人类对遗传物质的探索过程.ppt
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1、RJRJ版版 生物生物 新课标高考总复习新课标高考总复习人类对遗传物质的探索过程 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望考纲要求考情分析1.人类对遗传物质的探索过程2DNA分子的结构的主要特点3DNA分子的复制4遗传信息的转录和翻译5基因对性状的控制1.理解肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验,理解探究遗传物质的实验思路2掌握DNA分子的结构特点和复制过程,理解基因的概念3掌握遗传信息转录和翻译的过程、特点、场所及相关计算4总结遗传信息的流动方向(中心法
2、则),理解基因控制性状的两种方式(对应学生用书对应学生用书P108)知识梳理知识梳理一、肺炎双球菌的转化实验一、肺炎双球菌的转化实验1肺炎双球菌肺炎双球菌S型细菌R型细菌菌落表面光滑表面粗糙有无荚膜有无有无毒性有无(2)结论结论加加热热杀杀死死的的S型型细细菌菌中中,含含有有某某种种促促使使R型型细细菌菌转转化化为为S型型细细菌菌的的转化因子转化因子。3体外转化实验体外转化实验(1)方方法法:将将S型型细细菌菌的的DNA和和蛋蛋白白质质、多多糖糖等等物物质质分分开开,分分别别加入到培养加入到培养R型细菌的培养基中。型细菌的培养基中。(2)结结果果:只只有有加加入入S型型细细菌菌的的DNA,R型
3、型细细菌菌才才能能转转化化为为S型型细细菌。菌。(3)结论:结论:DNA才是使才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。型细菌产生稳定遗传变化的物质。问问题题探探究究1:艾艾弗弗里里实实验验中中设设置置DNADNA酶酶这这一一组组实实验验的的目目的是什么?的是什么?提提示示:一一是是对对照照说说明明只只加加DNA组组的的结结论论,二二是是说说明明DNA的的水水解解产物不能实现转化。产物不能实现转化。RJRJ版版 生物生物 新课标高考总复习新课标高考总复习科目三考试 http:/ 科目3实际道路考试技巧、视频教程科目四考试 http:/ 科目四模拟考试题 C1科目四仿真考试2实验过程实验过程(1)标
4、标记记噬噬菌菌体体:用用分分别别含含35S和和32P的的 培培 养养 基基 培培 养养 细细 菌菌,再再 用用 相相 应应 细细 菌菌 分分 别别 培培 养养 T2噬菌体得到分别含噬菌体得到分别含35S蛋白质和蛋白质和32P DNA的噬菌体。的噬菌体。(2)侵染细菌侵染细菌含含35S的噬菌体细菌混合培养的噬菌体细菌混合培养搅拌、离心搅拌、离心3结论:结论:DNA是遗传物质。是遗传物质。问问题题探探究究2:为为什什么么用用35S和和32P分别标记噬菌体的蛋白质和分别标记噬菌体的蛋白质和DNA?提提示示:原原因因是是S仅仅存存在在于于T2噬菌体的蛋白质中,而噬菌体的蛋白质中,而P则主要存在于则主要
5、存在于DNA中。中。三、证明三、证明RNA是遗传物质的实验是遗传物质的实验1烟草花叶病毒组成:烟草花叶病毒组成:RNA和蛋白质。和蛋白质。2实验过程实验过程3结论:结论:RNA是遗传物质。是遗传物质。四、四、DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质因因为为绝绝大大多多数数生生物物的的遗遗传传物物质质是是DNA,只只有有少少数数生生物物的的遗遗传传物物质是质是RNA,所以说,所以说DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。自主检测自主检测一、判断题一、判断题1加加热热杀杀死死的的S型型菌菌和和R型型活活菌菌混混合合注注射射到到小小鼠鼠体体内内,从从小小鼠鼠尸体中提取到的细菌全部是尸体中提取到的细菌
6、全部是S型细菌。型细菌。()【答案答案】2格格里里菲菲斯斯认认为为加加热热杀杀死死的的S型型细细菌菌的的DNA是是转转化化因因子子。()【答案答案】3DNA和和RNA都可作为遗传物质。都可作为遗传物质。()【答案答案】4肺肺炎炎双双球球菌菌转转化化实实验验和和噬噬菌菌体体侵侵染染细细菌菌实实验验证证明明DNA是是主主要的遗传物质。要的遗传物质。()【答案答案】5细细胞胞中中含含有有DNA和和RNA,其其中中DNA在在遗遗传传过过程程中中,起起主主导导作用。因此,作用。因此,DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。()【解解析析】因因为为绝绝大大多多数数生生物物的的遗遗传传物物质质为为DNA,
7、个个别别生生物物(RNA病病毒毒)的的遗遗传传物物质质为为RNA,所以,所以DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。【答案答案】6作为遗传物质必须能够复制。作为遗传物质必须能够复制。()【答案答案】二、选择题二、选择题7(2011南南通通模模拟拟)在在肺肺炎炎双双球球菌菌感感染染老老鼠鼠的的实实验验中中,下下列列实实验验结果不正确的是结果不正确的是()A注射注射R型菌后,老鼠不死亡型菌后,老鼠不死亡B注射注射S型菌后,老鼠死亡,从小鼠体内能分离出活的型菌后,老鼠死亡,从小鼠体内能分离出活的S型菌型菌C注注射射R型型菌菌及及热热处处理理的的S型型菌菌后后,老老鼠鼠死死亡亡,从从小小鼠鼠体体内内
8、只只能分离出活的能分离出活的S型菌型菌D注注射射S型型菌菌及及热热处处理理的的R型型菌菌后后,老老鼠鼠死死亡亡,从从小小鼠鼠体体内内能能分离出活的分离出活的S型菌型菌【解解析析】注注射射R型型菌菌及及热热处处理理的的S型型菌菌后后;S型型菌菌的的DNA使使部部分分无无毒毒的的R型型菌菌转转化化为为有有毒毒的的S型型菌菌,使使小小鼠鼠死死亡亡,但但并并未未将将R型型细细菌菌全全部部转转化化,故故小小鼠鼠体体内内既既能分离出能分离出S型菌,又能分离出型菌,又能分离出R型菌。型菌。【答案答案】C8(2011海海 淀淀 检检 测测)赫赫 尔尔 希希 与与 蔡蔡 斯斯 用用32P标标 记记 T2噬噬菌菌
9、体体与与无无标标记记的的细细菌菌培培养养液液混混合合,一一段段时时间间后后经经过过搅搅拌拌、离离心心得得到到了了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是()A32P主要集中在沉淀物中,上清液中也不排除有少量放射性主要集中在沉淀物中,上清液中也不排除有少量放射性B如果离心前混合时间过长,会导致上清液中放射性降低如果离心前混合时间过长,会导致上清液中放射性降低C本实验的目的是单独研究本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用在遗传中的作用D本实验说明了本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性在亲子代之间传递具有连续性【解解析析】32P标标记记的的噬噬菌菌
10、体体DNA正正常常情情况况下下要要进进入入细细菌菌体体内内到到子子代代噬噬菌菌体体中中。在在培培养养过过程程中中噬噬菌菌体体在在细细菌菌体体内内会会大大量量繁繁殖殖,离离心心是是为为了了把把重重的的大大肠肠杆杆菌菌沉沉淀淀,结结果果放放射射性性主主要要在在底底部部大大肠肠杆杆菌菌体体内内的的噬噬菌菌体体,如如果果离离心心前前混混合合时时间间过过长长,会会导导致致有有部部分分的的子子代代噬噬菌菌体体从从大大肠肠杆杆菌菌体体内内释释放放出出来来,从从而而使使上上清清液液中中放放射射性性升升高高。本本实实验验是是把把DNA和和蛋蛋白白质质分分开开单单独独地地直直接接观观察察各各自的作用。自的作用。【
11、答案答案】B9(2011江江阴阴模模拟拟)下下列列关关于于艾艾弗弗里里的的肺肺炎炎双双球球菌菌转转化化实实验验的的叙叙述中错误的是述中错误的是()A需对需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定B培养基的成分应适合噬菌体生长和繁殖培养基的成分应适合噬菌体生长和繁殖C转化的有效性与提取的转化的有效性与提取的DNA纯度密切相关纯度密切相关D实验证明了实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是是遗传物质而蛋白质不是【解解析析】细细菌菌转转化化与与噬噬菌菌体体培培养养无无关关;细细菌菌的的培培养养基基与与噬噬菌菌体体(细细菌菌病病毒毒)的的培培养养基不同;噬菌体培养需要活菌
12、。基不同;噬菌体培养需要活菌。【答案答案】B10(2011长长春春模模拟拟)下下列列关关于于“DNA是是生生物物的的主主要要遗遗传传物物质质”的的叙述,正确的是叙述,正确的是()A所有生物的遗传物质都是所有生物的遗传物质都是DNAB真真核核生生物物、原原核核生生物物、大大部部分分病病毒毒的的遗遗传传物物质质是是DNA,少少数病毒的遗传物质是数病毒的遗传物质是RNAC动动物物、植植物物、真真菌菌的的遗遗传传物物质质是是DNA,除除此此之之外外的的其其他他生生物的遗传物质是物的遗传物质是RNAD真真核核生生物物、原原核核生生物物的的遗遗传传物物质质是是DNA,其其他他生生物物的的遗遗传传物质是物质
13、是RNA【答案答案】B三、非选择题三、非选择题11(2011晋晋中中模模拟拟)科科学学家家艾艾弗弗里里用用肺肺炎炎双双球球菌菌来来探探究究遗遗传传物物质质的的问问题题。实实验验的的材材料料:S型型细细菌菌、R型型细细菌菌、DNA水水解解酶酶、培培养养基基、培养皿等。艾弗里等人先做了以下三组实验:培养皿等。艾弗里等人先做了以下三组实验:S型细菌的蛋白质型细菌的蛋白质R型活细菌型活细菌R型菌落型菌落S型细菌荚膜中的多糖型细菌荚膜中的多糖R型活细菌型活细菌R型菌落型菌落S型细菌的型细菌的DNAR型活细菌型活细菌R型菌落型菌落S型菌落型菌落艾艾弗弗里里等等人人发发现现实实验验步步骤骤并并不不严严密密,
14、于于是是又又做做了了第第四四组组实实验验,请按照请按照中的表达形式,写出第四组实验方法和结果:中的表达形式,写出第四组实验方法和结果:_。(1)上述实验可以得出的结论是上述实验可以得出的结论是_。(2)该该实实验验最最关关键键的的设设计计思思路路是是_。(3)肺肺炎炎双双球球菌菌具具有有的的细细胞胞器器是是_;控控制制其其性性状状的的物物质质是是_。【答案答案】S型细菌的型细菌的DNADNA酶酶R型活细菌型活细菌R型菌落型菌落(1)DNA是遗传物质是遗传物质(2)把把DNA和和蛋蛋白白质质、多多糖糖分分开开,单单独独地地、直直接接地地观观察察DNA的的作作用用(3)核糖体核糖体DNA12(20
15、11郑郑州州模模拟拟)回回答答下下列列与与噬噬菌菌体体侵侵染染细细菌菌实实验验有有关关的的问问题:题:(1)1952年年赫赫尔尔希希和和蔡蔡斯斯利利用用同同位位素素标标记记技技术术完完成成了了著著名名的的噬噬菌菌体侵染细菌实验,如图是实验的部分步骤:体侵染细菌实验,如图是实验的部分步骤:写出上述实验的部分操作过程:写出上述实验的部分操作过程:第第一一步步,用用35S标标记记噬噬菌菌体体的的蛋蛋白白质质外外壳壳。如如何何实实现现对对噬噬菌菌体体蛋蛋白白质质外外壳壳的的标标记记?请请简要说明步骤:简要说明步骤:_。第二步:用第二步:用35S标记的噬菌体与没有标记过的细菌混合。标记的噬菌体与没有标记
16、过的细菌混合。第三步:一定时间后,搅拌,离心。第三步:一定时间后,搅拌,离心。(2)在在 赫赫 尔尔 希希 和和 蔡蔡 斯斯 的的 噬噬 菌菌 体体 侵侵 染染 细细 菌菌 实实 验验 中中,用用32P标标记记的的噬噬菌菌体体侵侵染染细细菌菌,在在理理论论上上上上清清液液不不含含有有放放射射性性,而而实实验验最最终终结结果果显显示示,在在离离心心液液的的上上层层,也也有有一一定定的的放放射射性性,而而下下层层的的放放射射性性比比理理论值低。论值低。在在赫赫尔尔希希和和蔡蔡斯斯的的噬噬菌菌体体侵侵染染细细菌菌实实验验中中,采采用用的的方方法法是是_。从从理理论论上上讲讲,上上清清液液的的放放射射
17、性性应应该该为为0,由由于于实实验验数数据据和和理理论论数据之间有较大的误差,因此对实验过程进行误差分析:数据之间有较大的误差,因此对实验过程进行误差分析:a在在实实验验过过程程中中,从从噬噬菌菌体体与与细细菌菌混混合合培培养养,到到用用离离心心机机分分离离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性增高,其原因是,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性增高,其原因是_。b在在实实验验中中,如如果果有有一一部部分分噬噬菌菌体体没没有有侵侵染染到到细细菌菌中中去去,将将会产生误差,理由是会产生误差,理由是_。(3)噬噬菌菌体体侵侵染染细细菌菌之之后后,合合成成新新的的噬噬菌菌体体蛋蛋白白质质外外壳壳
18、需需要要()A细菌的细菌的DNA及其氨基酸及其氨基酸B噬菌体的噬菌体的DNA及其氨基酸及其氨基酸C噬菌体的噬菌体的DNA和细菌的氨基酸和细菌的氨基酸D细菌的细菌的DNA及噬菌体的氨基酸及噬菌体的氨基酸(4)上上述述实实验验中中,不不能能用用15N来标记噬菌体来标记噬菌体DNA,理由是,理由是_。【答答案案】(1)先先将将细细菌菌置置于于含含35S标记的细菌培养基中进行培养,再用噬菌体侵染已标记的细菌标记的细菌培养基中进行培养,再用噬菌体侵染已标记的细菌(2)放射性同位素标记法放射性同位素标记法a.噬菌体增殖后从细菌中释放出来噬菌体增殖后从细菌中释放出来b未侵染的噬菌体存在于细菌外,离心后位于上
19、清液未侵染的噬菌体存在于细菌外,离心后位于上清液(3)C(4)DNA和蛋白质中均有和蛋白质中均有N元素元素(对应学生用书对应学生用书P109)考点考点1肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验体内转化实验体外转化实验实验者格里菲思艾弗里及同事培养细菌小鼠(体内)培养基(体外)实验结果加热后杀死的S型细菌能使R型细菌S型细菌S型细菌的DNA使R型细菌S型细菌实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质联系所用材料相同,都是肺炎双球菌(R型和S型)体内转化实验是基础,仅说明S型细菌体内有“转化因子”,体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA两个转化实验都遵循对照原则和单一变量原则
20、典典例例1(2011广广东东)艾艾弗弗里里和和同同事事用用R型型和和S型型肺肺炎炎双双球球菌菌进进行行实实验验,结结果果如如下下表表。从表可知从表可知()实验组号接种菌型加入S型菌物质培养皿长菌情况R蛋白质R型R荚膜多糖R型RDNAR型、S型RDNA(经DNA酶处理)R型A.不能证明不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子型菌的蛋白质不是转化因子B说明说明S型菌的荚膜多糖有酶活性型菌的荚膜多糖有酶活性C和和说明说明S型菌的型菌的DNA是转化因子是转化因子D说明说明DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质【解解析析】本本题题考考查查了了肺肺炎炎双双球球菌菌转转化化实实验验的的相相关关知知识识。艾艾弗弗里
21、里的的肺肺炎炎双双球球菌菌转转化化实实验验证证明明了了DNA是是遗遗传传物物质质(转转化化因因子子),但但不不能能证证明明DNA是是主主要要的的遗遗传传物物质,也能证明蛋白质、多糖等物质不是转化因子质,也能证明蛋白质、多糖等物质不是转化因子(遗传物质遗传物质)。【答案答案】C 1.格格里里菲菲思思的的体体内内转转化化实实验验只只提提出出“S型型细细菌菌体体内内有有转转化化因因子子”,并并没没有有具具体体证证明明哪哪种种物物质质是是遗遗传传物物质质。最最终终证证明明DNA是是遗遗传传物物质质的的是是艾弗里。艾弗里。2格格里里菲菲思思实实验验第第4组组小小鼠鼠体体内内分分离离出出的的细细菌菌和和艾
22、艾弗弗里里DNAR型型活活菌菌培培养养基基上上生生存存的的细细菌菌都都是是R型型和和S型型都都有有,但但是是R型型多多,也也就就是是说转化率较低。说转化率较低。3DNADNA水水解解酶酶R型型活活菌菌培培育育,只只有有R型型细细菌菌,该该实实验验是是从从另另一一个个角角度度进进一一步步证证明明DNA是是遗遗传传物物质质,而而不不是是为为了了证证明明DNA的的水水解解产产物物脱脱氧氧核核苷苷酸酸不不是是遗遗传传物物质质,尽尽管管此此实实验验可可以以证证明明该该问问题题,但但不不是是该该实实验验的实验目的。的实验目的。4转转化化作作用用的的实实质质是是S型型细细菌菌的的DNA与与R型型细细菌菌的的
23、DNA之之间间实实现了重组,因此,从变异类型看,该过程属于基因重组。现了重组,因此,从变异类型看,该过程属于基因重组。举一反三举一反三1(2011广广州州检检测测)1944年年,美美国国科科学学家家艾艾弗弗里里和和他他的的同同事事,从从S型型活活细细菌菌中中提提取取了了DNA、蛋蛋白白质质和和多多糖糖等等物物质质,然然后后分分别别加加入入培培养养R型型细细菌菌的的培培养养基基中中。结结果果发发现现只只有有加加入入DNA的的培培养养基基中中,R型型细细菌菌转转化化成成了了S型型细细菌菌,而而加加入入蛋蛋白白质质和和多多糖糖的的培培养养基基中中,R型型细细菌菌不不能能发发生生这这种种变化。这一现象
24、说明了变化。这一现象说明了()S型型细细菌菌的的性性状状是是由由DNA决决定定的的在在转转化化过过程程中中,S型型细细菌菌的的DNA可可能能进进入入到到R型型细细菌菌细细胞胞中中DNA是是遗遗传传物物质质S型型细细菌菌的的DNA是是遗遗传传物物质质,R型型细细菌菌的的DNA不不是是遗遗传传物物质质蛋蛋白白质质和和多多糖糖不不是是遗遗传传物物质质蛋白质和多糖在该转化实验中,起对照作用蛋白质和多糖在该转化实验中,起对照作用ABC D【解解析析】题题干干描描述述了了艾艾弗弗里里实实验验过过程程,这这一一实实验验通通过过对对照照证证明明S型型细细菌菌的的DNA是是遗遗传传物物质质,控控制制其其性性状状
25、,而而蛋蛋白白质质和和多多糖糖等等不不是是S型型细细菌菌的的遗遗传传物物质质,但但其起到对照作用,本实验并未证明其起到对照作用,本实验并未证明R型细菌的遗传物质不是型细菌的遗传物质不是DNA。【答案答案】C2(2011长春调研长春调研)肺炎双球菌转化实验证明了肺炎双球菌转化实验证明了()A基因位于染色体上基因位于染色体上B染色体是遗传物质的主要载体染色体是遗传物质的主要载体CDNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质是遗传物质,蛋白质不是遗传物质D在不含在不含DNA的生物体内,的生物体内,RNA就是该生物的遗传物质就是该生物的遗传物质【解解析析】肺肺炎炎双双球球菌菌转转化化实实验验即即包包括括体体外
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