绝大多数存在于 中，所以用32P标记DNA，用35S标记蛋白质。噬菌体侵染细菌的实验分析噬菌体侵染细菌的实验分析DNA蛋白质蛋白质第二十四页，本课件共有60页2侵染特点及过程(1)进入细菌体内的
10、是噬菌体的DNA，噬菌体蛋白质留在外面不起作用。(2)噬菌体侵染细菌要经过吸附注入核酸合成组装释放五个过程。第二十五页，本课件共有60页3噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析(1)实验过程中离心后，若用32P标记噬菌体，理论上讲，无放射性，但实验结果上清液中有少量放射性，其原因是：保温 ，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温_，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于 ，有少
11、量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。上清液上清液时间过短时间过短时间过长时间过长搅拌不充分搅拌不充分第二十六页，本课件共有60页易错易混(1)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。(2)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，但是没有证明蛋白质不是遗传物质。(3)因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素S，所以用35S标记蛋白质；噬菌体DNA含有蛋白质没有的元素P，所以用32P标记DNA；因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所以此实验不能标记C、H、O、N元素。第二十七页，本课件共有60页4实
12、验结论该实验证明了DNA的两大重要功能，即能够 ，使前后代保持一定的连续性和能够指导 的合成，从而控制新陈代谢的过程和性状特点。所以证明DNA是遗传物质。自我复制自我复制蛋白质蛋白质第二十八页，本课件共有60页第二十九页，本课件共有60页3用32P和35S的培养基培养细菌，将一个未被标记的噬菌体在此细菌中培养9小时，经检测共产生了64个子代噬菌体，下列叙述正确的是()A32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质B子代噬菌体的DNA和蛋白质一定具有放射性CDNA具有放射性的子代噬菌体占1/32D噬菌体繁殖一代的时间约为1.0小时第三十页，本课件共有60页解析：32P还存在于细菌RNA等物质中
13、，A项错误；噬菌体利用宿主细胞中的原料合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，所有子代噬菌体的DNA和蛋白质均具有放射性，C项应为100%，B项正确，C项错误；一个噬菌体产生64个子代噬菌体，共繁殖6代，故D为1.5小时。答案：B第三十一页，本课件共有60页4(2015年南京调研)为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。下图中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及病毒、细菌的叙述正确的是()第三十二页，本课件共有60页A图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中要加入32
14、P标记的无机盐B若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照，都是实验组C噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律D若本组实验B(上清液)中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质第三十三页，本课件共有60页解析：图中锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记；要证明DNA是遗传物质，还应设计一组用35S标记的噬菌体的侵染实验，两组相互对照，都是实验组；大肠杆菌是原核生物，其遗传不遵循基因分离定律；若本组实验B(上清液)中出现放射性，可能是实验时间较长，细菌裂解导致的。答案：B第三十四页，本课件共有60页1烟草花叶病毒感染烟草实验(HRV：车前草病
15、毒；TMV：烟草花叶病毒)DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质第三十五页，本课件共有60页第三十六页，本课件共有60页2不同生物的遗传物质(1)有细胞结构生物的遗传物质是DNA，无细胞结构的生物(即病毒)的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数的生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而DNA是主要的遗传物质。第三十七页，本课件共有60页(2)不同生物的遗传物质如下表：第三十八页，本课件共有60页第三十九页，本课件共有60页5如图所示，甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂种病毒”丙，用丙病毒侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为()解析：丙病毒的遗传物
16、质来自乙病毒，用丙病毒侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒应与乙病毒相同。答案：D第四十页，本课件共有60页6下列有关遗传物质的描述，错误的是()A细胞生物的遗传物质都是DNAB任何生物个体的遗传物质只有一种C肺炎双球菌的遗传物质是DNA或RNAD不含DNA的生物，RNA是其遗传物质解析：一切有细胞结构的生物，遗传物质均为DNA，因而肺炎双球菌的遗传物质是DNA。据遗传物质的不同，病毒可分为DNA病毒和RNA病毒两大类，对于每一种特定的病毒而言，只能具有其中的一种。答案：C 第四十一页，本课件共有60页例1(2015年茂名模拟)艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验
17、，都能证明DNA是遗传物质，对这两个实验的研究方法可能有：设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应；放射性同位素标记法。下列有关叙述正确的是()A两者都运用了和B前者运用了，后者运用了C前者只运用了，后者运用了和D前者只运用了，后者运用了和遗传经典实验的研究方法遗传经典实验的研究方法第四十二页，本课件共有60页解析艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应。艾弗里分别提取了S型菌的DNA、蛋白质和多糖等物质，然后分别加入已培养R型细菌的培养基中，结果发现只有加入DNA，R型细
18、菌才能转化为S型细菌。艾弗里还发现如果用DNA酶处理S型菌的DNA，使DNA分解，就不能使R型细菌发生转化。赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法标记噬菌体，而后用含32P的DNA和含35S的蛋白质的噬菌体分别侵染细菌。答案D第四十三页，本课件共有60页例2利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是()肺炎双球菌转化实验分析肺炎双球菌转化实验分析第四十四页，本课件共有60页A通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质BF组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌CF组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果D能导
19、致小鼠死亡的是A、B、C、D四组解析从图示实验过程看出，通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质，F组加入了S型菌的DNA，可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌，而出现的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果。A组经煮沸、D和E组为R型菌，均不能导致小鼠死亡，D项错误。答案D第四十五页，本课件共有60页第四十六页，本课件共有60页例3(2015年浙江五校联考)1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能，请回答下列有关问题：(1)实验材料对实验成功具有重要的作用，选择T2噬菌体作为理想的实验材料，是因为它的结构简单，只含有蛋白质和DNA，且_。噬
20、菌体侵染细菌的实验分析噬菌体侵染细菌的实验分析第四十七页，本课件共有60页(2)获得分别被32P、35S标记的噬菌体的具体方法是_。第四十八页，本课件共有60页(3)侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。实验结果表明当搅拌时间在25 min时，上清液中的35S、32P分别占初始标记噬菌体放射性的90%和20%，由此可以推断出_。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明_。(4)通过噬菌体侵染细菌实验发现，细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来噬菌体一致，实验证明_。第四十九页，
21、本课件共有60页解析本题考查噬菌体侵染细菌实验，意在考查考生对实验过程的分析理解能力。(1)T2噬菌体结构简单，只含有蛋白质和DNA，且在侵染细菌的过程中蛋白质与DNA(核酸)会自然分离，是理想的实验材料。(2)噬菌体是病毒，营寄生生活，如果想得到分别被32P、35S标记的噬菌体，需先对其宿主细菌用含32P和35S的培养基分别进行培养。(3)35S、32P分别存在于噬菌体的蛋白质和DNA中，实验结果说明DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌。(4)细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来噬菌体一致，说明噬菌体通过DNA将遗传性状传递给子代，DNA是噬菌体的遗传物质。第五十页，本课件共有60页
22、答案(1)侵染细菌过程中蛋白质与DNA(核酸)会自然分离(2)分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌(3)DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌细菌没有裂解，子代噬菌体没有被释放出来(4)DNA是噬菌体的遗传物质(噬菌体的遗传物质是DNA或噬菌体的各种性状是通过DNA传递给后代的)第五十一页，本课件共有60页第五十二页，本课件共有60页微讲座十七肺炎双球菌转化实验及同位素标记法分析1有关肺炎双球菌转化实验的4个误区(1)转化的实质是基因重组而非基因突变肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信
23、息，即发生了基因重组。(2)并非所有的R型细菌都被转化由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。(3)加热并没有使DNA完全失去活性加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。第五十三页，本课件共有60页2同位素标记法的应用及分析在解答同位素示踪法应用问题时，首先需分清所标记的化合物，根据示踪元素的移动位置判断生化反应的进程，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。(1)标记某元素，追踪其转移途径如用1
24、8O标记H2O，光合作用只产生18O2，再用18O标记CO2，光合作用只产生O2。证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自于CO2。卡尔文等用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性，证明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。用同位素14C标记，研究生长素的极性运输问题等。第五十四页，本课件共有60页(2)标记特征元素，探究化合物的作用如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，发现大肠杆菌体内有放射性物质；用35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质。由此证明了DNA是噬菌体的遗传物质。(3)标记特征化合物，探究详细生理过
25、程，研究生物学原理如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15N标记DNA，证明了DNA复制的特点是半保留复制。第五十五页，本课件共有60页1肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，均不能证明的是()ADNA可以产生可遗传的变异B蛋白质不是遗传物质CDNA可以控制生物的性状DDNA是主要的遗传物质解析：肺炎双球菌的转化实验可证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；噬菌体侵染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质；大多数生物遗传物质为DNA，所以，DNA是主要的遗传物质，两实验均不能证明此结论，D项符合题意。答案：D第五十
26、六页，本课件共有60页2(2015年南京模拟)在“噬菌体侵染细菌的实验”中，如果对35S标记的甲组噬菌体不进行搅拌、32P标记的乙组噬菌体保温时间过长，则最可能的实验结果是()A甲组的上清液中无放射性B甲组的沉淀物中有较强的放射性C乙组的沉淀物中无放射性D乙组的上清液中有微弱的放射性解析：如果对35S标记的甲组噬菌体不进行搅拌，噬菌体的蛋白质外壳不从细菌表面脱离，则甲组沉淀物中会出现较强放射性；如果对32P标记的乙组噬菌体保温时间过长，子代噬菌体从细菌内释放出来，则乙组上清液中会出现一定的放射性，B正确。答案：B第五十七页，本课件共有60页3据研究，并非任意两株R型菌与S型菌之间的接触都可发生
27、转化。凡能发生转化的，其R型菌必须处于感受态。所谓感受态是指受体菌最易接受外源DNA片段，并能实现转化的一种生理状态。处于感受态细菌的细胞内发生一系列的变化：首先分泌感受态因子，该因子与细胞表面受体相互作用，诱导产生一些感受态特异蛋白，其中包括膜相关DNA结合蛋白、细胞壁自溶素和几种核酸酶。其转化过程图示如下：第五十八页，本课件共有60页请回答下列问题：(1)步骤_是将S型菌加热杀死的过程。(2)S型菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合，其中一条链在_酶的作用下水解，另一条链与感受态特异蛋白结合进入R型菌细胞内。(3)完成步骤需要_酶和_酶，实现了_。(4)C细胞经DNA复
28、制和细胞分裂后，产生大量的_型菌导致小鼠患败血症死亡。这说明_得到了表达。(5)肺炎双球菌的转化实验说明了通过DNA重组可以实现细菌间_的转移。(6)以后科学家在不同物种之间的相关实验，说明生物界基因表达基本机制是相同的，一种生物的基因表达系统能够识别另一种生物所携带的遗传信息，并可在适当条件下加以表达。性状的表达需经过_和_过程。第五十九页，本课件共有60页解析：(1)要得到S型细菌的双链DNA就必须先将S型细菌灭活，即在步骤将S型菌加热杀死。(2)能够将DNA水解的应该是DNA水解酶。(3)步骤是将外来基因插入到R型细菌的DNA中，必须先将DNA切开，然后连接上外来基因，那么切开的过程所用的酶就是限制酶，连接的过程所用的酶就是DNA连接酶，此过程实现了基因重组。(4)能够导致小鼠患败血症死亡的细菌是S型菌，在小鼠体内产生S型细菌，说明重组的S型基因得到了表达。(5)肺炎双球菌转化实验中，S型细菌的性状在R型细菌中得以体现，说明了通过DNA重组可以实现细菌间性状的转移。(6)性状的表达是基因的表达过程，包括转录和翻译。答案：(1)(2)DNA水解(3)限制DNA连接基因重组(4)S重组的S型基因(或DNA或重组的控制荚膜合成的基因)(5)性状(6)(基因的)转录翻译 第六十页，本课件共有60页