一轮复习 苏教版 DNA是主要的遗传物质学案.docx
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1、DILIUDANYUANgg黄鲤宛遗传的分子基础gg黄鲤宛遗传的分子基础第1讲DNA是主要的遗传物质课标要 求概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA H上核心素 养(教师 用书独 具)1 .认识DNA分子作为遗传物质应具备的特征,形成结构决定功 能的观念。(生命观念)2 ,总结肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程, 学习科学探究方法。(科学探究)3 .分析人类对遗传物质探究的实验设计思路,培养探究意识。(科 学思维)考点1肺炎链球菌转化实验研读教材“积累必备知i只一、DNA是多数生物的遗传物质1 .肺炎链球菌2.格里菲斯的肺炎链球菌实验特点菌落荚膜毒性S
2、型光滑有直R型粗糙无无实验过程及现象(2)实验分析_/ X提示:TCI I / eb- II?判断正误)1.赫尔希和蔡斯分别用35s和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,以下被标记的部位组合为。(V)nh2H-l一 ICOOH2 .分别用含有放射性同位素35s和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体。(X)提示:分别用含有放射性同位素35s和放射性同位素32P的培养基培养大肠 杆菌,而不是培养噬菌体,再用被标记的大肠杆菌培养噬菌体。3 .噬菌体侵染细菌的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。(J)4 .用1个含35s标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,裂解释放的子代噬菌体
3、中只有2个含35S。(X)提示:子代噬菌体都不含35S。5 . 32p、35s标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白 质不是遗传物质。(X)提示:不能说明蛋白质不是遗传物质。?教材挖掘)用35s标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上沉淀物中不含放射性,但实际上 含有少量放射性的原因是什么? (必修2 P44“积极思维”)提示:可能由于搅拌不充分,有少量含35s的噬菌体外壳仍吸附在细菌外表, 随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现了少量的放射性规范表述)1 .在T2噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌、离心的目的是提示:使吸附在细菌上的T2噬菌体与细菌别离,进一步在上清液中析出质 量较轻的T2
4、噬菌体颗粒,沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌2 .尽管艾弗里、赫尔希等人的实验方法不同,但其最关键的实验设计思路 却有共同之处,你能否具体指出? O提示:最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开,单独地、直接 地去观察DNA和蛋白质的作用3 .对细胞生物和病毒的遗传物质的概述是提示:细胞生物和一局部病毒的遗传物质是DNA,另一局部病毒的遗传物 质是RNAV箕难以纳V箕难以纳内化知识。提升素养能力组别现象分析原因35s标记T2 噬菌体f细菌上清液放射性高蛋白质外壳没有进入大肠杆菌,离心后存在于上清液中沉淀物放射性 比正常实验偏 高搅拌不充分,有少量含35s的T2噬菌体蛋 白质外壳吸附在细菌外表
5、,随细菌离心到沉 淀物中32P标记T2 噬菌体f细 菌沉淀物放射性 高DNA进入大肠杆菌,离心后存在于沉淀物中上清液放射性 比正常实验偏 高(1)保温时间过短,有一局部T2噬菌体还没 有侵染到大肠杆菌细胞内;(2)保温时间过 长,T2噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出揭示联系,深化理解1.噬菌体侵染细菌实验结果分析子代T2噬菌体4 .探究生物遗传物质的三种方法岸在艾弗里及其同事的肺炎链球菌体外转化实 验中,每个实验组特异性地去除了某种物质确认是dnN、还是RN”确认病毒,P 哪类分子起 、遗传作JU/标记DNA、RNA特定碱基, 依据其是否被消耗确定该病 毒的遗传物质一消耗“丁 .为DNA,消耗“
6、U”为RNA分别标记病毒组成物质一 I核酸、蛋白质中的特rr元索素养提升规范表述,严谨准确金毒心方法将一种病毒的核酸与另一种病毒的蛋白质 组技术产F 外壳重新组合,得到杂种病毒,再用杂种 j/I病毒感染宿主细胞科学思维一力纳勺脩括勿1 .如何获得32P标记的T2噬菌体?提示:(1)配制培养大肠杆菌的培养基,在培养基中加入用32P标记的脱氧核 昔酸;(2)在培养基中接种大肠杆菌,培养一段时间后再接种T2噬菌体,继续进 行培养;(3)在培养液中提取出所需要的T2噬菌体,其体内的DNA被标记上32Po2 .结合教材两大经典实验,尝试总结作为遗传物质具备的条件有哪些。提示:(1)在细胞生长和繁殖的过程
7、中能够精确地复制自己,使得前后代具 有一定的连续性。(2)能够指导蛋白质的合成,从而控制生物体的性状和新陈代谢的过程。(3)具有储存大量遗传信息的潜在能力。(4)结构比拟稳定,但在特殊情况下又能发生突变,而且突变以后还能继续 复制,并能遗传给后代。加科学探究实验设计加3 .根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类 型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定 该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记 的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。 简要写出实验思路,(2)预期实验结果及
8、结论即可。(要求:实验包含可相互印 证的甲、乙两个组)提示:(1)实验思路:甲组,将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嚼噫的培 养基中,之后接种新病毒,培养一段时间后收集病毒并检测其放射性;乙组, 将宿主细胞培养在含有放射性标记的胸腺喀噫的培养基中,之后接种新病毒, 培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)预期实验结果及结论:假设甲组 提供的病毒有放射性,而乙组无,那么该新病毒为RNA病毒;反之,那么为DNA病毒。V考向突破细研考题,落实运用考向1 考查噬菌体侵染细菌实验1 .(2021重庆八中月考)如图为用35s或32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌 的实验,以下表达正确的选项是()A.锥形瓶
9、中的培养液是用来培养大肠杆菌的,其内的营养成分中不含35s 或32PB.在这个实验的沉淀物中出现较高放射性,可能的原因是保温时间过短, 局部噬菌体未侵染大肠杆菌C.假设用32P标记的亲代噬菌体侵染大肠杆菌,那么子代噬菌体全部具有放射 性D.通过35s和32P分别标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验可以证明DNA 是主要的遗传物质A 被标记的亲代噬菌体侵染的是未标记的大肠杆菌,因此大肠杆菌培养 液中的营养成分不含32P和3超,A正确;假设保温时间过短,32P标记的噬菌体有 还未侵染大肠杆菌的,会出现在上清液中,不会导致沉淀物中出现较高放射性; 假设搅拌不充分,35s标记的T2噬菌体会吸附在大肠杆菌
10、上,沉淀物中出现较高 放射性,B错误;假设用一个32P标记的亲代噬菌体(两条DNA模板链被32P标记) 侵染大肠杆菌,用的是未标记大肠杆菌体内的无放射性的原料,那么新合成的DNA 子链均无放射性,只有两个噬菌体因DNA各含有一条标记的模板链而带有放射性,C错误;本实验只证明了 DNA是遗传物质,未证明其他遗传物质的存在, 不可以证明DNA是主要的遗传物质,D错误。2 .(2021 南京模拟)以下有关噬菌体侵染细菌实验的表达,正确的选项是()A.用乳酸菌替代大肠杆菌进行实验,可获得相同的实验结果B. 32P标记的噬菌体侵染细菌,保温时间的长短会影响实验结果C.子代噬菌体的DNA全部来自亲代,蛋白
11、质全部来自大肠杆菌D. 35s标记的噬菌体侵染细菌,沉淀中出现放射性可能是基因突变造成的B 噬菌体专一性侵染大肠杆菌,假设本实验用乳酸菌替代大肠杆菌,那么不 能得到相同的实验结果,A错误。32P标记的噬菌体侵染细菌,保温时间过长, 有局部子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来;时间过短,亲代噬菌体的核酸不 能完全注入大肠杆菌内,因此保温时间过长或过短都会导致上清液中的放射性 偏大,B正确。少数子代噬菌体的DNA的两条链中一条来自亲代,一条新合成, 大局部子代噬菌体的DNA为新合成的,蛋白质全部是新合成的,C错误。35s 标记的噬菌体侵染细菌时,沉淀中存在少量放射性,可能是搅拌不充分所致,D 错误。法
12、技巧法技巧“二看法”判断子代噬菌体标记情况一着标记生物广廉价卜提供原料,子代中都应含有放射性标记标记DNA,局部子代中含有放射性标记T2标记蛋白质,子代中不含有放射性标记幺,标记DNA和蛋白质,局部子代中含0、N 有放射性标记考向2 噬菌体侵染实验的拓展考查3. (2021盐城期中)某同学学习了赫尔希和蔡斯的“T2噬菌体侵染细菌实 验”后,设计了如下实验:一组用未标记的T2噬菌体侵染用35s标记的大肠杆 菌;另一组用32P标记T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌;两组都经过适宜的培 养、搅拌和离心。以下有关表达正确的选项是()A.两组实验的放射性都主要分布在沉淀物中B.实验证明,T2噬菌体的蛋白质外
13、壳未进入大肠杆菌C.两组实验所得上清液中有少量放射性的原因相同D.两组实验都只有局部子代T2噬菌体带有放射性元素A 分析题干信息,一组用未标记的T2噬菌体侵染用35s标记的大肠杆菌, 离心后大肠杆菌分布在沉淀物中,因此该组的放射性主要分布在沉淀物中,另 一组用32P标记的是T2噬菌体的DNA, T2噬菌体侵染大肠杆菌时,DNA进入 大肠杆菌并随着大肠杆菌离心到沉淀物中,因此该组的放射性也主要分布在沉 淀物中,A正确;该实验只能证明T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌,不能证明 蛋白质外壳未进入大肠杆菌,B错误;第一组实验所得上清液中有少量放射性的 原因是培养时间过长,少量子代T2噬菌体释放,经过离心
14、后分布在上清液中, 而另一组实验所得上清液中有少量放射性的原因是培养时间过短(少量亲代T2 噬菌体还未侵染大肠杆菌)或培养时间过长(局部子代T2噬菌体释放),C错误; 由于合成子代T2噬菌体所需的原料均来自大肠杆菌,但DNA的复制方式为半 保存复制,因此第一组子代T2噬菌体均具有放射性,而第二组子代中只有少量 具有放射性,D错误。4. T4噬菌体有野生型和甲、乙、丙三种突变型,甲、乙、丙独立感染大肠 杆菌时均无法增殖。不同的突变型噬菌体成对组合同时感染大肠杆菌时,两种 噬菌体在大肠杆菌细胞内产生的蛋白质可以共用;两个噬菌体的DNA会有类似 真核生物有性生殖中遗传物质互换的过程(如图)。实验发现
15、,甲与乙同时感染大 肠杆菌产生了子代噬菌体;甲与丙同时感染大肠杆菌大多数情况下不能产生子 代噬菌体,但偶尔也会产生子代噬菌体。基于上述事实作出的推断不合理的是 ( )A.甲、乙突变体是由不同基因突变形成的B.甲、丙突变体产生的蛋白质不能相互弥补缺陷C.甲、丙的相应突变基因是由不同基因突变而来D.甲、丙突变体的DNA之间偶尔发生片段的交换C 甲与乙同时感染大肠杆菌,产生了子代噬菌体,说明甲、乙中的相应 突变基因之间的关系应为不同基因,因为它们表达的蛋白质可以相互弥补缺陷, 从而实现产生子代的能力,A正确;甲与丙同时感染大肠杆菌,大多数情况下不 能产生子代噬菌体,说明两突变体产生的蛋白质不能相互弥
16、补缺陷,故可推测 甲、丙的相应突变基因是由同一基因突变来的,B正确,C错误;甲与丙同时感 染大肠杆菌后,偶尔也会产生子代噬菌体,原因可能是两个突变体的DNA之间 发生片段的交换,使得其中一个噬菌体的DNA拥有了全部的正常基因,从而可 以产生后代,D正确。考向3 考查烟草花叶病毒侵染烟草叶实验5. (2021佛山质检)对烟草花叶病发病机理的研究导致了病毒这一种新的生 物类型的发现。细菌滤器是一种孔径小于细菌的过滤装置,细菌及比细菌大的 细胞都不能通过。下面是科学家所做的一系列相关实验。实验一:将患病叶片研磨液注入正常烟草叶脉中,正常烟草患病。实验二:将患病叶片研磨液高温处理后,那么不能使正常烟草
17、患病。实验三:将患病叶片研磨液经过细菌滤器后得到滤液,能使正常烟草患病(这 种滤液被称为感染性滤液)。实验四:在感染性滤液中加入蒸情水大量稀释,也能使正常烟草患病实验五:将正常叶片研磨液经过细菌滤器得到无感染性滤液;在感染性滤 液中加入与实验四所加蒸储水同体积的无感染性滤液,能使正常烟草患病,且 患病程度与实验四相同。以下分析正确的选项是()A.实验一、二的结果说明烟草花叶病可能由非生物因素引起B.根据实验三的结果不能排除由细菌本身引起烟草花叶病的可能性C.实验四的结果说明烟草花叶病很可能由细菌产生的毒素分子所引起D.实验五的结果说明烟草花叶病的病原体在无细胞的滤液中不能增殖D 假设为非生物因
18、素引起的,那么高温处理患病叶片研磨液后,应该仍能使 正常烟草患病,A错误;细菌滤器是一种孔径小于细菌的过滤装置,细菌及比细 菌大的细胞都不能通过。所以将患病叶片研磨液经过细菌滤器后得到滤液中不 含细菌,故实验三正常烟草患病不可能由细菌直接引起,B错误;将患病叶片研 磨液经过细菌滤器后得到滤液中不含细胞和细菌,但仍能使烟草患病,假设为细 菌产生的毒素引起烟草患病,那么加入蒸储水大量稀释感染性滤液后可能不会引 起烟草患病,但在感染性滤液中加入蒸馆水大量稀释,也能使正常烟草患病, 所以可能是比细菌小的病毒引起的烟草患病,C错误;将正常叶片研磨液经过细 菌滤器得到无感染性滤液;在感染性滤液中加入与实验
19、四所加蒸储水同体积的无感染性滤液,能使正常烟草患病,且患病程度与实验四相同,说明烟草花叶 病的病原体在无细胞的滤液中不能增殖,D正确。阳钞建DN A是主治局部病等/前4 的遗传物质/工是遗传物原/ DNA 绝大多 心遗传物圆辛丽DNA是遗传物质,蛋 白质等不是遗传物质RNA是遗传物质,蛋 白质不是遗传物质DNA是 遗传物质噬菌体侵染 细菌的实验肺炎链球菌 的转化实览烟草花叶病 照染烟草实!要迨照结论语句(1)S型肺炎链球菌有荚膜,有毒;R型肺炎链球菌无荚膜,无毒。(2)在肺炎链球菌转化实验中,只有S型细菌的DNA才能使R型活细菌转 化为S型细菌,即转化因子是DNA。(3)T2噬菌体由蛋白质和D
20、NA组成,S存在于蛋白质中,P几乎全部存在于 DNA 中。(4)肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验都证明了 DNA是遗传 物质。(5)烟草花叶病毒的遗传物质是RNAo(6)由于绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。真题体验感悟高考 =01.(2021全国乙卷)在格里菲斯所做的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的R 型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内别离出 了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下 列推测中,不合理的是()A.与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B. S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质
21、的合成C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌D 在格里菲斯所做的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被 加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内别离出了有毒性的S 型活细菌,S型菌与R型菌最主要的区别是前者具有多糖类的英膜,后者不具 有多糖类的英膜,故S型菌的毒性可能与英膜多糖有关,A推测合理;加热杀 死的S型菌其蛋白质已经被破坏,而别离出的S型菌有毒性,即具备活性蛋白, 可推出S型菌的DNA能够进入R型菌细胞中指导蛋白质的合成,B推测合理; 加热可使蛋白质变性,由实验结果R型活细菌转化为有毒
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