《2020届高三生物人教一轮复习课件:6.1DNA是主要的遗传物质.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020届高三生物人教一轮复习课件:6.1DNA是主要的遗传物质.pdf(99页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第六单元 基因的本质和表达 第1课 DNA是主要的遗传物质 考点一 肺炎双球菌转化实验考点一 肺炎双球菌转化实验 【必备知识回顾】【必备知识回顾】 1.1.格里菲思的小鼠体内转化实验:格里菲思的小鼠体内转化实验: (1)(1)实验材料:实验材料: S S型肺炎双球菌型肺炎双球菌R R型肺炎双球菌型肺炎双球菌 菌落菌落_ 菌体菌体有多糖类荚膜有多糖类荚膜无多糖类荚膜无多糖类荚膜 毒性毒性_ 光滑光滑粗糙粗糙 有毒有毒无毒无毒 (2)(2)实验过程和结论:实验过程和结论: S S型型 S S型型 转化因子转化因子 2.2.艾弗里的体外转化实验:艾弗里的体外转化实验: (1)(1)设计思路:直接分离
2、设计思路:直接分离S S型细菌的型细菌的DNADNA、荚膜多糖、荚膜多糖、 蛋白质等,将它们分别与蛋白质等,将它们分别与_混合培养,研究混合培养,研究 它们各自的遗传功能。它们各自的遗传功能。 R R型细菌型细菌 (2)(2)实验过程和结论:实验过程和结论: R RS S DNADNA 【特别提醒】【特别提醒】 肺炎双球菌转化实验的三个误区肺炎双球菌转化实验的三个误区 (1)(1)转化的实质是基因重组而非基因突变。转化的实质是基因重组而非基因突变。 肺炎双球菌转化是指肺炎双球菌转化是指S S型细菌的型细菌的DNADNA片段整合到片段整合到R R型细菌型细菌 的的DNADNA中,使受体细胞获得了
3、新的遗传信息,即发生了中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了 基因重组。基因重组。 (2)(2)并非所有的并非所有的R R型细菌都被转化。型细菌都被转化。 由于转化受到由于转化受到DNADNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体的纯度、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菌的状态等因素的影响,因此转化过程中并不是所有 的的R R型细菌都被转化成型细菌都被转化成S S型细菌,而只是少部分型细菌,而只是少部分R R型细菌型细菌 被转化成被转化成S S型细菌。型细菌。 (3)(3)加热导致加热导致DNADNA变性后可复性。变性后可复性。 加热杀死加热杀死S S型细
4、菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是 其内部的其内部的DNADNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活 性。性。 【核心素养提升】【核心素养提升】 【典例示范】【典例示范】 (2018(2018皖南八校联考皖南八校联考) )利用两种类型的肺炎双球菌进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,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 正确的是正确的是世纪金榜导学号世纪金榜导学号14120119(
5、14120119( ) ) A.A.通过通过e e、f f对照,能说明转化因子是对照,能说明转化因子是DNADNA而不是蛋白质而不是蛋白质 B.fB.f组可以分离出组可以分离出S S型和型和R R型两种肺炎双球菌型两种肺炎双球菌 C.eC.e组可分离出组可分离出R R型肺炎双球菌型肺炎双球菌 D.D.能导致小鼠死亡的是能导致小鼠死亡的是a a、b b、c c、d d四组四组 【素养解读】【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学探究,本题主要考查的核心素养是科学探究, 具体表现在两个角度:具体表现在两个角度: 素养角度素养角度具体表现具体表现 结果的表达交流能力结果的表达交流能力A A项分析实验
6、现象,得出相应实验结论项分析实验现象,得出相应实验结论 获取证据或数据的能力获取证据或数据的能力B B、C C、D D项分析实验过程,对实验现象作出解释项分析实验过程,对实验现象作出解释 【解析】【解析】选选D D。从题图实验过程可看出,通过。从题图实验过程可看出,通过e e、f f对照,对照, 能说明转化因子是能说明转化因子是DNADNA而不是蛋白质;而不是蛋白质;f f组加入了组加入了S S型菌型菌 的的DNADNA,可以分离出,可以分离出S S型和型和R R型两种肺炎双球菌;型两种肺炎双球菌;e e组加组加 入了入了S S型菌的蛋白质,只能分离出型菌的蛋白质,只能分离出R R型肺炎双球菌
7、。型肺炎双球菌。a a组组 经煮沸失活,经煮沸失活,d d组和组和e e组均为组均为R R型菌,均不能导致小鼠死型菌,均不能导致小鼠死 亡;亡;b b、c c组是组是S S型细菌,型细菌,f f组的组的R R型细菌有一部分转化成型细菌有一部分转化成 了了S S型细菌,均可导致小鼠死亡。型细菌,均可导致小鼠死亡。 【母题变式】【母题变式】 变式变式1 1 实验拓展分析 实验拓展分析 上题实验的设计思路是什么?为什么能得出上题实验的设计思路是什么?为什么能得出S S型细菌的型细菌的 DNADNA是遗传物质的结论?是遗传物质的结论? 提示:提示:实验设计思路是把实验设计思路是把DNADNA与蛋白质分
8、开,分别观察与蛋白质分开,分别观察 DNADNA或蛋白质的作用。转化后形成的或蛋白质的作用。转化后形成的S S型细菌的性状可型细菌的性状可 以遗传下去,则说明以遗传下去,则说明S S型细菌的型细菌的DNADNA是遗传物质。是遗传物质。 变式变式2 2 图形转换 图形转换 上述能导致小鼠死亡的组别中,哪一组符合如图所示上述能导致小鼠死亡的组别中,哪一组符合如图所示 的小鼠体内的小鼠体内S S型和型和R R型细菌含量的变化情况?为什么?型细菌含量的变化情况?为什么? 提示:提示:f f组。组。f f组开始是组开始是R R型细菌,加入型细菌,加入S S型细菌的型细菌的DNADNA后,后, 有一部分被
9、转化成了有一部分被转化成了S S型细菌,小鼠体内型细菌,小鼠体内S S型和型和R R型细菌型细菌 含量变化情况符合该图。含量变化情况符合该图。 【方法规律】【方法规律】 两种肺炎双球菌在小鼠体内的数量变化分析两种肺炎双球菌在小鼠体内的数量变化分析 (1)(1)适量的适量的R R型细菌注入小鼠体内,数量会减少,最后型细菌注入小鼠体内,数量会减少,最后 几乎降为几乎降为0 0,原因是小鼠具有免疫系统,能将无毒的,原因是小鼠具有免疫系统,能将无毒的R R 型细菌清除。型细菌清除。 (2)(2)适量的适量的S S型细菌注入小鼠体内,数量会先减少后增型细菌注入小鼠体内,数量会先减少后增 加,因为加,因为
10、S S型细菌有毒,会使小鼠的免疫力大大下降。型细菌有毒,会使小鼠的免疫力大大下降。 (3)(3)适量的混合活细菌注入小鼠体内,数量都会先减少适量的混合活细菌注入小鼠体内,数量都会先减少 后增加,因为后增加,因为S S型细菌会导致小鼠免疫力下降,使细菌型细菌会导致小鼠免疫力下降,使细菌 的数量增加。的数量增加。 (4)(4)加热杀死的加热杀死的S S型细菌与正常的型细菌与正常的R R型细菌混合注入小鼠型细菌混合注入小鼠 体内,体内,R R型细菌数量会暂时下降,但一旦型细菌数量会暂时下降,但一旦S S型细菌的型细菌的DNADNA 将将R R型细菌转化成有活性的型细菌转化成有活性的S S型细菌,小鼠
11、的免疫力会型细菌,小鼠的免疫力会 逐渐下降,两种细菌的数量都会增加。逐渐下降,两种细菌的数量都会增加。 【高考角度全练】【高考角度全练】 角度一角度一 肺炎双球菌的体内转化实验肺炎双球菌的体内转化实验 1.(20181.(2018衡水模拟衡水模拟)S)S型肺炎双球菌的荚膜表面具有多型肺炎双球菌的荚膜表面具有多 种抗原类型种抗原类型( (如如、等等) ),不同的抗原类型之间,不同的抗原类型之间 不能通过突变而发生转换;在特殊条件下离体培养不能通过突变而发生转换;在特殊条件下离体培养S-S- 型肺炎双球菌可从中分离出型肺炎双球菌可从中分离出R-R-型菌。格里菲思将型菌。格里菲思将 加热杀死的加热杀
12、死的S-S-型菌与型菌与R-R-型菌混合后同时注入型菌混合后同时注入 小鼠体内,小鼠患病并大量死亡,而且从患病死亡的小鼠体内,小鼠患病并大量死亡,而且从患病死亡的 小鼠体内获得了具有活性的小鼠体内获得了具有活性的S-S-型菌;而单独注射加型菌;而单独注射加 热杀死的热杀死的S-S-型菌,小鼠未死亡。此实验结果能支持型菌,小鼠未死亡。此实验结果能支持 的假设是的假设是( ( ) ) A.S-A.S-型菌经突变形成了耐高温型菌型菌经突变形成了耐高温型菌 B.S-B.S-型菌是由型菌是由R-R-型菌突变形成的型菌突变形成的 C.R-C.R-型菌经过转化形成了型菌经过转化形成了S-S-型菌型菌 D.D
13、.加热后加热后S-S-型菌可能未被完全杀死型菌可能未被完全杀死 【解析】【解析】选选C C。加热杀死的。加热杀死的S-S-型菌与型菌与R-R-型菌混合后型菌混合后 同时注入小鼠体内,小鼠患病并大量死亡,而且从患同时注入小鼠体内,小鼠患病并大量死亡,而且从患 病死亡小鼠体内获得了具有活性的病死亡小鼠体内获得了具有活性的S-S-型菌;而单独型菌;而单独 注射加热杀死的注射加热杀死的S-S-型菌,小鼠未死亡,说明型菌,小鼠未死亡,说明R-R-型型 菌经过转化形成了菌经过转化形成了S-S-型菌。型菌。 角度二角度二 肺炎双球菌的体外转化实验肺炎双球菌的体外转化实验 2.(20182.(2018洛阳模拟
14、洛阳模拟) )如图为肺炎双球菌转化实验中的如图为肺炎双球菌转化实验中的 基本步骤,下列有关说法正确的是基本步骤,下列有关说法正确的是 ( ( ) ) A.A.要加热处理,要加热处理,要将各提取物分别与要将各提取物分别与R R菌混合培养菌混合培养 B.B.培养基上的一个肺炎双球菌的菌落是一个群落培养基上的一个肺炎双球菌的菌落是一个群落 C.C.如果将活如果将活S S菌悬液与活菌悬液与活R R菌悬液换一下位置,则不会菌悬液换一下位置,则不会 发生转化发生转化 D.D.要转入固体培养基培养,结果可能出现要转入固体培养基培养,结果可能出现S S、R R两种两种 菌落菌落 【解析】【解析】选选D D。图
15、中。图中过程要获取蛋白质、过程要获取蛋白质、DNADNA等成分,等成分, 所以不能加热处理,所以不能加热处理,A A错误;培养基上的一个肺炎双球错误;培养基上的一个肺炎双球 菌的菌落是一个种群,菌的菌落是一个种群,B B错误;如果将活错误;如果将活S S菌悬液与活菌悬液与活R R 菌悬液换一下位置,则可能会发生转化,菌悬液换一下位置,则可能会发生转化,C C错误;错误;要要 转入固体培养基培养,结果可能出现转入固体培养基培养,结果可能出现S S、R R两种菌落,两种菌落,D D 正确。正确。 3.(20183.(2018太原模拟太原模拟) )艾弗里和同事用艾弗里和同事用R R型和型和S S型肺
16、炎双型肺炎双 球菌进行实验,结果如表所示。由表可知球菌进行实验,结果如表所示。由表可知( ( ) ) 实验实验 组号组号 接种接种 菌型菌型 加入加入S S型细菌的物质型细菌的物质 培养皿培养皿 长菌情况长菌情况 R R型型蛋白质蛋白质R R型型 R R型型荚膜多糖荚膜多糖R R型型 R R型型DNADNAR R型、型、S S型型 R R型型DNA(DNA(经经DNADNA酶处理酶处理) )R R型型 A.A.不能证明不能证明S S型细菌的蛋白质不是转化因子型细菌的蛋白质不是转化因子 B.B.说明说明S S型细菌的荚膜多糖有酶活性型细菌的荚膜多糖有酶活性 C.C.和和说明说明S S型细菌的型细
17、菌的DNADNA是转化因子是转化因子 D.D.说明说明DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 【解析】【解析】选选C C。在实验过程中,。在实验过程中,组加入的蛋白质和组加入的蛋白质和 组加入的荚膜多糖都不能促进组加入的荚膜多糖都不能促进R R型细菌的转化,说明二型细菌的转化,说明二 者不是转化因子,者不是转化因子,A A错误。实验中没有证明错误。实验中没有证明S S型细菌的型细菌的 荚膜多糖有酶活性,荚膜多糖有酶活性,B B错误。错误。组加入的组加入的DNADNA能促进能促进R R型型 细菌的转化,细菌的转化,组加入的经组加入的经DNADNA酶处理的酶处理的DNADNA不能促进不能促进
18、R R 型细菌转化,通过对照实验说明型细菌转化,通过对照实验说明DNADNA是转化因子,是转化因子,C C正正 确。确。说明说明DNADNA是遗传物质,但是没有说明它是主是遗传物质,但是没有说明它是主 要的遗传物质,要的遗传物质,D D错误。错误。 【易错提醒】【易错提醒】本题易错选本题易错选D D,错因在于未能正确理解,错因在于未能正确理解 “DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质”的含义,如果证明这一结论,的含义,如果证明这一结论, 需要单独设计实验证明,但题干中的实验不能得出这需要单独设计实验证明,但题干中的实验不能得出这 一结论。一结论。 【加固训练】【加固训练】 (2018(2
19、018商丘模拟商丘模拟) )肺炎双球菌有许多类型,有荚肺炎双球菌有许多类型,有荚 膜的膜的S S型细菌有毒性,能引起人患肺炎或引起小鼠患败型细菌有毒性,能引起人患肺炎或引起小鼠患败 血症死亡,无荚膜的血症死亡,无荚膜的R R型细菌无毒性。下图为所做的细型细菌无毒性。下图为所做的细 菌转化实验,相关说法错误的是菌转化实验,相关说法错误的是( ( ) ) A.A.丙组为对照组,实验结果为小鼠不死亡丙组为对照组,实验结果为小鼠不死亡 B.B.能导致小鼠患败血症死亡的有甲、丁两组能导致小鼠患败血症死亡的有甲、丁两组 C.C.戊组试管中长出的还是无毒性的戊组试管中长出的还是无毒性的R R型细菌型细菌 D
20、.D.丁组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传丁组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传 给后代给后代 【解析】【解析】选选D D。丙组为对照组,小鼠不死亡;含有荚膜。丙组为对照组,小鼠不死亡;含有荚膜 的肺炎双球菌是甲、乙、丁三组,煮沸处理能使有荚的肺炎双球菌是甲、乙、丁三组,煮沸处理能使有荚 膜的肺炎双球菌失去毒性,所以只有甲、丁两组能导膜的肺炎双球菌失去毒性,所以只有甲、丁两组能导 致小鼠死亡。戊组加致小鼠死亡。戊组加S S型细菌的蛋白质,试管中长出的型细菌的蛋白质,试管中长出的 还是无毒性的还是无毒性的R R型细菌,丁组产生的有毒性的肺炎双球型细菌,丁组产生的有毒性的肺炎双球 菌
21、是由遗传物质的改变引起的,可以遗传给后代。菌是由遗传物质的改变引起的,可以遗传给后代。 考点二 噬菌体侵染细菌的实验考点二 噬菌体侵染细菌的实验 【必备知识回顾】【必备知识回顾】 1.1.实验材料实验材料TT2 2噬菌体:噬菌体: 蛋白质蛋白质 DNADNAP P 寄生寄生 2.2.实验方法:实验方法:_,该实验中用,该实验中用35 35S S、 、32 32P P 分别标记分别标记_。 同位素标记法同位素标记法 蛋白质和蛋白质和DNADNA 3.3.实验过程及结果:实验过程及结果: (1)(1)标记标记T T2 2噬菌体:噬菌体: T T2 2噬菌体噬菌体 大肠杆菌大肠杆菌 (2)(2)侵染
22、细菌:侵染细菌: 高高 低低 低低 高高 (3)(3)实验结果与分析:实验结果与分析: 分组实验分组实验 ( (相互对照相互对照) ) 结 果结 果分析分析 含含32 32P P的 的T T2 2噬菌体噬菌体+ +细菌细菌 上清液中几乎无上清液中几乎无 3232P P, ,32 32P P主要分布 主要分布 在在_内内 3232P PDNA DNA进入了进入了 宿主细胞内宿主细胞内 含含35 35S S的 的T T2 2噬菌体噬菌体+ +细菌细菌 宿主细胞内无宿主细胞内无35 35S S, , 3535S S主要分布在上 主要分布在上 清液中清液中 _ 未进入宿主细胞,未进入宿主细胞, 留在外
23、面留在外面 宿主细胞宿主细胞 3535S S蛋白质外壳 蛋白质外壳 4.4.实验结论:在实验结论:在T T2 2噬菌体中,保证亲代与子代之间噬菌体中,保证亲代与子代之间 具有连续性的物质是具有连续性的物质是_,即,即_是遗传物质。是遗传物质。 DNADNADNADNA 5.T5.T2 2噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌体外转化实噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌体外转化实 验的比较:验的比较: 项目项目T T2 2噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验 肺炎双球菌体外转肺炎双球菌体外转 化实验化实验 设计设计 思路思路 设法将设法将_和其他物质分开,单独地研究它和其他物质分开,单独地研究它 们的作用们
24、的作用 DNADNA 项目项目T T2 2噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验 肺炎双球菌体外转肺炎双球菌体外转 化实验化实验 处理处理 方法方法 放射性同位素标记法:放射性同位素标记法: 分别标记分别标记DNADNA和蛋白质和蛋白质 的特殊元素的特殊元素 直接分离法:分离直接分离法:分离 出出S S型细菌的型细菌的DNADNA、 RNARNA、蛋白质和荚膜、蛋白质和荚膜 多糖等,分别与多糖等,分别与R R型型 活细菌混合培养活细菌混合培养 项目项目 T T2 2噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌 实验实验 肺炎双球菌体外肺炎双球菌体外 转化实验转化实验 检验检验 结果结果 的方式的方式 检测放射性
25、的存在检测放射性的存在 位置位置 观察观察R R型细菌能否型细菌能否 转化成转化成S S型细菌型细菌 结论结论 _是遗传物质,是遗传物质, 但不能证明蛋白质但不能证明蛋白质 不是遗传物质不是遗传物质 _是遗传物质,是遗传物质, 而蛋白质等不是而蛋白质等不是 遗传物质遗传物质 DNADNADNADNA 【特别提醒】【特别提醒】 标记标记T T2 2噬菌体的三个噬菌体的三个“不能不能” ” (1)(1)不能用含不能用含35 35S S和 和32 32P P的培养基培养 的培养基培养T T2 2噬菌体:噬菌体:T T2 2噬菌体噬菌体 是病毒,只能寄生在活细胞内,不能利用培养基直接是病毒,只能寄生在
26、活细胞内,不能利用培养基直接 培养。培养。 (2)(2)不能用不能用18 18O O和 和14 14C C标记细菌,再用被标记的细菌来培 标记细菌,再用被标记的细菌来培 养养T T2 2噬菌体:噬菌体:DNADNA和蛋白质都含有和蛋白质都含有O O和和C C,用这两种元素,用这两种元素 标记,结果是标记,结果是T T2 2噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体的蛋白质外壳和DNADNA都被标记,都被标记, 导致进行噬菌体侵染细菌实验时,不能确定哪一种物导致进行噬菌体侵染细菌实验时,不能确定哪一种物 质进入细菌,从而不能确定哪一种物质是遗传物质。质进入细菌,从而不能确定哪一种物质是遗传物质。 (3)(3)不
27、能用不能用35 35S S和 和32 32P P标记同一 标记同一T T2 2噬菌体:放射性检测时噬菌体:放射性检测时 只能检测到放射性的存在部位,不能确定是何种元素只能检测到放射性的存在部位,不能确定是何种元素 的放射性。的放射性。 【核心素养提升】【核心素养提升】 【典例示范】【典例示范】 (2017(2017全国卷全国卷)在证明在证明DNADNA是遗传物质的过程中,是遗传物质的过程中,T T2 2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与 该噬菌体相关的叙述,正确的是该噬菌体相关的叙述,正确的是( ( ) ) 世纪金榜导学号世纪金榜导学
28、号1412012014120120 A.TA.T2 2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B.TB.T2 2噬菌体病毒颗粒内可以合成噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNAmRNA和蛋白质和蛋白质 C.C.培养基中的培养基中的32 32P P经宿主摄取后可出现在 经宿主摄取后可出现在T T2 2噬菌体的核噬菌体的核 酸中酸中 D.D.人类免疫缺陷病毒与人类免疫缺陷病毒与T T2 2噬菌体的核酸类型和增殖过噬菌体的核酸类型和增殖过 程相同程相同 【素养解读】【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维,本题主要考查的核心素养是科学思维, 具体表现在三个角度:具体表现
29、在三个角度: 素养角度素养角度具体表现具体表现 归纳与演绎归纳与演绎A A、B B项分析项分析T T2 2噬菌体的增殖和代谢特点噬菌体的增殖和代谢特点 比较与分类比较与分类D D项分析人类免疫缺陷病毒与项分析人类免疫缺陷病毒与T T2 2噬菌体的共同点噬菌体的共同点 分析与综合分析与综合C C项分析子代项分析子代T T2 2噬菌体的组成物质来源噬菌体的组成物质来源 【解析】【解析】选选C C。本题主要考查。本题主要考查T T2 2噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验 及病毒的特点。及病毒的特点。T T2 2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌 细胞内的病毒,细胞内的
30、病毒,A A项错误;项错误;T T2 2噬菌体缺乏独立代谢的能噬菌体缺乏独立代谢的能 力,只能在宿主细胞内进行代谢,力,只能在宿主细胞内进行代谢,B B项错误;项错误;T T2 2噬菌体噬菌体 侵入宿主细胞后,利用宿主细胞的核苷酸合成自身的侵入宿主细胞后,利用宿主细胞的核苷酸合成自身的 核酸,培养基中核酸,培养基中32 32P P经宿主摄取后,可以出现在 经宿主摄取后,可以出现在T T2 2噬菌噬菌 体的核酸中,体的核酸中,C C项正确;人类免疫缺陷病毒项正确;人类免疫缺陷病毒(HIV)(HIV)的遗的遗 传物质是传物质是RNARNA,T T2 2噬菌体的遗传物质是噬菌体的遗传物质是DNADN
31、A,D D项错误。项错误。 【母题变式】【母题变式】 变式变式1 1 噬菌体的结构分析 噬菌体的结构分析 在证明在证明DNADNA是遗传物质的实验中,赫尔希和蔡斯分别用是遗传物质的实验中,赫尔希和蔡斯分别用 3232P P和 和35 35S S标记 标记T T2 2噬菌体的噬菌体的DNADNA和蛋白质,在下图中标记和蛋白质,在下图中标记 元素所在部位依次是元素所在部位依次是_。理由是。理由是_ _ _。 DNADNA标记的是标记的是P P, 是磷酸;蛋白质标记的是是磷酸;蛋白质标记的是S S,只有,只有R R基基( () )中可能含中可能含 有有S S 变式变式2 2 T T2 2噬菌体侵染细
32、菌实验的结论噬菌体侵染细菌实验的结论 T T2 2噬菌体侵染细菌实验同时还证明了噬菌体侵染细菌实验同时还证明了DNADNA的两大重要功的两大重要功 能,即:能够能,即:能够_,使前后代保持一定的连续,使前后代保持一定的连续 性;能够指导性;能够指导_的合成,从而控制新陈代谢的过的合成,从而控制新陈代谢的过 程和性状特点。程和性状特点。 自我复制自我复制 蛋白质蛋白质 【方法规律】【方法规律】 子代噬菌体的组成物质来源分析子代噬菌体的组成物质来源分析 (1)(1)从蛋白质外壳方面分析:由宿主细胞提供原料氨基从蛋白质外壳方面分析:由宿主细胞提供原料氨基 酸,在宿主细胞的核糖体上合成。酸,在宿主细胞
33、的核糖体上合成。 (2)(2)从从DNADNA方面分析:由亲代噬菌体提供模板,利用宿方面分析:由亲代噬菌体提供模板,利用宿 主细胞提供的脱氧核苷酸,通过半保留复制的方式,主细胞提供的脱氧核苷酸,通过半保留复制的方式, 合成子代噬菌体的合成子代噬菌体的DNADNA。 (3)(3)从子代噬菌体方面分析:释放的众多子代噬菌体中,从子代噬菌体方面分析:释放的众多子代噬菌体中, 只有少数含有亲代噬菌体只有少数含有亲代噬菌体DNADNA的单链,其余子代噬菌体的单链,其余子代噬菌体 的的DNADNA均由宿主细胞提供原料合成。均由宿主细胞提供原料合成。 【高考角度全练】【高考角度全练】 1.(20181.(2
34、018沧州名校联考沧州名校联考) )赫尔希和蔡斯于赫尔希和蔡斯于19521952年所年所 做的做的T T2 2噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNADNA 是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是T T2 2噬菌噬菌 体体( ( ) ) A.A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞 B.B.只将其只将其DNADNA注入大肠杆菌细胞中注入大肠杆菌细胞中 C.DNAC.DNA可用可用15 15N N放射性同位素标记 放射性同位素标记 D.D.蛋白质可用蛋白质可用32 32P P放射性同位素标记 放射
35、性同位素标记 【解析】【解析】选选B B。T T2 2噬菌体侵染大肠杆菌后,会裂解宿主噬菌体侵染大肠杆菌后,会裂解宿主 细胞,但不是成功的原因;细胞,但不是成功的原因;T T2 2噬菌体侵染细菌时把噬菌体侵染细菌时把DNADNA 注入大肠杆菌中,而蛋白质外壳留在外面,这一特性注入大肠杆菌中,而蛋白质外壳留在外面,这一特性 将蛋白质和将蛋白质和DNADNA分离开,使实验结果更科学、更准确;分离开,使实验结果更科学、更准确; T T2 2噬菌体的结构物质有蛋白质和噬菌体的结构物质有蛋白质和DNADNA,对蛋白质和,对蛋白质和DNADNA 进行标记要用特征元素进行标记要用特征元素35 35S S和
36、和32 32P P,不能用共有元素 ,不能用共有元素15 15N N; ; 蛋白质的组成元素中一般没有蛋白质的组成元素中一般没有P P。 【知识总结】【知识总结】T T2 2噬菌体侵染大肠杆菌噬菌体侵染大肠杆菌 (1)(1)侵染过程:侵染过程: (2)(2)过程分析。过程分析。 T T2 2噬菌体只提供模板,氨基酸、核苷酸、噬菌体只提供模板,氨基酸、核苷酸、tRNAtRNA、核糖、核糖 体、能量系统和酶系统等都由宿主提供。当体、能量系统和酶系统等都由宿主提供。当T T2 2噬菌体噬菌体 增殖到一定数量后大肠杆菌裂解,释放出大量的增殖到一定数量后大肠杆菌裂解,释放出大量的T T2 2噬噬 菌体。
37、菌体。 2.(20182.(2018郑州模拟郑州模拟)T)T2 2噬菌体侵染大肠杆菌的实验流噬菌体侵染大肠杆菌的实验流 程为同位素标记程为同位素标记T T2 2噬菌体噬菌体TT2 2噬菌体侵染大肠杆菌噬菌体侵染大肠杆菌 搅拌搅拌离心离心检测上清液和沉淀物的放射性,下列说检测上清液和沉淀物的放射性,下列说 法正确的是法正确的是( ( ) ) A.A.实验中有两次培养实验中有两次培养T T2 2噬菌体的过程,可以说明病毒噬菌体的过程,可以说明病毒 的生命活动离不开细胞的生命活动离不开细胞 B.TB.T2 2噬菌体侵染的是未标记的大肠杆菌,为保证侵染噬菌体侵染的是未标记的大肠杆菌,为保证侵染 的效果
38、可以延长保温的时间的效果可以延长保温的时间 C.C.离心的目的是让离心的目的是让T T2 2噬菌体和大肠杆菌分离噬菌体和大肠杆菌分离 D.D.用用32 32P P标记的一组感染实验,放射性主要分布在上清 标记的一组感染实验,放射性主要分布在上清 液中液中 【解析】【解析】选选A A。病毒没有细胞结构,没有自主代谢,生。病毒没有细胞结构,没有自主代谢,生 命活动必须依赖活细胞,因此需要用大肠杆菌培养噬命活动必须依赖活细胞,因此需要用大肠杆菌培养噬 菌体,菌体,A A正确;正确;T T2 2噬菌体侵染细菌的实验中,培养时间噬菌体侵染细菌的实验中,培养时间 不宜过长,否则会导致噬菌体从大肠杆菌中释放
39、出来,不宜过长,否则会导致噬菌体从大肠杆菌中释放出来, B B错误;离心的目的是让错误;离心的目的是让T T2 2噬菌体的蛋白质外壳和大肠噬菌体的蛋白质外壳和大肠 杆菌分离,杆菌分离,C C错误;用错误;用32 32P P标记的一组感染实验,放射 标记的一组感染实验,放射 性主要分布在沉淀物中,性主要分布在沉淀物中,D D错误。错误。 3.3.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的T T2 2噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌 实验,进行了以下实验,进行了以下4 4个实验:个实验:用未标记的用未标记的T T2 2噬菌体侵噬菌体侵 染染35 35S S标记的细菌; 标记的细菌;用用3
40、2 32P P标记的 标记的T T2 2噬菌体侵染未标记噬菌体侵染未标记 的细菌;的细菌;用未标记的用未标记的T T2 2噬菌体侵染噬菌体侵染3 3H H标记的细菌;标记的细菌; 用用15 15N N标记的 标记的T T2 2噬菌体侵染未标记的细菌。经过一段噬菌体侵染未标记的细菌。经过一段 时间后离心,检测到以上时间后离心,检测到以上4 4个实验中放射性物质的主要个实验中放射性物质的主要 位置依次是位置依次是 世纪金榜导学号世纪金榜导学号14120121(14120121( ) ) A.A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清 液液 B.B.
41、沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液 C.C.上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液 D.D.沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 【解析】【解析】选选D D。在该实验中,沉淀物的主要成分是细菌,。在该实验中,沉淀物的主要成分是细菌, 上清液的主要成分为上清液的主要成分为T T2 2噬菌体外壳。噬菌体外壳。都直接对细都直接对细 菌进行了标记,放射性物质主要出现在沉淀物中;菌进行了标记,放射性物质主要出现在沉淀物中; 用用32 32P P只能标记 只能标记T T2 2噬菌体的噬菌
42、体的DNADNA,在该实验中,在该实验中,T T2 2噬菌体噬菌体 的的DNADNA会进入细菌体内,放射性物质也主要出现在沉淀会进入细菌体内,放射性物质也主要出现在沉淀 物中;物中;用用15 15N N可以标记 可以标记T T2 2噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体的蛋白质外壳和DNADNA, 在该实验中,在该实验中,T T2 2噬菌体的蛋白质外壳不会噬菌体的蛋白质外壳不会 进入细菌体内,而进入细菌体内,而DNADNA可以进入细菌体内,故放射性物可以进入细菌体内,故放射性物 质会出现在上清液和沉淀物中。质会出现在上清液和沉淀物中。 【加固训练】【加固训练】 1.(20181.(2018豫北四市联考豫北
43、四市联考) )某同学模拟赫尔希和蔡斯做某同学模拟赫尔希和蔡斯做 了了T T2 2噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验,有关分析错误噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验,有关分析错误 的是的是 ( ( ) ) A.A.35 35S S标记的是 标记的是T T2 2噬菌体的噬菌体的DNADNA B.B.沉淀物沉淀物b b中含放射性的高低与中含放射性的高低与过程中搅拌是否充分过程中搅拌是否充分 有关有关 C.C.上清液上清液a a中放射性较强中放射性较强 D.D.上述实验过程并不能证明上述实验过程并不能证明DNADNA是遗传物质是遗传物质 【解析】【解析】选选A A。35 35S S标记的是 标记的是T T2 2噬
44、菌体的蛋白质外壳,噬菌体的蛋白质外壳, DNADNA不含有不含有S S;若搅拌不充分,一部分蛋白质外壳不能;若搅拌不充分,一部分蛋白质外壳不能 与大肠杆菌分离,会随大肠杆菌进入沉淀物中,使沉与大肠杆菌分离,会随大肠杆菌进入沉淀物中,使沉 淀物淀物b b中放射性增强;充分搅拌离心后,含放射性的蛋中放射性增强;充分搅拌离心后,含放射性的蛋 白质外壳进入上清液,使上清液白质外壳进入上清液,使上清液a a中放射性较强;该实中放射性较强;该实 验没有标记验没有标记DNADNA,不能说明,不能说明DNADNA的作用,故不能证明的作用,故不能证明DNADNA 是遗传物质。是遗传物质。 2.(20182.(2
45、018西安模拟西安模拟) )噬菌体的遗传物质有的是单链噬菌体的遗传物质有的是单链RNARNA, 有的是单链有的是单链DNADNA,有的是双链,有的是双链RNARNA,还有的是双链,还有的是双链DNADNA。 有些噬菌体具有将基因插入宿主有些噬菌体具有将基因插入宿主DNADNA内的特性,使得它内的特性,使得它 成为重要的分子和遗传学研究工具。下列相关叙述正成为重要的分子和遗传学研究工具。下列相关叙述正 确的是确的是( ( ) ) A.A.不同噬菌体的可遗传变异类型有突变和基因重组不同噬菌体的可遗传变异类型有突变和基因重组 B.B.噬菌体与人体细胞都能进行细胞增殖和细胞分化噬菌体与人体细胞都能进行
46、细胞增殖和细胞分化 C.C.将基因插入宿主将基因插入宿主DNADNA的噬菌体的遗传物质为双链的噬菌体的遗传物质为双链DNADNA D.D.所有的噬菌体都可以用于所有的噬菌体都可以用于“验证验证DNADNA是遗传物质是遗传物质”的的 实验实验 【解析】【解析】选选C C。突变包括基因突变和染色体变异,噬菌。突变包括基因突变和染色体变异,噬菌 体不具有细胞结构,不能发生染色体变异和细胞的增体不具有细胞结构,不能发生染色体变异和细胞的增 殖与分化,殖与分化,A A、B B错误;噬菌体的宿主应为细胞生物,错误;噬菌体的宿主应为细胞生物, 而细胞生物的而细胞生物的DNADNA均为双链均为双链DNADNA
47、,所以具有能将基因插,所以具有能将基因插 入宿主入宿主DNADNA内特性的噬菌体的遗传物质应为双链内特性的噬菌体的遗传物质应为双链DNADNA,C C 正确;遗传物质是正确;遗传物质是RNARNA的噬菌体不能用于的噬菌体不能用于“验证验证DNADNA是是 遗传物质遗传物质”的实验,的实验,D D错误。错误。 考点三 考点三 DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 【必备知识回顾】【必备知识回顾】 1.RNA1.RNA是遗传物质的实验:是遗传物质的实验: (1)(1)实验材料:烟草花叶病毒和烟草,烟草花叶病毒实验材料:烟草花叶病毒和烟草,烟草花叶病毒 的组成物质是的组成物质是_。 蛋白质和蛋白质和RNARNA (2)(2)实验过程及结果:实验过程及结果: 出现病斑出现病斑 不出现病斑不出现病斑 (3)(3)实验分析与结论:烟草花叶病毒的实验分析与结论:烟草花叶病毒的_能自我复能自我复 制,并控制生物的遗传性状,因此制,并控制生物的遗传性状,因此_是它的遗传物是它的遗传物 质。质。 RNARNA RNARNA 2.2.生物体内核酸种类、遗传物质类型及实例:生物体内核酸种类、遗传物质类型及实例: 生物类型生物类型核酸种类核酸种类遗传物质遗传物质实例实例 有细胞有细胞 结构的结构的 生物生物 真核生物真核生物 DNADNA和和 RNARNA _ 酵母菌、酵母菌、 小麦、人小
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