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1、一、遗传物质必须具备的特点一、遗传物质必须具备的特点1 1、具有存储巨大数量信息的可能、具有存储巨大数量信息的可能2 2、在生长和繁殖过程中能精确的、在生长和繁殖过程中能精确的自我复制自我复制3 3、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性 状和新陈代谢状和新陈代谢4 4、分子结构相对稳定（但特殊情况下能产、分子结构相对稳定（但特殊情况下能产 生变异）生变异）问题：两种不同的推测如何求证呢？问题：两种不同的推测如何求证呢？ DNADNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据格里菲思的肺炎双球菌格里菲思的肺炎双球菌体内转化体内转化实验实验艾弗里确定转化因子的艾弗里确定转化
2、因子的体外转化体外转化实验实验噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验格里菲思转化实验格里菲思转化实验(体内转化体内转化)菌落菌落荚膜荚膜毒性毒性R R型细菌菌落型细菌菌落粗糙粗糙无多糖荚膜无多糖荚膜 S S型细菌菌落型细菌菌落光滑光滑有多糖荚膜有多糖荚膜两种菌落的比较两种菌落的比较无毒无毒有毒有毒过程探究过程探究1 1格里菲思的实验：格里菲思的实验： 知识建构知识建构知识建构知识建构1 1 1 1 （实验结论）（实验结论）（实验结论）（实验结论）加热杀死的加热杀死的加热杀死的加热杀死的S S S S型型型型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性细菌中，必
3、然含有某种促成这一转化的活性细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质物质物质物质“转化因子转化因子转化因子转化因子”。? ? 哪种物质是转化因子？哪种物质是转化因子？哪种物质是转化因子？哪种物质是转化因子？过程探究过程探究1 1格里菲思的实验格里菲思的实验： 实验设计寻找转化因子：实验设计寻找转化因子：但究竟哪一个才是转化因子呢？但究竟哪一个才是转化因子呢？在杀死的在杀死的S型细菌中含有哪些物质？型细菌中含有哪些物质？艾弗里的实验设计有什么巧妙之处？艾弗里的实验设计有什么巧妙之处？把把把把DNADNADNADNA和蛋白质分开，和蛋白质分开，和蛋白质分开，和蛋白质分开，单独地、直接地单独地、直
4、接地单独地、直接地单独地、直接地观察观察观察观察DNADNADNADNA的作的作的作的作用；用；用；用；设计对照实验，设计对照实验，设计对照实验，设计对照实验，用用用用DNADNADNADNA酶处理酶处理酶处理酶处理，观察，观察，观察，观察DNADNADNADNA的作用。的作用。的作用。的作用。过程探究过程探究2艾弗里的实验分析：艾弗里的实验分析：【高考警示钟】【高考警示钟】 肺炎双球菌转化的实质和影响因素肺炎双球菌转化的实质和影响因素(1)(1)在加热杀死的在加热杀死的S S型细菌中，其蛋白质变性失活，但不型细菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为要认为DNADNA也变性失活，也变性失活，DNA
5、DNA在加热过程中，双螺旋解开，在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。(2)(2)转化的实质并不是基因发生突变，而是转化的实质并不是基因发生突变，而是S S型细菌的型细菌的DNADNA片段整合到了片段整合到了R R型细菌的型细菌的DNADNA中，即实现了中，即实现了基因重组基因重组。(3)(3)在转化过程中并不是所有的在转化过程中并不是所有的R R型细菌均转化成型细菌均转化成S S型细菌，型细菌，而是而是只有少部分只有少部分R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌型细菌。原因是转化受。原因是转化受DNADNA的纯度、两种细菌
6、的亲缘关系、受体菌的状态等因素的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响。影响。 三、三、 噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验9 噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验1.1.噬菌体的增殖噬菌体的增殖(1)(1)模板：噬菌体模板：噬菌体DNADNA。(2)(2)合成合成DNADNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。氧核苷酸。10DNADNA标记标记P;P;蛋白质标记蛋白质标记S S。 1952年赫尔希和蔡斯设计了一个巧年赫尔希和蔡斯设计了一个巧妙实验：用放射性同位素标记和测试。妙实验：用放射性同位素标记和测试。DNADNADNADNA（主要元素是
7、（主要元素是（主要元素是（主要元素是C C C C、H H H H、O O O O、N N N N、P P P P）蛋白质（主要元素是蛋白质（主要元素是蛋白质（主要元素是蛋白质（主要元素是C C C C、H H H H、O O O O、N N N N、S S S S）11过程探究过程探究3 3赫尔希和蔡斯的实验赫尔希和蔡斯的实验： ? ? 如何让噬菌体被标记？如何让噬菌体被标记？标记大肠杆菌标记大肠杆菌标记大肠杆菌标记大肠杆菌噬菌体侵染大肠杆菌噬菌体侵染大肠杆菌噬菌体侵染大肠杆菌噬菌体侵染大肠杆菌噬菌体被标记噬菌体被标记噬菌体被标记噬菌体被标记过程探究过程探究3 3赫尔希和蔡斯的实验赫尔希和蔡
8、斯的实验： 过程探究过程探究3 3赫尔希和蔡斯的实验赫尔希和蔡斯的实验： 1、分别用含有、分别用含有32P、35S的培养基培养大肠杆菌的培养基培养大肠杆菌2、分别用含有、分别用含有32P、35S的大肠杆菌培养的大肠杆菌培养T2噬菌噬菌体体3、分别用含有、分别用含有32P、35S的的T2噬菌体侵染未标记噬菌体侵染未标记的大肠杆菌并的大肠杆菌并保温保温一段时间一段时间4、搅拌、离心、搅拌、离心5、分别检测上清液和沉淀物中放射性物质的含、分别检测上清液和沉淀物中放射性物质的含量，记录实验结果量，记录实验结果6、分析现象，得出结论、分析现象，得出结论噬菌体侵染细菌的实验过程噬菌体侵染细菌的实验过程上清
9、液和沉淀物放射性分析上清液和沉淀物放射性分析 (1)(1)用用3232P P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因的原因保温时间过短保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌，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。细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。保温时间过长保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。(2)(2)用用3535S S标记的噬
10、菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含的原因：由于搅拌不充分，有少量含3535S S的噬菌体吸附在细的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。菌表面，随细菌离心到沉淀物中。 被病毒感染的烟草叶片被病毒感染的烟草叶片RNA蛋白质蛋白质烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMV）四、四、分析分析“烟草花叶病毒重建实验烟草花叶病毒重建实验” (TMV(TMV）蛋蛋白白质质RNARNA实验证明：实验证明：烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMVTMV）的遗传物质是）的遗传物质是RNARNA四、四、分析分析“烟草花叶病毒重建实验烟草花叶病毒重建
11、实验”(1)(1)一切生物的遗传物质是核酸一切生物的遗传物质是核酸(DNA(DNA或或RNA)RNA)。(2)(2)凡细胞生物凡细胞生物( (不论是真核生物还是原核生物不论是真核生物还是原核生物) )，其遗传，其遗传物质都是物质都是DNADNA，其细胞中的，其细胞中的RNARNA只是遗传信息表达的媒介。只是遗传信息表达的媒介。(3)DNA(3)DNA病毒病毒( (如噬菌体如噬菌体) )的遗传物质是的遗传物质是DNADNA；只有极少数；只有极少数RNARNA病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是RNARNA。 结论：绝大多数生物的遗传物质是结论：绝大多数生物的遗传物质是DNADNA，即，即DNADNA
12、是主要是主要的遗传物质。的遗传物质。二、二、DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质返返回回命题角度命题角度DNADNA是遗传物质的实验分析是遗传物质的实验分析(1)(1)从近几年新课标地区生物试题看，考查点主要有：从近几年新课标地区生物试题看，考查点主要有：DNADNA是遗传物质实验的分析及拓展应用，如是遗传物质实验的分析及拓展应用，如20102010年江年江苏卷苏卷T4,2009T4,2009广东卷广东卷T9T9。不同生物的遗传物质种类，如不同生物的遗传物质种类，如20092009年江苏卷年江苏卷T5T5。(2)(2)本部分内容多以选择题形式考查。在命题角度上，本部分内容多以选择题形式
13、考查。在命题角度上，以肺炎双球菌为素材，综合考查原核细胞的结构与功以肺炎双球菌为素材，综合考查原核细胞的结构与功能，免疫等有关知识；以噬菌体为素材，综合考查病能，免疫等有关知识；以噬菌体为素材，综合考查病毒的结构、毒的结构、DNADNA的复制及实验分析将是高考命题的新趋的复制及实验分析将是高考命题的新趋势。势。 下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验的有关叙述正确的是图，对此实验的有关叙述正确的是 ()A A本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有3535S S的培养基中获得的的培养基中获得的B
14、B本实验选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和本实验选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNADNAC C实验中采用搅拌和离心等手段是为了把实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNADNA和蛋白质分开再分别检测其放射和蛋白质分开再分别检测其放射性性D D若噬菌体繁殖三代，则子代噬菌体中含若噬菌体繁殖三代，则子代噬菌体中含3535S S的占的占1/41/4 答案答案 B B 解析解析 病毒的繁殖离不开活细胞，要标记噬菌体，病毒的繁殖离不开活细胞，要标记噬菌体，应先标记培养噬菌体的细菌细胞。实验中采用搅拌的应先标记培养噬菌体的细菌细胞。实验中采用搅拌的手段是为了
15、把细菌和噬菌体的蛋白质外壳分开。手段是为了把细菌和噬菌体的蛋白质外壳分开。3535S S标标记蛋白质外壳，外壳没有注入细菌中，子代噬菌体中记蛋白质外壳，外壳没有注入细菌中，子代噬菌体中不含有不含有3535S S。1 1(2010(2010上海高考上海高考) )若若1 1个个3535S S标记的大肠杆菌被标记的大肠杆菌被1 1个个3232P P标记的噬标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体 ( () )A A一定有一定有3535S S，可能有，可能有3232P P B B只有只有3535S SC C一定有一定有3232P P，可能有，可能有3535S S D D
16、只有只有3232P P解析：解析：噬菌体侵染细菌时，以亲代噬菌体的噬菌体侵染细菌时，以亲代噬菌体的DNADNA为模板，以大为模板，以大肠杆菌的成分为原料，合成子代噬菌体的肠杆菌的成分为原料，合成子代噬菌体的DNADNA和蛋白质，故子和蛋白质，故子代噬菌体中部分含代噬菌体中部分含3232P P标记，全部含标记，全部含3535S S标记。标记。答案：答案：A A2 2(2010(2010海南高考海南高考) )某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNADNA，重新组合为重新组合为“杂合杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表噬菌体，然后分
17、别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是现型作出预测，见表。其中预测正确的是 ( () )“杂合合”噬菌体的噬菌体的组成成实验预期期结果果预期期结果序号果序号子代表子代表现型型甲的甲的DNA乙的蛋白乙的蛋白质1与甲种一致与甲种一致2与乙种一致与乙种一致乙的乙的DNA甲的蛋白甲的蛋白质3与甲种一致与甲种一致4与乙种一致与乙种一致A.1A.1、3 3 B B1 1、4 C4 C2 2、3 3 D D2 2、4 4答案：答案：B B解析：解析：“杂合杂合”噬菌体的遗传性状是由其所含的噬菌体的遗传性状是由其所含的DNA决定的，如决定的，如含甲的含甲的DNA，其子代的性状和
18、甲种噬菌体相同。，其子代的性状和甲种噬菌体相同。3.(2009江苏高考江苏高考)科学家从烟草花叶病毒科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列列4组实验组实验(见下表见下表)中，不可能出现的结果是中，不可能出现的结果是 ()实验编号号实验过程程实验结果果病斑病斑类型型病斑中分离出的病病斑中分离出的病毒毒类型型a型型TMV感染植物感染植物a型型a型型b型型TMV感染植物感染植物b型型b型型组合病毒合病毒(a型型TMV的蛋白的蛋白质b型型TMV的的RNA)感染植物感染植物b型型a型型组合病毒
19、合病毒(b型型TMV的蛋白的蛋白质a型型TMV的的RNA)感染植物感染植物a型型a型型A A实验实验 B B实验实验 C C实验实验 D D实验实验答案：答案：C C解析：解析：烟草花叶病毒是烟草花叶病毒是RNARNA病毒，遗传特性是由病毒，遗传特性是由RNARNA决定的，决定的，实验实验组合病毒的遗传物质是组合病毒的遗传物质是b b型型TMVTMV的的RNARNA，所以分离出的病，所以分离出的病毒类型应该是毒类型应该是b b型。型。答案：答案：C C本讲实验本讲实验探究性实验与验证性实验探究性实验与验证性实验 (1)(1)探究性实验探究性实验 指实验者在指实验者在不知晓实验结果的前提下不知晓
20、实验结果的前提下，通过自己，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。的一种认知活动。(2)(2)验证性实验验证性实验 指实验者指实验者针对已知的实验结果而进行的针对已知的实验结果而进行的以验证实以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的为目的的重复性实验重复性实验(3)(3)二者的比较二者的比较探究性实验探究性实验验证性实验验证性实验实验实验目的目的探索研究对象的未知属性、探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系特征以及与其他因素的关系验
21、证研究对象的已验证研究对象的已知属性、特征以及知属性、特征以及与其他因素的关系与其他因素的关系实验实验假设假设假设一般采用假设一般采用“ “ ”的形式表达，是根据现有的形式表达，是根据现有的科学理论、事实，对所要的科学理论、事实，对所要研究的对象设想出一种或几研究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释种可能性的答案、解释因结论是已知的，因结论是已知的，因此不存在假设问因此不存在假设问题题实验实验原理原理因探究内容而异因探究内容而异因验证内容而异因验证内容而异如果如果A，则，则B探究性实验探究性实验验证性实验验证性实验实验过程实验过程应有的实验步骤实应有的实验步骤实际上并未完成，因际上并未完成
22、，因探究内容而异探究内容而异应有的实验步骤，可应有的实验步骤，可以是曾经做过或尚未以是曾经做过或尚未做过的，因验证内容做过的，因验证内容而异而异实验现象实验现象未知，可以不描述未知，可以不描述已知，应准确描述已知，应准确描述(3)(3)二者的比较二者的比较探究性实验探究性实验验证性实验验证性实验实验实验结果结果预测预测对应假设，分类讨论。一般需讨对应假设，分类讨论。一般需讨论论“如果出现结果如果出现结果会怎样，如会怎样，如果出现结果果出现结果或或又会怎样又会怎样”。但有时也会出现但有时也会出现“预测最可能的预测最可能的结果结果”的问题，此种情况应根据的问题，此种情况应根据已有知识推测最合理的结果已有知识推测最合理的结果结果已知，结果已知，不用预测不用预测实验实验结论结论不同的实验结果有相应的不同结不同的实验结果有相应的不同结论论对应实验对应实验目的做出目的做出肯定结论肯定结论
