高考生物二轮专题突破总复习：核酸是遗传物质的证据课件

1、第六单元第六单元 遗传的分子基础遗传的分子基础第六单元第六单元 遗传的分子基础遗传的分子基础第第16讲核酸是遗传物质的证据讲核酸是遗传物质的证据回归教材夯实双基回归教材夯实双基一、染色体是遗传物质的载体一、染色体是遗传物质的载体从化学成分讲，染色体是由从化学成分讲，染色体是由_和蛋白质组成，其中蛋和蛋白质组成，其中蛋白质又分为组蛋白和非组蛋白。白质又分为组蛋白和非组蛋白。DNA和和_都是染色体的主要成分。都是染色体的主要成分。DNA、RNA组蛋白组蛋白二、二、DNA是遗传物质的直接证据是遗传物质的直接证据1噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验(1)设计思路：把设计思路：把DNA与蛋白质区分

2、开，与蛋白质区分开，直接地、单独地去观察它们的作用。直接地、单独地去观察它们的作用。(2)材料：大肠杆菌、材料：大肠杆菌、T2噬菌体。噬菌体。(3)原理：原理：T2噬菌体侵染细菌后，在噬菌体侵染细菌后，在_遗传物质的作用下，利用遗传物质的作用下，利用_的物质来合成自身的组成的物质来合成自身的组成物质，从而进行大量增殖。物质，从而进行大量增殖。(4)方法：方法：_示踪法。示踪法。DNA大肠杆菌大肠杆菌放射性同位素放射性同位素(5)过程过程用放射性同位素用放射性同位素_和和_分别分别标记不同噬菌体的蛋白质和标记不同噬菌体的蛋白质和DNA。用标记的噬菌体分别侵染细菌。用标记的噬菌体分别侵染细菌。在噬

3、菌体大量增殖时，对标记物质在噬菌体大量增殖时，对标记物质进行检测。进行检测。35S32P(6)结论：噬菌体的增殖是在噬菌体结论：噬菌体的增殖是在噬菌体DNA的作用下完成的，的作用下完成的，_是遗是遗传物质。传物质。35S32PDNA思考感悟思考感悟1合成子代噬菌体所需的原料是什合成子代噬菌体所需的原料是什么？所需的酶、能量、原料、场所么？所需的酶、能量、原料、场所是由谁提供的？是由谁提供的？【提示提示】氨基酸和脱氧核苷酸。氨基酸和脱氧核苷酸。细菌。细菌。2肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验(1)活体细菌转化实验活体细菌转化实验材料：材料：S型细菌有荚膜，菌落光滑，有型细菌有荚膜，菌落光滑，有

4、毒；毒；R型细菌无荚膜，菌落粗糙，无毒。型细菌无荚膜，菌落粗糙，无毒。方法：分组、对照观察。方法：分组、对照观察。原理：原理：S型菌可使小鼠患败血症死亡。型菌可使小鼠患败血症死亡。过程：过程：结论：加热杀死的结论：加热杀死的S型菌中含有某种型菌中含有某种_能使能使R型菌转化为型菌转化为S型菌。型菌。(2)离体细菌转化实验离体细菌转化实验方法：分组、对照观察。方法：分组、对照观察。原理：从活的原理：从活的S型菌中抽提型菌中抽提DNA、蛋白、蛋白质及多糖等物质，将其分别加入已培养质及多糖等物质，将其分别加入已培养了了R型菌的培养基中，结果发现只有加入型菌的培养基中，结果发现只有加入_时，时，R型菌

5、才转化为型菌才转化为S型菌。型菌。转化因子转化因子DNA过程：过程：结论：结论：_是使是使R型菌产生稳定遗型菌产生稳定遗传变化的物质即遗传物质，而蛋白质传变化的物质即遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。而且不是遗传物质。而且DNA的纯度越高的纯度越高，转化效率就越高。，转化效率就越高。DNA三、烟草花叶病毒的感染和重建实验三、烟草花叶病毒的感染和重建实验RNA蛋白质蛋白质2烟草花叶病毒重建实验烟草花叶病毒重建实验3结论结论在在RNA病毒中，病毒中，_是遗传物质。是遗传物质。RNA思考感悟思考感悟2.你还知道哪些病毒的遗传物质是你还知道哪些病毒的遗传物质是RNA?【提示提示】HIV、脑炎病毒、脑炎病

6、毒、SARS病毒、禽流感病毒。病毒、禽流感病毒。高频考点深度剖析高频考点深度剖析1实验材料分析实验材料分析(1)T2噬菌体营寄生生活，不能直接在培噬菌体营寄生生活，不能直接在培养基中培养。一般先用标记元素培养宿养基中培养。一般先用标记元素培养宿主细胞，再用已标记的宿主细胞培养并主细胞，再用已标记的宿主细胞培养并标记标记T2噬菌体。噬菌体。噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验(2)P主要存在于主要存在于DNA中，而中，而S只存在于只存在于蛋白质中，所以用蛋白质中，所以用32P标记标记DNA，用，用35S标记蛋白质；因为标记蛋白质；因为DNA和蛋白质中都含和蛋白质中都含有有C、H、O、N元素，所以

7、此实验不能元素，所以此实验不能用放射性的用放射性的14C、18O、3H、15N标记。标记。2实验过程及结果实验过程及结果第一步：标记细菌第一步：标记细菌细菌含细菌含35S的培养基的培养基含含35S的细菌；的细菌；细菌含细菌含32P的培养基的培养基含含32P的细菌。的细菌。第二步：标记噬菌体第二步：标记噬菌体噬菌体含噬菌体含35S的细菌的细菌含含35S的噬菌体；的噬菌体；噬菌体含噬菌体含32P的细菌的细菌含含32P的噬菌体。的噬菌体。第三步：噬菌体侵染细菌第三步：噬菌体侵染细菌含含35S的噬菌体细菌混合培养；的噬菌体细菌混合培养；含含32P的噬菌体细菌混合培养。的噬菌体细菌混合培养。第四步：放射

8、性检测第四步：放射性检测35S标记的一组实验，放射性主要分布标记的一组实验，放射性主要分布在悬浮液中；在悬浮液中；32P标记的一组实验，放射性主要分布标记的一组实验，放射性主要分布在沉淀中。在沉淀中。3对结果的分析对结果的分析(1)用用32P标记的噬菌体侵染细菌，理论上标记的噬菌体侵染细菌，理论上悬浮液中不含放射性，下层沉淀物中应悬浮液中不含放射性，下层沉淀物中应具有很高的放射性。但实验实际结果是具有很高的放射性。但实验实际结果是悬浮液中也有一定的放射性，而下层沉悬浮液中也有一定的放射性，而下层沉淀物中的放射性强度却比理论值略低。淀物中的放射性强度却比理论值略低。原因有二：原因有二：保温时间过

9、短，有一部分噬菌体没有侵保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内，经离心后分布于悬浮液染到细菌细胞内，经离心后分布于悬浮液中。中。从噬菌体和细菌混合培养到离心分离，从噬菌体和细菌混合培养到离心分离，此段时间过长，噬菌体在细菌内增殖后释此段时间过长，噬菌体在细菌内增殖后释放子代，经离心后分布于悬浮液。放子代，经离心后分布于悬浮液。二者均会使上层悬浮液中有一定放射性。二者均会使上层悬浮液中有一定放射性。(2)用用35S标记的噬菌体侵染细菌，理论标记的噬菌体侵染细菌，理论上沉淀物中不含放射性，但可能由于搅上沉淀物中不含放射性，但可能由于搅拌不充分，有少量拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外

10、的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。物中，使沉淀物中出现少量的放射性。4实验结论实验结论(1)本实验能说明本实验能说明DNA是遗传物质，但不是遗传物质，但不能说明蛋白质不是遗传物质。能说明蛋白质不是遗传物质。(2)间接证明的问题间接证明的问题DNA能够自我复制，使前后代保持一能够自我复制，使前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性；定的连续性，维持遗传性状的稳定性；DNA能控制蛋白质的生物合成，从能控制蛋白质的生物合成，从而能够控制新陈代谢的过程和性状。而能够控制新陈代谢的过程和性状。但本实验不能证明但本实验

11、不能证明“DNA是主要的遗是主要的遗传物质传物质”。易误警示易误警示(1)32P、35S不能同时标记在同一噬菌体不能同时标记在同一噬菌体上，应将二者分别标记，即实验分为上，应将二者分别标记，即实验分为两两组。组。(2)噬菌体的噬菌体的DNA复制及蛋白质合成，复制及蛋白质合成，只有模板是亲代噬菌体提供的，所需只有模板是亲代噬菌体提供的，所需要的原料、酶、能量、场所等均由细要的原料、酶、能量、场所等均由细菌提菌提供。供。即时应用即时应用1关于噬菌体侵染细菌的实验，下列关于噬菌体侵染细菌的实验，下列说法中正确的是说法中正确的是()A该实验能说明该实验能说明DNA是遗传物质，而是遗传物质，而RNA不是

12、不是B噬菌体复制扩增时，利用细菌体内噬菌体复制扩增时，利用细菌体内的核糖体合成外壳蛋白的核糖体合成外壳蛋白C野生型的噬菌体在侵染细菌之前，野生型的噬菌体在侵染细菌之前，需在血浆中添加含放射性标记的脱氧需在血浆中添加含放射性标记的脱氧核苷酸进行培养核苷酸进行培养D用被用被32P标记的噬菌体侵染细菌，充标记的噬菌体侵染细菌，充分搅拌离心后在上清液中检测不到放分搅拌离心后在上清液中检测不到放射性射性解析：选解析：选B。噬菌体是由。噬菌体是由DNA和蛋白质和蛋白质构成的，不含有构成的，不含有RNA；病毒必须寄生；病毒必须寄生在活的宿主细胞内才能进行正常的生在活的宿主细胞内才能进行正常的生理活动，在培养

13、基中无法存活；用被理活动，在培养基中无法存活；用被32P标记的噬菌体侵染细菌，充分搅拌标记的噬菌体侵染细菌，充分搅拌离心后在上清液中检测到放射性很低离心后在上清液中检测到放射性很低而不是没有。而不是没有。2噬菌体是一类细菌病毒。下列关于噬菌体是一类细菌病毒。下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中不噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中不正确的是正确的是()A该实验证明该实验证明DNA是遗传物质，蛋白是遗传物质，蛋白质不是遗传物质质不是遗传物质B侵染过程的侵染过程的“合成合成”阶段，噬菌体阶段，噬菌体DNA作为模板，而原料、作为模板，而原料、ATP、酶、酶、场所等条件均由细菌提供场所等条件均由细菌提供C

14、为确认何种物质注入细菌体内，可为确认何种物质注入细菌体内，可用用32P、35S分别标记噬菌体的分别标记噬菌体的DNA和蛋和蛋白质白质D若用若用32P对噬菌体双链对噬菌体双链DNA标记，标记，再转入培养有细菌的普通培养基中让再转入培养有细菌的普通培养基中让其连续复制其连续复制n次，则含次，则含32P的的DNA应占子应占子代代DNA总数的总数的1/2n1解析：选解析：选A。噬菌体是一类细菌病毒，。噬菌体是一类细菌病毒，侵染细菌的时候是将侵染细菌的时候是将DNA注入细菌细注入细菌细胞内，以噬菌体的胞内，以噬菌体的DNA为模板，利用为模板，利用细菌的原料来合成噬菌体的细菌的原料来合成噬菌体的DNA及蛋

15、及蛋白质；噬菌体侵染细菌的实验中，用白质；噬菌体侵染细菌的实验中，用32P、35S分别标记噬菌体的分别标记噬菌体的DNA和蛋白和蛋白质，证明了质，证明了DNA是遗传物质，但不能是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，证明蛋白质不是遗传物质，若要证明蛋白质是否为遗传物质，可若要证明蛋白质是否为遗传物质，可将分离出来的蛋白质单独注入到细菌将分离出来的蛋白质单独注入到细菌中，看能否产生同样的噬菌体后代；中，看能否产生同样的噬菌体后代；DNA具有半保留复制的特点，所以用具有半保留复制的特点，所以用32P标记的噬菌体双链标记的噬菌体双链DNA，让其连续，让其连续复制复制n次后，含次后，含32P的的DN

16、A应占子代应占子代DNA总数的总数的1/2n1。肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验体内转化体内转化实验实验体外转化体外转化实验实验实验者实验者格里菲思格里菲思埃弗里埃弗里培养细菌培养细菌小鼠小鼠(体内体内)培养基培养基(体体外外)体内转化实验体内转化实验 体外转化实验体外转化实验实验实验结果结果加热后杀死的加热后杀死的S型菌能使型菌能使R型型菌菌S型菌型菌S型菌的型菌的DNA使使R型菌型菌S型菌型菌实验实验结论结论S型菌体内有型菌体内有“转化因子转化因子”S型菌的型菌的DNA是遗传物质是遗传物质体内转化实验体内转化实验体外转化实验体外转化实验联系联系(1)所用材料相同，都是肺炎双球所用材

17、料相同，都是肺炎双球菌菌(R型和型和S型型)(2)体内转化实验是基础，仅说明体内转化实验是基础，仅说明S型菌体内有型菌体内有“转化因子转化因子”，体外，体外转化实验进一步证明转化实验进一步证明“转化因子转化因子”是是DNA(3)两个转化实验都遵循对照原则两个转化实验都遵循对照原则易误警示易误警示(1)蛋白质变性而蛋白质变性而DNA保持活性的原因保持活性的原因分析：分析：加热到一定程度，蛋白质分子的结构加热到一定程度，蛋白质分子的结构(空间结构空间结构)会被破坏，从而丧失生物活会被破坏，从而丧失生物活性。实验证明，把性。实验证明，把DNA溶液加热到沸溶液加热到沸点，可使其氢键断裂，双螺旋解体。点

18、，可使其氢键断裂，双螺旋解体。但如将其缓慢冷却，分离的单链又可但如将其缓慢冷却，分离的单链又可部分得以重聚，恢复双螺旋结构。部分得以重聚，恢复双螺旋结构。 DNA的热稳定性强，因此，在一定温的热稳定性强，因此，在一定温度范围内，加热不会导致度范围内，加热不会导致DNA变性。变性。(2)转化作用的实质是外源转化作用的实质是外源DNA与受体与受体DNA之间发生了基因重组，使受体细之间发生了基因重组，使受体细胞获得了新的遗传信息，并非发生了胞获得了新的遗传信息，并非发生了基因突变。基因突变。即时应用即时应用3在埃弗里证明遗传物质是在埃弗里证明遗传物质是DNA的实的实验中，将从活的验中，将从活的S型菌

19、中提取的型菌中提取的DNA用用DNA酶进行了处理，并将处理后的酶进行了处理，并将处理后的DNA与与R型菌混合培养，结果发现培养型菌混合培养，结果发现培养基上仅有基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤型菌生长。设置本实验步骤的目的是的目的是()A证明证明R型菌生长不需要型菌生长不需要DNAB与与“以以S型菌的型菌的DNA与与R型菌混合培型菌混合培养养”的实验形成对照的实验形成对照C补充补充R型菌生长所需要的营养物质型菌生长所需要的营养物质D直接证明直接证明S型菌型菌DNA不是促进不是促进R型型菌转化的因素菌转化的因素解析：选解析：选B。本实验中真正的实验组是从。本实验中真正的实验组是从活的活的S型菌

20、中提取的型菌中提取的DNA与与R型菌混合培型菌混合培养，结果发现培养基上有养，结果发现培养基上有R型菌和型菌和S型菌型菌共同生长，为证明共同生长，为证明DNA的作用，设置了的作用，设置了对照实验，以进一步证明实验结论。对照实验，以进一步证明实验结论。4S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是致病性。下列有关叙述正确的是()AS型菌再次进入人体后可刺激记忆型菌再次进入人体后可刺激记忆B细胞中某些基因的表达细胞中某些基因的表达BS型菌与型菌与R型菌致病性的差异是由于型菌致病性的差异是由于

21、细胞分化的结果细胞分化的结果C肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质合成蛋白质D高温处理过的高温处理过的S型菌蛋白质因变性型菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应而不能与双缩脲试剂发生紫色反应解析：选解析：选A。本题以细菌转化实验为平。本题以细菌转化实验为平台考查基因表达、蛋白质鉴定等多个台考查基因表达、蛋白质鉴定等多个知识点，难度中等。知识点，难度中等。记忆记忆B细胞受相同抗原刺激可增殖分化，细胞受相同抗原刺激可增殖分化，即发生了基因选择性表达，即发生了基因选择性表达，A正确；正确；S型菌型菌与与R型菌致病性差异的根本原因是由于遗型菌致病性差异的根本原因

22、是由于遗传物质不同，进而表现出的性状不同，传物质不同，进而表现出的性状不同，B错；肺炎双球菌属于原核生物，自身具有错；肺炎双球菌属于原核生物，自身具有蛋白质装配机器蛋白质装配机器核糖体，在人体细胞核糖体，在人体细胞内，利用人体细胞中的氨基酸作为原料合内，利用人体细胞中的氨基酸作为原料合成其自身蛋白质，成其自身蛋白质，C错；错；双缩脲试剂与蛋白质发生紫色颜色反双缩脲试剂与蛋白质发生紫色颜色反应的原理是双缩脲试剂能和蛋白质中应的原理是双缩脲试剂能和蛋白质中肽键发生反应，而高温处理只是破坏肽键发生反应，而高温处理只是破坏了蛋白质的空间结构，未破坏肽键，了蛋白质的空间结构，未破坏肽键，所以变性的蛋白质

23、仍可与双缩脲试剂所以变性的蛋白质仍可与双缩脲试剂发生紫色颜色反应，发生紫色颜色反应，D错。错。探究遗传物质是探究遗传物质是DNA、RNA还是蛋白还是蛋白质质1基本设计思路：设法将基本设计思路：设法将RNA(或或DNA)与蛋白质分开，单独直接地观察与蛋白质分开，单独直接地观察各自的作用。各自的作用。2基本设计原则：对照原则。基本设计原则：对照原则。 阅读以下材料，回答有关问题。阅读以下材料，回答有关问题。2011年年12月月1日新闻报道，美国首发了新日新闻报道，美国首发了新变异猪流感病毒，已有变异猪流感病毒，已有3人感染，该病毒人感染，该病毒对一般流感药物有抗药性。对一般流感药物有抗药性。某学校

24、生物兴趣小组的同学通过查阅资料某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现，常见的流感病毒都是发现，常见的流感病毒都是RNA病毒，病毒，同时提出疑问：新变异猪流感病毒的遗传同时提出疑问：新变异猪流感病毒的遗传物质是物质是DNA还是还是RNA。下面是兴趣小组为探究新变异猪流感下面是兴趣小组为探究新变异猪流感病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是DNA还是还是RNA设计设计的实验步骤，请将其补充完整。的实验步骤，请将其补充完整。(1)实验目的：实验目的：_。(2)材料用具：显微注射器，新变异猪材料用具：显微注射器，新变异猪流感病毒的核酸提取液，胚胎干细胞流感病毒的核酸提取液，胚胎干细胞，DNA水解酶和水解酶

25、和RNA水解酶等。水解酶等。(3)实验步骤：实验步骤：第一步：把新变异猪流感病毒的核酸第一步：把新变异猪流感病毒的核酸提取液分成相同的提取液分成相同的A、B、C三组，三组，_；第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三三组，用显微注射技术分别把组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中；猪胚胎干细胞中；第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是

26、否有新变异猪流感病毒产品，检测是否有新变异猪流感病毒产生。生。(4)请预测结果及结论：请预测结果及结论：_。_。若若A、B、C三组均出现新变异猪流三组均出现新变异猪流感病毒，则新变异猪流感病毒的遗传感病毒，则新变异猪流感病毒的遗传物质既不是物质既不是DNA也不是也不是RNA。【解析解析】新变异猪流感病毒是新变异猪流感病毒是RNA病毒还是病毒还是DNA病毒并不确定，要探究病毒并不确定，要探究其遗传物质是其遗传物质是RNA还是还是DNA，需用，需用DNA酶、酶、RNA酶分别处理，另外要注酶分别处理，另外要注意设计对照组，意设计对照组，对该病毒的核酸提取液不作处理，而后分对该病毒的核酸提取液不作处理

27、，而后分别观察猪胚胎干细胞中是否有新变异猪流别观察猪胚胎干细胞中是否有新变异猪流感病毒。在预测结果、得出结论时，应注感病毒。在预测结果、得出结论时，应注意二者的对应性。意二者的对应性。【答案答案】(1)探究新变异猪流感病毒的遗探究新变异猪流感病毒的遗传物质是传物质是DNA还是还是RNA(3)分别用等量的相同浓度的分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、水解酶、RNA水解酶处理水解酶处理A、B两组核酸提两组核酸提取液，取液，C组不做处理组不做处理(C组组DNA水解酶、水解酶、RNA水解酶都添加不正确水解酶都添加不正确)(4)若若A、C两组出现新变异猪流感病两组出现新变异猪流感病毒，毒，B组没有出现，

28、则新变异猪流感病毒组没有出现，则新变异猪流感病毒的遗传物质是的遗传物质是RNA若若B、C两组出现新变异猪流感病毒，两组出现新变异猪流感病毒，A组没有出现，则新变异猪流感病毒的遗组没有出现，则新变异猪流感病毒的遗传物质是传物质是DNA对肺炎双球菌转化的机理不明对肺炎双球菌转化的机理不明某研究人员模拟肺炎双球菌转化某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下实验，进行了以下4个实验：个实验：S型菌的型菌的DNADNA酶酶加入加入R型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠R型菌的型菌的DNADNA酶酶加入加入S型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠R型菌型菌DNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入S型菌的型菌的DNA注射入小鼠注射入小鼠S型菌型菌DNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入R型菌的型菌的DNA注射入小鼠注射入小鼠以上以上4个实验中小鼠存活的情况依次个实验中小鼠存活的情况依次是是()A存活、存活、存活、存活存活、存活、存活、存活B存活、死亡、死亡、存活、存活、死亡、死亡、存活、C死亡、死亡、存活、存活死亡、死亡、存活、存活D存活、死亡、存活、存活存活、死亡、存活、存活【常见错误常见错误】错选错选A或或B项。项。【错因分析错因分析】错选的原因具体分析错选的原因具体分析如如下：下：易错