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文档介绍
2021版高考生物一轮复习第7单元遗传的分子基础第1讲DNA是主要的遗传物质课件苏教版必修2
第 1 讲 DNA 是主要的遗传物质 - 3 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 肺炎双球菌转化实验 1 . 格里菲思的体内转化实验 (1) 实验材料 :S 型和 R 型肺炎双球菌。 表面光滑 表面粗糙 有毒 无毒 - 4 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (2) 实验过程和结果 : S 型活细菌 不死亡 - 5 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (3) 分析 : ① 实验 a 、 b 说明 R 型活细菌无毒性 ,S 型活细菌 。 ② 实验 c 说明加热杀死的 S 型细菌 。 ③ 实验 d 说明无毒性的 R 型活细菌在与加热杀死的 S 型细菌混合后 , 转化为 , 并且这种性状的转化 是 ______________ 的 。 (4) 实验 结论 : 。 有 毒性 无毒 性 有毒性的 S 型活 细菌 可以 遗传 加热杀死的 S 型细菌中有 转化因子 - 6 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 . 艾弗里 的 体外转化 实验 (1) 实验过程 (2) 分析实验过程 ① 只有加入 ,R 型细菌才能转化为 S 型细菌 。 ② S 型细菌的 DNA 加入 酶后不能使 R 型活细菌发生转化 。 (3) 得出实验结论 : 是 “ 转化因子 ”, 即 是遗传物质。 R 型 S 型细菌的 DNA DNA S 型细菌的 DNA DNA (1)R 型细菌的菌落粗糙 , 菌体不具有多糖荚膜。 ( ) (3) 格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上做的实验没有证明哪一种物质是遗传物质。 ( ) (4) 艾弗里通过肺炎双球菌的体外转化实验证实了转化因子是 DNA 。 ( ) (2)R 型活细菌和加热杀死的 S 型细菌混合后注射小鼠体内 , 小鼠死亡 , 从小鼠体内只能分离出 S 型活细菌 。 ( ) - 7 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 √ × √ √ 提示 : R 型活细菌和加热杀死的 S 型细菌混合后注射小鼠体内 , 小鼠死亡后从其体内也能分离出 R 型活细菌。 正误 判断 - 8 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 1 . 肺炎双球菌转化实验 分析 - 9 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 - 10 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 . S 型细菌和 R 型细菌转化的实质 (1) 加热灭活的 S 型细菌 , 其蛋白质结构被破坏。 DNA 在加热过程中 , 双螺旋解开、氢键被打断 , 但缓慢冷却时 , 其结构可以恢复。 (2) 转化的实质是外源 DNA 与受体细胞 DNA 之间的重组 , 使受体细胞获得了新的遗传信息。因此 , 转化作用可以看成广义上的基因重组。 (3) 转化效率与 DNA 纯度有关 , 纯度越高 , 转化效率越高。 - 11 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 考向 1 格里菲思实验分析 1 .(2019 宁夏银川六盘山高级中学二模 ) 下列有关首次通过确凿的实验证据向 “ 遗传物质是蛋白质 ” 的观点提出挑战的科学家及原因的叙述正确的是 ( ) A. 格里菲思 , 因其观察到肺炎双球菌存在转化现象 , 且 “ 转化因子 ” 不是蛋白质 B. 格里菲思 , 因其发现培养 R 型菌的培养基中加入 S 型菌的 DNA 后 , 培养基中会出现 S 型菌菌落 C. 艾弗里 , 因其发现肺炎双球菌可以在小鼠体外发生转化的 “ 转化因子 ” 是 DNA D. 艾弗里 , 因其发现 S 型菌的 DNA 能使死亡的 R 型菌转化为活的 S 型菌 答案 解析 解析 关闭 格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验证明 S 型细菌中存在某种转化因子 , 能将 R 型细菌转化为 S 型细菌 , 但没有证明这种转化因子是 DNA, 也没有证明 “ 转化因子 ” 不是蛋白质 ,A 项错误 ; 艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中 , 发现培养 R 型菌的培养基中加入 S 型菌的 DNA 后 , 培养基中会出现 S 型菌菌落 ,B 项错误 ;1944 年艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验 , 发现了肺炎双球菌可以在小鼠体外发生转化的 “ 转化因子 ” 是 DNA,C 项正确 ; 死亡的 R 型菌不能转化为活的 S 型菌 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 C - 12 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 . 肺炎 双球菌转化实验的部分过程如图所示。下列有关叙述错误的是 ( ) A.R 型细菌转化为 S 型细菌后的 DNA 中 , 嘌呤与嘧啶碱基比例不变 B. 整合到 R 型细菌内的 DNA 分子片段 , 可以直接表达出产物荚膜多糖 C. 进入 R 型细菌的 DNA 片段上 , 可能有多个 RNA 聚合酶结合位点 D.S 型细菌 DNA 整合到 R 型细菌内属于基因重组 答案 解析 解析 关闭 DNA 为双链 ,R 型细菌转化为 S 型细菌后的 DNA 中虽然整合了 S 型细菌的 DNA 片段 , 但嘌呤与嘧啶碱基比例不变 , 仍然是 1,A 项正确 ;DNA 中的基因表达产物为蛋白质 , 不会直接表达出荚膜多糖 ,B 项错误 ; 进入 R 型细菌的 DNA 片段上有多个基因 , 也就可能有多个 RNA 聚合酶结合位点 ,C 项正确 ;S 型细菌 DNA 整合到 R 型细菌内属于基因重组 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 B - 13 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 考向 2 艾弗里实验分析 3 .(2019 广东中山期末 ) 下列关于肺炎双球菌转化实验的说法 , 正确的是 ( ) A. 格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明 DNA 是遗传物质 B. 艾弗里实验中 S 型菌 DNA+R 型细菌一起培养 , 培养基上生存的细菌都是 S 型细菌 C. 肺炎双球菌转化实验证明 DNA 是主要的遗传物质 , 蛋白质不是遗传物质 D. 已加热杀死的 S 型细菌中 , 蛋白质已经失去活性而 DNA 仍具有活性 答案 解析 解析 关闭 格里菲思实验并未证明 DNA 是遗传物质 ,A 项错误 ; 艾弗里实验中 ,S 型细菌 DNA+R 型细菌 , 培养基上生存的既有 S 型细菌也有 R 型细菌 ,B 项错误 ; 该实验证明 DNA 是遗传物质不能证明 DNA 是主要的遗传物质 ,C 项错误。 答案 解析 关闭 D - 14 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 4 . 细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的 DNA 片段 , 从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象 , 如肺炎双球菌转化实验。 S 型肺炎双球菌有荚膜 , 菌落光滑 , 可致病 , 对青霉素敏感。在多代培养的 S 型 细 菌 中分离出了两种突变型 :R 型 , 无荚膜 , 菌落粗糙 , 不致病 ; 抗青霉素的 S 型 ( 记为 PenrS 型 ) 。现用 PenrS 型细菌和 R 型细菌进行下列实验 , 对其结果的分析最合理的是 ( ) - 15 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 A. 甲组中部分小鼠患败血症 , 注射青霉素治疗后均可康复 B. 乙组中可观察到两种菌落 , 加青霉素后仍有两种菌落继续生长 C. 丙组培养基中含有青霉素 , 所以生长的菌落是 PenrS 型细菌 D. 丁组中因为 DNA 被水解而无转化因子 , 所以无菌落生长 答案 解析 解析 关闭 甲组中部分 R 型细菌可转化为 PenrS 型细菌 , 使部分小鼠患败血症 , 注射青霉素治疗后小鼠不能康复 ; 乙组中可观察到两种菌落 , 加青霉素后只有 PenrS 型细菌能继续生长 ; 丙组培养基中含有青霉素 ,R 型细菌不能生长 , 也不能发生转化 , 所以不会出现菌落 ; 丁组中因为 PenrS 型细菌的 DNA 被水解而无转化因子 , 且 R 型细菌不抗青霉素 , 所以无菌落生长。 答案 解析 关闭 D - 16 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 噬菌体侵染细菌的实验 1 . 噬菌体侵染细菌实验 (1) 实验方法 : 。 ① 标记细菌 细菌 + 含 的培养基 → 含 35 S 的细菌。 细菌 + 含 的培养基 → 含 32 P 的细菌。 ② 标记噬菌体 噬菌体 + 含 的细菌 → 含 35 S 的噬菌体。 噬菌体 + 含 的细菌 → 含 32 P 的噬菌体。 放射性同位素标记 法 35 S 32 P 35 S 32 P - 17 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (2) 实验过程及 结果 (3) 结论 : 是噬菌体的遗传物质。 含 35 S 的 噬菌体 未标记的细 菌 DNA - 18 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 . 证明 RNA 是遗传物质的实验 (1) 过程及结果 (2) 结论 : 是遗传物质。 RNA 蛋白质 RNA - 19 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 3 . DNA 是主要遗传物质 ( 连一连 ) 答案 ① —c— Ⅰ ② —d— Ⅰ ② —e— Ⅰ ③ —a— Ⅰ ③ —b— Ⅱ - 20 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 易 错警示 ( 1) 某一生物的遗传物质只能是 DNA 和 RNA 中的一种 , 不能同时是 DNA 和 RNA 。 (2) 细胞构成的生物其遗传物质全部都是 DNA, 病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA 。 - 21 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (1) 在生命科学发展过程中 , 证明 DNA 是遗传物质的实验是肺炎双球菌转化实验和 T 2 噬菌体侵染大肠杆菌实验。 ( ) (2) 噬菌体侵染细菌实验获得成功的原因之一是噬菌体只将 DNA 注入大肠杆菌细胞中。 ( ) (3) 噬菌体侵染细菌的实验比肺炎双球菌体外转化实验更具有说服力。 ( ) (4) 噬菌体能在宿主细胞内以二分裂方式增殖 , 使该细菌裂解。 ( ) √ √ √ × 提示 : 二分裂是细菌的繁殖方式 。 正误 判断 - 22 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 ( 5) 噬菌体 侵染细菌 实验说明 DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。 ( ) ( 6) 噬菌体侵染细菌的实验中分别用 32 P 和 35 S 标记不同的噬菌体。 ( ) (7) 用 35 S 标记的噬菌体侵染细菌后 , 上清液中放射性很高 , 沉淀物中放射性很低。 ( ) (8) 噬菌体增殖过程中所需的氨基酸、核苷酸、酶、能量、核糖体全来自细菌。 ( ) × 提示 : 噬菌体 侵染细菌实验只能说明 DNA 是遗传物质 , 不能说明蛋白质不是遗传物质。 √ √ √ - 23 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 1 . 分析子代噬菌体的 放射性 - 24 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 . 上清液和沉淀物放射性分析 (1) 用 32 P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌 , 上清液中含放射性的原因 ① 培养时间过短 , 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 ; ② 噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离 , 这一段保温时间过长 , 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。 (2) 用 35 S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌 , 沉淀物中有放射性的原因 : 搅拌不充分 , 有少量含 35 S 的噬菌体吸附在细菌表面 , 随细菌离心到沉淀物中。 考向 1 噬菌体 侵染细菌实验分析 1 . 下列有关 35 S 标记的噬菌体侵染无标记的细菌的实验的叙述 , 正确的是 ( ) A. 35 S 主要集中在沉淀物中 , 上清液中也不排除有少量的放射性 B. 要得到 35 S 标记噬菌体必须直接将噬菌体接种在含 35 S 的动物细胞培养基中才能培养出来 C. 采用搅拌和离心手段 , 是为了把蛋白质和 DNA 分开 , 再分别检测其放射性 D. 在该实验中 , 若改用 32 P 、 35 S 分别标记细菌的核苷酸 、 氨基酸 , 复制 4 次 , 则子代噬菌体 100% 含 32 P 和 35 S - 25 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 答案 解析 解析 关闭 35 S 标记噬菌体的蛋白质外壳 , 所以放射性主要集中在上清液中 ,A 项错误。噬菌体属于细菌病毒 , 营寄生生活 , 所以要得到 35 S 标记的噬菌体必须直接将噬菌体接种在含 35 S 的大肠杆菌中才能培养出来 ,B 项错误。搅拌和离心是为了把噬菌体和细菌分离 ,C 项错误。由于噬菌体侵染细菌实验中 , 所用原料都是细菌的 , 所以在该实验中 , 若改用 32 P 、 35 S 分别标记细菌的核苷酸 、 氨基酸 , 复制 4 次 , 则子代噬菌体 100% 含 32 P 和 35 S,D 项正确。 答案 解析 关闭 D - 26 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 .(2017 全国 Ⅱ 理综 ) 在证明 DNA 是遗传物质的过程中 ,T 2 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 ( ) A.T 2 噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B.T 2 噬菌体病毒颗粒内可以合成 mRNA 和蛋白质 C. 培养基中的 32 P 经宿主摄取后可出现在 T 2 噬菌体的核酸中 D. 人类免疫缺陷病毒与 T 2 噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 答案 解析 解析 关闭 T 2 噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 ,A 项错误。 T 2 噬菌体 mRNA 和蛋白质的合成都是在宿主细胞大肠杆菌中进行的 ,B 项错误。 T 2 噬菌体侵染大肠杆菌后 , 会利用大肠杆菌体内的物质合成自身的组成成分 , 用含有 32 P 的培养基培养大肠杆菌 , 再用这种大肠杆菌培养 T 2 噬菌体 , 能得到 DNA 含有 32 P 标记的 T 2 噬菌体 , 即培养基中的 32 P 经宿主摄取后可出现在 T 2 噬菌体的核酸中 , C 项正确。人类免疫缺陷病毒的遗传物质为 RNA, T 2 噬菌体的遗传物质为 DNA, 它们的核酸类型和增殖过程不同 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 C - 27 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 考向 2 放射性问题分析 3 . 下图是 “ 噬菌体侵染大肠杆菌 ” 实验 , 其中亲代噬菌体已用 32 P 标记 ,A 、 C 中的方框代表大肠杆菌。下列关于该实验的叙述不正确的是 ( ) - 28 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 A . 图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的 , 其营养成分中的 P 应含 32 P 标记 B. 若要达到实验目的 , 还要再设计一组用 35 S 标记噬菌体进行的实验 , 两组相互对照 C. 图中若只有 C 中含大量放射性 , 可直接证明的是噬菌体的 DNA 侵入了大肠杆菌 D. 实验中 B 对应部分有少量放射性 , 可能原因是实验时间过长 , 部分细菌裂解 答案 解析 解析 关闭 依题意知亲代噬菌体已被 32 P 标记 , 因此图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的 , 其培养液中不能再加入含 32 P 的无机盐 ,A 项错误 ; 若要达到实验目的 , 还要再设计一组用 35 S 标记噬菌体的实验 , 与上一组相互对照来 验证 DNA 是 遗传物质 ,B 项正确 ; 图中若只有沉淀物 C 中含大量放射性 , 可直接证明的是噬菌体的 DNA 侵入了大肠杆菌 ,C 项正确 ; 若该实验 B( 上清液 ) 中出现少量放射性 , 可能是培养时间过长 , 造成部分细菌裂解 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 A - 29 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 4 . 赫尔希与蔡斯用 32 P 标记的 T 2 噬菌体与未标记的细菌培养液混合 , 保温一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列有关叙述正确的是 ( ) A. 保温 ( 侵染 ) 时间过长或过短都会导致上清液带有放射性 B. 32 P 标记 T 2 噬菌体 DNA 在细菌体内复制时 , 需要噬菌体携带到细菌体内的酶 C. 多次复制后获得的子代噬菌体大部分含有放射性 D. 离心时间过长或搅拌不充分是上清液带有放射性的重要原因之一 答案 解析 解析 关闭 32 P 标记的噬菌体的 DNA, 正常情况下进入细菌体内 , 最后进入子代噬菌体中。保温 ( 侵染 ) 时间过长会导致部分子代噬菌体释放出来进入上清液 , 过短会导致部分亲代噬菌体没有侵染细菌 , 结果都会导致上清液带有放射性 ; 噬菌体在细菌增殖时 , 酶由细菌提供 ;DNA 复制是半保留复制 , 则多次复制后子代噬菌体大多数没有放射性 ; 离心时间过长或搅拌不充分 , 均不会引起上清液带有放射性。 答案 解析 关闭 B - 30 - 肺炎双球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较 一、实验设计思路、处理方式及结论的比较 应用体验 1 下列有关生物遗传物质的说法 , 正确的是 ( ) A.R 型活细菌与加热杀死的 S 型细菌混合后注射到小鼠体内 , 小鼠死亡 , 证明 R 型细菌具有让 S 型细菌复活的能力 B. 艾弗里的实验与 “ 噬菌体侵染细菌 ” 实验的思路都一样 : 把 DNA 和蛋白质等分开 , 单独地、直接地去观察它们的作用 C.“ 噬菌体侵染细菌 ” 实验中 , 用普通大肠杆菌培养 32 P 标记的 T 2 噬菌体 , 子代噬菌体含 32 P 和 31 P 的各占一半 D.“ 噬菌体侵染细菌 ” 实验有力地证明了 DNA 是主要的遗传物质 答案 解析 解析 关闭 细菌转化实验是为了探究什么是遗传物质 , 所以科学家根据实验得出 S 型细菌中存在一种物质 ( 转化因子 ) 使 R 型细菌转化为 S 型细菌 , 而不是 R 型细菌能让 S 型细菌复活 ; 要用含 31 P 的普通大肠杆菌培养 32 P 标记的 T 2 噬菌体 , 子一代噬菌体都含 32 P 和 31 P;“ 噬菌体侵染细菌 ” 实验有力地证明了 DNA 是遗传物质。 答案 解析 关闭 B 应用体验 2 下图 1 是肺炎双球菌的体内转化实验 , 图 2 是噬菌体侵染细菌的实验。关于这两个实验的分析 , 正确的是 ( ) A. 图 1 中将 R 型活菌和 S 型死菌的混合物注射到小鼠体内 ,R 型细菌向 S 型细菌发生了转化 , 转化的原理是基因重组 B. 图 2 中搅拌的目的是提供给大肠杆菌更多的氧气 , 离心的目的是促进大肠杆菌和噬菌体分离 C. 用 32 P 、 35 S 标记的噬菌体 , 分别侵染未标记的细菌 , 离心后放射性分别主要在上清液、沉淀物中 D. 若用无放射性标记的噬菌体 , 侵染体内含 35 S 标记的细菌 , 离心后放射性主要分布在上清液中 答案 解析 解析 关闭 R 型细菌向 S 型细菌转化的原因是 S 型细菌的 DNA 进入 R 型细菌中 , 并表达了 S 型细菌的遗传性状 ; 搅拌的目的是让侵染的噬菌体和细菌分离 , 离心的目的是让上清液中析出较轻的噬菌体 ; 分别用 32 P 、 35 S 标记的噬菌体 , 分别侵染未标记的细菌 , 离心后放射性分别主要在沉淀物、上清液中 ; 若用无放射性标记的噬菌体 , 侵染体内含 35 S 标记的细菌 , 离心后放射性主要分布在沉淀物中。 答案 解析 关闭 A 三、同位素标记的 差异 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 . 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 35 S( 标记蛋白质 ) 和 32 P( 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。 应用体验 3 如果用 3 H 、 15 N 、 35 S 标记噬菌体后 , 让其侵染细菌 ( 无放射性 ), 对此分析正确的是 ( ) A. 只有噬菌体的蛋白质被标记了 ,DNA 没有被标记 B. 子代噬菌体的外壳中可检测到 3 H 、 15 N 、 35 S C. 子代噬菌体的 DNA 分子中可检测到 3 H 、 15 N D. 子代噬菌体的 DNA 分子中部分含有 3 H 、 14 N 、 32 S 答案 解析 解析 关闭 蛋白质和 DNA 分子中都含有 H 、 N 元素 , 所以用 3 H 、 15 N 、 35 S 标记噬菌体后 , 噬菌体的蛋白质和 DNA 都会被 3 H 、 15 N 标记 ,A 项错误 ; 由于 3 H 、 15 N 、 35 S 标记的蛋白质外壳不进入细菌 , 3 H 、 15 N 标记的 DNA 分子进入但不能用于合成子代噬菌体的外壳 , 所以子代噬菌体的外壳中没有放射性 ,B 项错误 ; 由于 3 H 、 15 N 标记了亲代噬菌体的 DNA 分子 , 所以子代噬菌体的 DNA 分子中可检测到 3 H 、 15 N,C 项正确 ; 子代噬菌体的 DNA 分子中部分含有 3 H 、全部含有 14 N,DNA 分子不含 S,D 项错误。 答案 解析 关闭 C查看更多