2016届高考生物一轮复习-第二单元-第一讲-DNA是主要的遗传物质课件-新人教版必修2

第二单元基因的本质与表达第一讲DNA是主要的遗传物质[循着图示·想一想]知识点一肺炎双球菌转化实验1．格里菲斯的体内转化实验2．艾弗里的体外转化实验知识点二噬菌体侵染细菌实验1．噬菌体结构2．实验过程及结果(1)标记噬菌体：(2)侵染细菌：[结合题目·试一试]1．判断有关肺炎双球菌转化实验叙述的正误(1)肺炎双球菌转化实验说明DNA是主要的遗传物质(2012·福建卷T2­D改编)()(2)格里菲思的体内转化实验证明了DNA是遗传物质(2015·南京模拟)()(3)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术(2015·大连模拟)()√×(4)肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质分开，分别观察其遗传作用(2009·广东高考T9­C改编)()×√2．判断有关噬菌体侵染细菌实验叙述的正误(1)T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素(2013·海南卷T13­A)()(2)DNA和RNA都是T2噬菌体的遗传物质(2013·海南卷T13­C)()(3)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖(2013·海南卷T13­D)()(4)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具说服力(2012·江苏卷T2­B)()√××√(5)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(2011·江苏卷T12­A)()(6)32P、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(2011·江苏卷T12­D)()(7)噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸(2012·重庆卷T2­B)()(8)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(2011·江苏卷T12­D)()√×××3．连线生物类型与遗传物质的种类考点一肺炎双球菌转化实验[必备知能]1．肺炎双球菌体内转化实验和体外转化实验的比较S型细菌各组成成分的作用进行对照R型细菌与S型细菌的毒性对照实验对照体外培养基在小鼠体内培养细菌体外转化实验体内转化实验项目(1)所用材料相同(2)体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸(3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则联系S型细菌的DNA是遗传物质S型细菌体内有“转化因子”实验结论将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化巧妙构思体外转化实验体内转化实验项目2．实验拓展分析(1)加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。(2)转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。[易误提醒]有关“转化”的三个易误点(1)转化的实质是基因重组而非基因突变。肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。(2)并非所有的R型细菌都被转化。由于转化受到DNA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的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。(3)加热并没有使DNA完全失去活性。加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。[必明考向]考向一考查肺炎双球菌转化实验的过程与结论1．肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的S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R菌无毒性。下图为所做的细菌转化实验。相关说法错误的是()A．丙组为空白对照，实验结果为小鼠不死亡B．能导致小鼠患败血症死亡的有甲、丁两组C．戊组实验表明，加S菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R菌D．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解析：含有荚膜的肺炎双球菌是甲、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、丁两组能导致小鼠死亡。戊组加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌，而丁组产生的有毒性的肺炎双球菌是由遗传物质的改变引起的，可以遗传给后代。答案：D2．(2015·滨州一模)艾弗里将R型细菌置于含S型细菌DNA的培养基中培养，得到了S型肺炎双球菌，下列有关叙述正确的是()A．R型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的B．R型细菌转化为S型细菌属于基因重组C．该实验不能证明DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质D．将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌解析：艾弗里实验中将S型细菌中的多糖、蛋白质和DNA等提取出来，分别加入培养R型细菌的培养基中，结果发现只有加入DNA时，R型细菌才能转化成S型细菌，这证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质；该实验中R型细菌转化为S型细菌的实质是基因重组，生物的变异都是不定向的；将S型细菌的DNA注射到小鼠体内不能实现肺炎双球菌的转化。考向二肺炎双球菌转化实验的拓展分析与应用3．在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是()解析：无毒性的R型细菌与加热杀死的S型细菌混合后，部分转化为有毒性的S型细菌，故S型细菌数量应该先增加后稳定；开始小鼠的免疫能力较强，R型细菌数量减少，后来S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠免疫力下降，R型细菌逐渐增加后稳定。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型菌和R型菌进行下列实验，对其结果的分析最合理的是()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型菌D．丁组中因为DNA被水解而无转化因子，所以无菌落生长甲组中部分R型菌可转化为PenrS型菌，使部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后小鼠不可康复；乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后只有PenrS型菌落能继续生长；丙组培养基中含有青霉素，R型菌不能生长，也不能发生转化，所以不会出现菌落；丁组中因为PenrS型菌的DNA被水解而无转化因子，且R型菌不抗青霉素，所以无菌落生长。考点二噬菌体侵染细菌实验[必备知能]1．噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：①保温时间过短，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子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。(2)用35S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35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。[易误提醒]噬菌体侵染细菌实验中应注意的三个易误点(1)因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素S，所以用35S标记蛋白质；噬菌体DNA含有蛋白质没有的元素P，所以用32P标记DNA；而DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所以该实验不能标记C、H、O、N元素。(2)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。(3)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，但是没有证明蛋白质不是遗传物质。2．肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较①证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质②说明DNA能控制蛋白质的合成③说明DNA能自我复制①证明DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质②说明了遗传物质可发生可遗传的变异结论同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA直接分离：分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养处理方法设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能设计思路噬菌体侵染细菌实验肺炎双球菌体外转化实验项目[必明考向]考向一考查噬菌体侵染细菌实验的过程与结论1．(2014·东城区期末)赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列叙述不．正确的是()A．搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体(外壳)与大肠杆菌分离B．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性C．如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低D．本实验结果说明DNA在亲子代之间的传递具有连续性搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体(外壳)与大肠杆菌分离，32P用来标记噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时DNA注入大肠杆菌内，所以32P主要集中在沉淀物中，若混合时间较长，噬菌体被释放，则上清液中也能检测到少量放射性；本实验结果可说明DNA在亲代和子代之间具有连续性。2．下图2为用标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验，据图判断下列叙述正确的是()A．图2中用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质、DNA，标记元素所在部位分别对应于图1中的⑤①B．锥形瓶中的培养液是用来培养32P标记的T2噬菌体的，其营养成分中应含有32PC．图2中的⑥⑦分别代表搅拌、离心过程，其中⑦的目的之一是让乙上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒D．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等解析：蛋白质、DNA的特征元素分别为S、P，图1中的①为磷酸基团，含有P元素，⑤为肽键，含N元素，④为R基团，可能含有S元素；锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，不能含有32P，否则离心后沉淀物中的放射性无法确定；噬菌体是DNA病毒，其增殖过程中所需的原料、酶来自大肠杆菌，而DNA模板则由噬菌体自身提供。答案：C考向二考查噬菌体侵染细菌实验中的同位素标记3．若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体()A．一定有35S，其中有1个含有32PB．一定有35S，其中有2个含有32PC．一定有32P，其中有1个含有35SD．一定有32P，其中有2个含有35S解析：噬菌体侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内部的是(32P标记)DNA，蛋白质外壳留在大肠杆菌外面，侵入内部后，以大肠杆菌为场所，利用大肠杆菌的结构、酶系统和原料(35S标记)，合成噬菌体的DNA和蛋白质。另外，DNA复制为半保留复制。因此，子代噬菌体的DNA中有2个含有32P，子代噬菌体的蛋白质一定有35S。4．用含32P和35S的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在细菌中培养9h，经检测共产生了64个子代噬菌体，下列叙述正确的是()A．32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质B．子代噬菌体的DNA和蛋白质一定具有放射性C．DNA具有放射性的子代噬菌体占1/32D．噬菌体繁殖一代的时间约为1h解析：磷脂也可以被32P标记；子代噬菌体的DNA和蛋白质是利用细菌的原料合成的，故一定具有放射性；培养9h产生了64个子代噬菌体，说明噬菌体繁殖了6代，故噬菌体繁殖一代的时间为1.5h。“二看法”判断子代噬菌体标记情况[编者按]高考生物试题在题干信息、选项信息以及简答题中小问题的命制时往往设置一些“陷阱”，尤其是近年来的高考生物试题在题干部分的信息量加大，其中的“陷阱”设置就更为突出。而考生受题给信息误导而出错的情况时有发生，编者针对这一问题从以下几个方面予以分析，以期帮助考生彻底攻克此难题。受题给信息误导而失误[技能培优]类型一信息干扰[例1]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，然后分别侵染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见下表。其中预测正确的是()“杂合”噬菌体的组成