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第2节 DNA是主要的遗传物质,必修2 遗传与进化 第一章 遗传的细胞基础和 分子基础,过程：,结论：加热杀死的_细菌中存在“转化因子”，将无毒_转化成有毒_。,R型,S型,S型,(2)肺炎双球菌的体外转化实验(艾弗里) 结论：“转化因子”是_，也就是说 _是遗传物质，而_ 不是遗传物质。,蛋白质等其他物质,DNA,DNA,考点一,肺炎双球菌转化实验,2为什么加热杀死的S型细菌里的DNA还有生物活性？ 加热到一定温度，蛋白质的分子结构会被破坏而变性(丧失生物活性)，导致S型细菌死亡。 实验证明，把DNA溶液加热到沸点，可使其氢键断裂，双螺旋解体，但如将其缓慢冷却，分离的单链又可部分重聚，恢复双螺旋结构。因此，在一定温度范围内加热不会导致DNA变性。,(2011·广东高考)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( ),A.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,答案：C,解析：、组：RS型菌的蛋白质和荚膜多糖，只长出R型菌，说明蛋白质和荚膜多糖不是转化因子。组：RS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：用DNA酶将DNA水解，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，从一个反面说明了只有DNA才能使R型菌发生转化。故C正确。,1(双选)(2011·佛山检测)如图所示肺炎双球菌转化实验中的基本步骤，有关说法正确的是( ),A要加热处理，要将提取物分别加入不同培养基，转入液体培养基 B要细菌解体，要将提取物分别加入不同培养基，转入固体培养基 C要转入固体培养基培养，结果可能有S、R两种菌落 D要转入液体培养基培养，结果只有S或R一种菌落,答案：BC,解析：此题考查艾弗里实验的过程。细菌转化实验需要裂解细菌并分离各种成分，然后放入液体培养基中培养，最后在固体培养基的表面观察菌落的形态特征。在固体培养基上可能有S型细菌和R型细菌两种菌落。,二、噬菌体侵染细菌实验 1T2噬菌体 2实验过程及结果 (1)标记噬菌体：用分别含_的培养基培养细菌，再分别培养T2噬菌体得到分别含35S蛋白质和32P DNA的噬菌体。,DNA,蛋白质,寄生,遗传物质,大肠杆菌,35S和32P,(2)侵染细菌 含 的噬菌体细菌混合培养, 搅拌、离心 结果 含32P的噬菌体细菌混合培养 搅拌、离心 ,高,低,结果,高,低,(3)结果分析 噬菌体侵染细菌时，_进入到细菌细胞中，而_留在外面。 子代噬菌体的各种性状是通过亲代_来遗传的。 3结论：_是遗传物质。,DNA,蛋白质外壳,DNA,DNA,三、证明RNA是遗传物质的实验 1烟草花叶病毒组成：_和蛋白质。 2实验过程 3结论：_是遗传物质。,RNA,RNA,蛋白质,RNA,四、DNA是主要的遗传物质,考点二,噬菌体侵染细菌的实验分析,1噬菌体的结构 2实验思路及方法 S是蛋白质特有元素，P是DNA特有元素，用放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。 3侵染特点及过程 (1)进入细菌体内的是噬菌体的DNA，噬菌体蛋白质留在外面不起作用。 (2)噬菌体侵染细菌要经过吸附注入核酸合成组装释放五个过程。,4实验分析 (1)实验结论：该实验证明了DNA的两大重要功能，即能够自我复制，使前后代保持一定的连续性和能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢的过程和性状特点。所以证明DNA是遗传物质。 (2)实验过程中离心后，若用32P标记噬菌体，理论上讲，上清液无放射性，但实验结果上清液中有少量放射性，其原因可能是有少部分噬菌体未侵染细菌或侵染时间过长，子代噬菌体释放出来经离心后存在于上清液中。,5与肺炎双球菌转化实验的比较,(2011·江苏高考)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( ) A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 B分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养 C用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质,答案：C,解析：本题考查在遗传物质的探索过程中噬菌体侵染细菌的实验，意在考查学生对实验的方法步骤及结果的分析能力，具体分析如下：,跟踪训练,2(2011年雅礼中学月考)下列有关“艾弗里的肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌的实验”的叙述中错误的是( ) A两者都运用了放射性同位素标记的实验方法 B两者都运用了一定的方法区分微生物的DNA和蛋白质 C后者的实验结果表明只有噬菌体的DNA才进入大肠杆菌细胞内 D前者的实验结果表明只有DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,解析：艾弗里实验没有用同位素标记的实验方法。 答案：A,考点三,DNA是主要的遗传物质,1DNA是主要的遗传物质 细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞结构的生物(即病毒)的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数的生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而DNA是主要的遗传物质,2不同生物的遗传物质如下表：,考向示例,下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是( ) A豌豆的遗传物质主要是DNA B酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 CT2噬菌体的遗传物质含有硫元素 DHIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸,解析：A豌豆的遗传物质只有DNA；B中酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上，细胞质中也有；C中T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素；D中HIV的遗传物质是RNA，水解后产生4种核糖核苷酸。 答案：B,跟踪训练,3下列有关核酸与遗传物质关系的叙述，不正确的是( ) ADNA是绝大多数生物的遗传物质 B有的生物种类的遗传物质是RNA C在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质 D核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质,解析：真核生物中都有DNA和RNA，RNA是DNA控制合成的，DNA是遗传物质。 答案：C,课题13 同位素标记法的实验应用,1概述 用同位素标记化合物，让它们一起运动、迁移，再用探测仪器进行追踪，可以明白化学反应的详细过程的方法。 2方法应用 用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。,3应用分析 (1)标记某元素，追踪其转移途径。如用18O标记HO，光合作用只产生18O2；再用18O标记C18O2，光合作用只产生O2；证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自CO2。 (2)标记特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌内发现放射性物质；35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质；证明了DNA是噬菌体的遗传物质。 (3)标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15N标记DNA，证明了DNA复制的特点是半保留复制。,实验演练,(2011年珠海测试)请回答下列同位素示踪实验的有关问题： (1)用32P标记的亲代噬菌体感染培养液中只含有31P的大肠杆菌，经保温、搅拌、离心，发现放射性同位素主要分布在_(沉淀物、上清液)中。繁殖n代后，含32P的噬菌体占所有噬菌体的比例是_。本实验中用到的噬菌体(属于、不属于)_细胞生物(原核生物、真核生物)。 (2)有光条件下，14C标记的CO2通过绿叶的气孔进入细胞后，首先在_发生反应，并合成含14C的产物。该产物主要在_被彻底氧化分解。,(3)用3H标记的氨基酸在豚鼠的胰腺细胞研究分泌蛋白的合成和运输时，含放射性物质依次出现在细胞的_等细胞器中，然后经细胞膜分泌出细胞外。以上生物膜在_上紧密联系，协调配合，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 (4)用15N标记尿嘧啶，一段时间后在植物叶肉细胞中检测到放射性物质，含放射性物质的结构有线粒体、叶绿体、_、_。,解析：(1)32P标记亲代噬菌体的DNA，DNA进入大肠杆菌的细胞中，因此放射性主要分布在沉淀物中。繁殖几代产生的噬菌体为2n，含32P的噬菌体只有2个。 (2)光合作用过程中CO2的固定在叶绿体的基质中，合成的含14C的产物的彻底氧化分解在线粒体。 (3)分泌蛋白的合成和运输，经过核糖体、内质网和高尔基体。 (4)尿嘧啶是RNA合成的原料。 答案：(1)沉淀物 2/2n 不属于 (2)叶绿体基质 线粒体 (3)核糖体、内质网、高尔基体 结构和功能 (4)核糖体、细胞核,1.(2010年江苏卷)探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括 ( ) A不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B蛋白质与生物的性状密切相关 C蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制 D蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息,解析：作为遗传物质的特点：结构上存在差异，其基本单位不同的排列组合可以贮存大量遗传信息，与生物性状密切相关，具有较高的稳定性，并且能够自我复制。选项C应为DNA比蛋白质具有更高的热稳定性，并且能够自我复制。 答案：C,2(2011年济南外国语检测)下列遗传物质的探索实验，哪一个没有证明具体的遗传物质是什么？( ) A格里菲斯肺炎双球菌转化实验 B艾弗里肺炎双球菌转化实验 C噬菌体侵染细胞实验 D烟草花叶病毒感染实验,解析：格里菲斯实验只能说明加热杀死的S型细菌中含有使R型细菌转化为S型细菌的转化因子。 答案：A,3(2011年海淀模拟)赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。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 B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DNA在遗传中的作用 D本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性,解析：本题考查噬菌体侵染细菌的相关知识及分析推理能力。32P标记的是T2噬菌体的DNA，所以与无标记的细菌培养液混合，搅拌、离心后，32P主要集中在沉淀物中；如果离心前混合时间过长，部分噬菌体已经释放出来，上清液中也有少量放射性；本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用；实验结果可以说明DNA在亲子代之间传递具有连续性。 答案：B,4(2010年海南卷)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”噬菌体，然后分别感染了大肠杆菌，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、4 C2、3 D2、4,解析：DNA是遗传物质，子代的表现型由DNA决定。 答案：B,5(2010年佛山检测)(双选)在肺炎双球菌转化实验中，将R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合后注射，小鼠死亡，从小鼠体内可分离出S型活细菌。PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的技术。从这两个实验可知 ( ) A加热后杀死的S型细菌中有转化因子，将R型细菌转化成S型细菌 B转化因子是与荚膜合成有关的酶 C与蛋白质相比，DNA具有较高的热稳定性 D所有的蛋白质遇到高温(90 )时都会失活,解析：本题考查对肺炎双球菌的转化和PCR技术这两个重要实验的理解，属于中档题。对前者而言，S型细菌中的转化因子是DNA，可将R型细菌转化为S型细菌，而其他物质不是。对于PCR技术，原理是DNA复制，DNA比蛋白质热稳定性高。并非所有蛋白质在90 时都失活，有些嗜高温微生物，其细胞内的DNA蛋白质、酶等都是耐高温的。 答案：AC,6如图为肺炎双球菌转化实验的一部分图解，请据图回答：,(1)该实验是在_实验的基础上进行的，其目的是证明_的化学成分。 (2)在对R型细菌进行培养之前，必须首先进行的工作是 _。 (3)依据上面图解的实验，可以作出_的假设。,(4)为验证上面的假设，设计了下面的实验：,该实验中加DNA酶的目的是_ _。 观察到的实验现象是_ _。 (5)通过上面两步实验，仍然不能说明_，,为此设计了下面的实验：,观察到的实验现象是_ _， 该实验能够说明_ _。,解析：根据图解过程看出此实验为艾弗里实验，是在格里菲斯实验基础上进行的进一步探究。艾弗里实验的思路方法是把S型细菌中DNA、蛋白质、多糖进行分离提纯，分别观察它们对R型细菌的作用。 答案：(1)格里菲斯肺炎双球菌转化 “转化因子” (2)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质 (3)DNA是遗传物质 (4)分解从S型细菌中提取的DNA 培养基中只长出R型细菌的菌落 (5)蛋白质、多糖等不是遗传物质 培养基中只长出R型细菌的菌落 蛋白质、多糖不是遗传物质,祝,您,学业有成,