2013届高考生物第一轮高频考点复习课件DNA是主要的遗传物质(共42张)

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1、第第5 5讲讲 DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质(对照原则相互对照)一、 肺炎双球菌转化实验续表续表【友情提醒】实验设计的基本思路是设法把 DNA和蛋白质分开,单独观察它们的作用。加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活,但 DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键被打断,但缓慢冷却时,其结构可恢复。转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型 细菌的DNA中,即实现了基因重组。【例1】在肺炎双球菌的转化实验中,能够证明DNA是遗 传物质的最关键的实验设计 是( )A将无毒R型活细菌与有毒S型活细菌混合后培养,发 现R型细菌转化为S型细菌B将无毒R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合后培养 ,

2、发现R型细菌转化为S型细菌C从加热杀死的S型细菌中提取DNA、蛋白质和多糖, 混合加入培养R型细菌的培养基中,发现R型细菌转化为S型 细菌D从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖,分别加入 培养R型细菌的培养基中,发现只有加入DNA的培养基中,R 型细菌才转化为S型细菌D【解析】证明DNA是遗传物质的最关键的实验 设计思路是设法把DNA和蛋白质等分开,单独观 察它们的作用,故选择D项符合题意。二、噬菌体侵染细菌的实验分析1实验分析续表续表【友情提醒】(1)培养含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养,因为病毒专营寄生生活,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D

3、NA是遗传物质,但是没有证明蛋白质不是遗传物质。(3)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。(4)因为P几乎都存在于DNA中,而S绝大多数存在于蛋白 质中,所以用32P标记DNA,用35S标记蛋白质;因为DNA和蛋 白质中都含有C、H、O、N元素,所以此实验不能标记C、H 、O、N元素。2与肺炎双球菌转化实验的比较【例2】赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实 验证明DNA是遗传物质,实验包括4个步骤:培 养噬菌体(侵染细菌) 35S和32P标记噬菌体 放 射性检测

4、 离心分离。实验步骤的先后顺序为( )A BC DC【解析】本实验包括4个步骤:第一步获得35S和32P 标记的噬菌体;第二步再培养噬菌体(侵染细菌);第三步离心分离培养液;第四步进行放射性检测。【例3】用同位素标记法研究噬菌体侵染细菌的详 细过程,其方案应为( )A用14C或3H培养噬菌体,再去侵染细菌B用18O或32P培养噬菌体,再去侵染细菌C一组用14N标记DNA,另一组用32P标记蛋白质 外壳D一组用32P标记DNA,另一组用35S标记蛋白质 外壳D【解析】用32P和35S分别标记DNA和蛋白质外壳, 因为35S仅存在于噬菌体的蛋白质外壳中,32P仅存在于 噬菌体的DNA中,而C、O、

5、N、H在蛋白质和DNA中 都含有,无法区别是哪一个成分发挥作用。 1具有细胞结构的生物(包括真核生物和原核生物), 其遗传物质是DNA。 2不具细胞结构的生物病毒 多数病毒的遗传物质是DNA,如T2噬菌体、乙肝病毒 等,少数病毒的遗传物质是RNA,如烟草花叶病毒、 HIV等。 3就整个生物界来说,绝大多数生物是以DNA作为 遗传物质的,所以DNA是主要的遗传物质。一、理论归纳 1概念:相互对照是指不单独设对照组,而是几个实 验组之间的相互对照,由此得出相应的实验结论 。一 般是在探究某种实验因素对结果的影响不明确的情况 下使用,通过实验 的相互对比,确立实验变 量和反应 变量的关系。 例如肺炎

6、双球菌转化实验中的相互对照如下:2注意事项 (1)不需确定对照组和实验组 ,每组均既是实验组 又 是对照组。 (2)每个实验组 除要探究的因素各不相同外,其他所有 条件均相同。 (3)最终结论 必须由几组实验结 果对比得出。二、演练 科学家在研究DNA分子复制方式时,进行了如下的实 验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次,实 验结果见相关图示):(1)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外,还需要等条件(至少答两点)。 (2)为了证明DNA复制的特点为半保留复制,请设计 实验三(用图示和有关文字补充在图中),并画出结果C 。能量、酶、适宜的温度和pH如图(选其中1种即可):(3)该

7、过程中,实验一、实验二起 作用。若 用15N标记的DNA作为模板,用含有14N标记的培养基 培养,在下面坐标图中画出连续培养细菌60 min过程 中,15N标记DNA分子含量变化的曲线图。 如下图:对照【解析】(1)DNA分子的复制方式为半保留复制,复 制过程中需要原料脱氧核苷酸,还需要模板DNA、 能量、酶、适宜的温度和pH等条件。(2)要证明DNA分子的复制方式为半保留复制,根据已知图示可知, 采用同位素标记并做密度梯度离心和分析,只要培养 原料中标记的同位素与模板DNA中标记的同位素不 同即可。(3)实验要遵循对照性原则(相互对照),实验一、实验二起对照作用。绘图时注意题干信息:细菌 大

8、约每20 min分裂一次。 1.(2011广东)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( )CA. 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】 、组加入S型菌的蛋白质或荚膜多糖, 都只长出R型菌,说明蛋白质和荚膜多糖不是转化因 子。组加入S型菌的DNA,结果既有R型菌又有S型 菌,说明DNA可以使R型菌转化为S型菌;组加入 的DNA酶能将DNA水解成脱氧核糖核苷酸,结果只 长出R型菌,说明DNA的水解产物不能使R型菌转化 为S型菌,、组对比说明了只有DNA才能使R型 菌发

9、生转化。 2.(2009广东)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( )A重组DNA片段,研究其表型效应B诱发DNA突变,研究其表型效应C设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效 应D应用同位素示踪技术,研究DNA在亲代与 子代之间的传递C【解析】艾弗里从S型肺炎双球菌中提取出了 DNA、蛋白质,分别与R型细菌混合培养,证明了 DNA是遗传物质;赫尔希和蔡斯用同位素标记法将 噬菌体的DNA与蛋白质分开标记,单独地、直接地去研究它们的作用。3. (2009江苏)科学家从烟草花叶病毒(TMV)中 分离出a、b

10、两个不同品系,它们感染植物产生的病 斑形态不同。下列4组实验 (见下表)中,不可能出 现的结果是( )A. 实验 B实验C实验 D实验C【解析】烟草花叶病毒的遗传物质为RNA,a型 TMV的蛋白质b型TMV的RNA形成的混合病毒感 染植物后,其病斑类型与分离出的病毒均为b型。病毒包括DNA病毒和RNA病毒两类,分别以 DNA和RNA作遗传物质;结构简单,包括了外部的蛋白质外壳和内部的核酸两部分;不能单独生存 ,必须寄生在活细胞内;在侵入活细胞时,蛋白质 外壳留在外面,核酸进入,子代个体的性状由核酸 决定。4.(2010海南)某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌 体的蛋白质和DNA,重新组合为“杂合”

11、噬菌体 ,然后分别感染大肠杆菌,并对子代噬菌体的表 现型作出预测,见表。其中预测正确的是( )A. 1、3 B1、4C2、3 D2、4B【解析】噬菌体是一类病毒,它的外壳由蛋白 质构成,内有DNA。噬菌体侵染大肠杆菌时只将 DNA注入大肠杆菌细胞内,而蛋白质外壳留在外面 。噬菌体的DNA进入大肠杆菌后,以大肠杆菌内部的氨基酸为原料,通过大肠杆菌的核糖体合成噬菌 体的蛋白质。因此,重新组合的“杂合”噬菌体的 DNA来自于哪种噬菌体,后代的表现型就与哪种噬菌体一致。5.艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验,证明 了( ) DNA是遗传物质 RNA是遗传物质 DNA 是主要的遗传物质 蛋白质不是遗传物

12、质 糖 类不是遗传物质A BC DA【解析】肺炎双球菌转化实验不能证明RNA是遗传 物质;DNA是主要的遗传物质是因为绝大多数生物 的遗传物质是DNA,只有少数病毒的遗传物质是 RNA。 6.用经3H标记的n个噬菌体侵染大肠杆菌,在普通培养基中培养一段时间后,统计得知培养基中共有 后代噬菌体m个,其中含有标记元素的噬菌体占的比 例为( )An/m B2n/mCn/2m Dn/(mn)B【解析】每个噬菌体中都含一个双链DNA分子,当 它侵入大肠杆菌进行复制时所有DNA均应解开螺旋 ,两链作为模板链进行DNA复制,因此,n个噬菌体 可解开为2n条链,参与构成2n个子代DNA,故m个 子噬菌体中应有

13、2n个噬菌体含标记链。 7.请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养 成分的培养基(分别含32P标记的核苷酸和35S标记的 氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验,证明 DNA是遗传物质。 实验过 程: 步骤一:分别取等量含32P标记的核苷酸和含35S标 记的氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中,并编 号为甲、乙。 步骤二:在两个培养皿中接入 ,在适宜条件下培养一段时间。等量的大肠杆菌菌 液步骤三:放入 ,培养一段时间,分别 获得 和 的噬菌体。 步骤四:用上述噬菌体分别侵染 的大 肠杆菌,经短时间保温后,用搅拌器搅拌、放入离心 管内离心。 步骤五:检测放射性同位素存在的主要位置。 预测实验

14、结 果:T2噬菌体 32P标记35S标记 未被标记(1)在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌、 离心后结果如 图。 (2)在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌、 离心后结果如 图。 BA【解析】宿主细菌分别培养在含有35S和32P的培养基中 ,宿主细菌在生长过程中,合成的蛋白质含有35S,合 成的DNA含有32P;用T2噬菌体分别去侵染被35S和32P 标记的细菌,噬菌体利用细菌体内的物质合成自身成 分,产生子代噬菌体,这些子代噬菌体分别含有35S标 记的蛋白质外壳或含有32P标记的DNA。用标记的T2噬 菌体侵染未含标记的大肠杆菌,检测是DNA还是蛋白 质侵入了细菌。【解析】甲用放射性元素32P标记一部分噬菌体的 DNA,用被标记的T2噬菌体去侵染细菌,使噬菌体 在细菌体内大量增殖,对被标记物质进行测试。由 于噬菌体的DNA进入了细菌内部,故上清液(蛋白 质和噬菌体)放射性低,沉淀物(细菌)放射性高。乙 用放射性元素35S标记一部分噬菌体的蛋白质外壳, 用被标记的T2噬菌体去侵染细菌,使噬菌体在细菌 体内大量增殖,对被标记物质进行测试。由于噬菌 体的蛋白质并没有进入细菌内部,而是留在细菌外 部,故上清液(蛋白质和噬菌体)放射性高,沉淀物( 细菌)放射性低(沉淀物中有标记的噬菌体,噬菌体 在细菌表面还没有侵入)。

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