高考生物是主要的遗传物质

高考生物是主要的遗传物质第1页，共45页，2023年，2月20日，星期二第1节DNA是主要的遗传物质人类对遗传物质的探索过程1．对遗传物质的早期推测(Ⅰ)2.肺炎双球菌的转化实验(Ⅱ)3.噬菌体侵染细菌的实验(Ⅱ)第2页，共45页，2023年，2月20日，星期二通过对细胞有丝分裂、减数分裂和受精过程的研究，人们了解到染色体在遗传上起着主要作用。第3页，共45页，2023年，2月20日，星期二染色体的组成：DNA

蛋白质那么哪种物质才是真正的遗传物质呢？

第4页，共45页，2023年，2月20日，星期二一、DNA是遗传物质的证据1．间接证据(早期推测)A:蛋白质是遗传物质(20世纪20年代)各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的。氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着。

蛋白质遗传信息结论：是遗传物质。蛋白质第5页，共45页，2023年，2月20日，星期二1．间接证据(早期推测)稳定DNA蛋白质DNADNA连续B:DNA是遗传物质第6页，共45页，2023年，2月20日，星期二一、DNA是遗传物质的证据2．直接证据

(1)肺炎双球菌转化实验

①格里菲思转化实验(体内转化)菌落荚膜毒性R型细菌菌落粗糙无

S型细菌菌落光滑有（多糖）两种菌落的比较无毒有毒第7页，共45页，2023年，2月20日，星期二1234

步骤处理方法结果结论体内转化实验——格里菲思等R型活菌S型活菌加热杀死

S型菌

R型活细菌+

S型死细菌活死活R型活菌无毒S型活菌有毒加热杀死的S型菌无毒死体内有S型活细菌存在“转化因子”结论：加热杀死的S型菌含有某种“转化因子”，使R型菌转化为S型菌第8页，共45页，2023年，2月20日，星期二1.(格里菲思的转化实验)(2014·合肥模拟)格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下:①将无毒的R型活细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡②将有毒的S型活细菌注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡③将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡④将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后,注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡【通关题组】根据上述实验,下列说法正确的是(

)A.整个实验证明了DNA是转化因子B.实验①、实验③可作为实验④的对照实验C.实验④中的死亡小鼠体内S型活细菌毒性不能稳定遗传D.重复做实验①与④,得到同样的结果,说明S型活细菌由R型活细菌突变而来B第9页，共45页，2023年，2月20日，星期二【互动探究】如果将实验④中小鼠体内的细菌提取出来,用培养基进行培养,观察培养基中菌落的生长将会出现哪些类型。提示:会出现光滑型菌落(S型细菌)和粗糙型菌落(R型细菌)。第10页，共45页，2023年，2月20日，星期二问题：

S型菌中的“转化因子”是什么物质呢？第11页，共45页，2023年，2月20日，星期二多糖脂类蛋白质RNA

DNA加热杀死的S型细菌在杀死的S型细菌中含有哪些物质？寻找转化因子：

但究竟哪一个才是转化因子呢？第12页，共45页，2023年，2月20日，星期二R型细菌R型细菌只长R型菌只长R型菌R型细菌S型菌R型细菌S型菌的DNAS型菌的蛋白质或荚膜多糖S型菌的DNA+DNA酶

实验过程：②艾弗里转化实验(体外转化)第13页，共45页，2023年，2月20日，星期二

②艾弗里转化实验(体外转化)S型细菌分别与R型活细菌培养R型R型R型与S型分离荚膜多糖蛋白质DNADNA酶R型多数少数思考：1、艾弗里实验中设置DNA+DNA酶这一组实验的目的是什么？一是对照说明只加DNA组的结论，二是说明DNA的基本构成成分不能实现转化第14页，共45页，2023年，2月20日，星期二实验结果：①只有加入DNA才转化；②DNA越纯，转化越有效；③用DNA酶处理DNA，不再转化。实验结论:DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质。不足之处：受技术限制DNA无法100%提纯，总含少量蛋白质。因此，仍有人对实验结论表示怀疑。第15页，共45页，2023年，2月20日，星期二艾弗里的实验设计有什么巧妙之处？①把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA的作用；②设计对照实验，用DNA酶处理，观察DNA的作用。第16页，共45页，2023年，2月20日，星期二2.(艾弗里的转化实验)(2014·广安模拟)如图为“肺炎双球菌转化实验”的部分研究过程,能充分说明“DNA是遗传物质”的是(

)A.①②④

B.①②③

C.①③④

D.①②③④【通关题组】D第17页，共45页，2023年，2月20日，星期二【互动探究】实验①中,若在培养基中添加DNA酶,会出现什么样的结果?为什么?提示:不会长出S型细菌,只会出现R型细菌。因为DNA酶会使加入的S型细菌的DNA水解,不能使R型细菌得到转化。第18页，共45页，2023年，2月20日，星期二【思维拓展】(1)S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌的实质是什么？提示：基因重组。(2)将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型细菌的含量变化情况如图所示：

a、从免疫学角度解释：曲线ab段下降的原因是R型菌被小鼠的免疫系统所消灭b、曲线bc段上升的原因是部分R型菌转化为有毒S型细菌后在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力下降，R型菌大量增殖第19页，共45页，2023年，2月20日，星期二※判断改错(1)加热杀死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取到的细菌全部是S型细菌()【提示】

S型和R型菌都有，因为只有部分R型菌转化成S型菌。(2)格里菲思(Griffith)用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果证明了DNA是遗传物质()【提示】格里菲思(Griffith)肺炎双球菌的转化实验只证明加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”，并没有弄清楚转化因子的本质。(3)某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠，小鼠存活()【提示】高温处理后，R型菌已死亡，而且DNA酶己失活，注入小鼠体内的只有S型菌的DNA，没有活的S型菌。××√第20页，共45页，2023年，2月20日，星期二2．直接证据

(2)噬菌体侵染细菌实验T2噬菌体模式图噬菌体：细菌病毒，寄生在细菌体内，侵入细菌后，在自身遗传物质的作用下，以细菌内的物质为原料进行增殖的病毒。第21页，共45页，2023年，2月20日，星期二噬菌体侵染细菌的动态过程：合成组装释放吸附侵入合成组装释放吸附动画侵入第22页，共45页，2023年，2月20日，星期二2．直接证据

(2)噬菌体侵染细菌实验T2噬菌体模式图DNA（主要元素是C、H、O、N、P）蛋白质（主要元素是C、H、O、N、S）思考：为什么要用35S和32P标记？用14C和18O等标记行吗？第23页，共45页，2023年，2月20日，星期二1、实验设计思路：3、实验过程：把蛋白质和DNA区分开，直接地、单独地观察DNA和蛋白质的作用2、实验方法：放射性同位素标记法(2)噬菌体侵染细菌实验第24页，共45页，2023年，2月20日，星期二培养大肠杆菌培养T2噬菌体噬菌体---蛋白质（35S）32P35S培养大肠杆菌培养T2噬菌体大肠杆菌（32P）噬菌体---DNA（32P）大肠杆菌（35S）标记噬菌体的方法第25页，共45页，2023年，2月20日，星期二1、实验设计思路：3、实验过程：把蛋白质和DNA区分开，直接地、单独地观察DNA和蛋白质的作用(1)标记细菌细菌+含35S的培养基细菌+含32P的培养基含35S的细菌含32P的细菌(2)标记噬菌体噬菌体+含35S的细菌噬菌体+含32P的细菌含35S的噬菌体含32P的噬菌体(3)噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体+细菌含32P的噬菌体+细菌:上清液放射性很高,沉淀物放射性很低:上清液放射性很低,沉淀物放射性很高2、实验方法：放射性同位素标记法(2)噬菌体侵染细菌实验第26页，共45页，2023年，2月20日，星期二标记侵染搅拌离心，检测第27页，共45页，2023年，2月20日，星期二噬菌体比大肠杆菌轻4、噬菌体侵染细菌实验的检测结果：上清液：沉淀物：噬菌体细菌(外壳)(被注入的DNA)35S标记的实验32P标记的实验标记部位放射性情况上清液沉淀物蛋白质DNA有放射性无无有放射性上清液“放射性很高”沉淀物“放射性很高”？沉淀物也有放射性上清液也有放射性——分离不完全(噬菌体蛋白质外壳)——释放出来的、未侵染的噬菌体/释放的/未侵染的)很高很低很低很高第28页，共45页，2023年，2月20日，星期二(2)噬菌体侵染细菌实验还能证明以下三点:①DNA分子具有相对稳定性。②DNA分子能自我复制,使前后代保持一定的连续性。③DNA能控制蛋白质的生物合成,但不能证明DNA分子能产生可遗传变异。第29页，共45页，2023年，2月20日，星期二如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为(

)A．可在DNA中找到15N、32PB．可在外壳中找到15N、35SC．可在外壳中找到15ND．可在DNA中找到15N、32P、35S【答案】

A第30页，共45页，2023年，2月20日，星期二噬菌体侵染细菌的实验与肺炎双球菌转化实验的比较：相同点①均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用，但两类实验中DNA与蛋白质分开的方式不同；②都遵循了对照原则；③都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质。不同点方法不同艾弗里实验直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养。噬菌体侵染细菌实验

同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特征元素（32P和35S）第31页，共45页，2023年，2月20日，星期二1.(放射性同位素的位置分布)(2014·南充模拟)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验,进行了如下实验:①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌;②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌;③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。一段时间后进行离心,检测到放射性存在的主要部位依次是(

)A.沉淀物、上清液、沉淀物和上清液B.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液C.沉淀物、上清液、沉淀物D.上清液、上清液、沉淀物和上清液【通关题组】B第32页，共45页，2023年，2月20日，星期二【互动探究】本题实验③中,子代噬菌体的DNA和蛋白质中是否含有15N,为什么?提示:子代噬菌体的DNA中含有15N,而蛋白质中不含15N。因为合成DNA的模板来自亲代DNA,亲代DNA中含有15N,而合成蛋白质的原料来自细菌,细菌内不含15N。第33页，共45页，2023年，2月20日，星期二2.(肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较)(2014·临沂模拟)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是(

)A.重组DNA片段,研究其表型效应B.诱发DNA突变,研究其表型效应C.设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应D.应用放射性同位素标记技术,研究DNA在亲代与子代之间的传递C第34页，共45页，2023年，2月20日，星期二【互动探究】噬菌体侵染细菌实验是如何实现C选项中的操作的?提示:运用放射性同位素标记法,即用32P标记噬菌体的DNA,用35S标记噬菌体的蛋白质,巧妙地将DNA和蛋白质分开。第35页，共45页，2023年，2月20日，星期二二、DNA是主要的遗传物质1.RNA是遗传物质的证据——烟草花叶病毒(TMV)对烟草的感染与重建烟草花叶病毒(简称TMV)，其基本成分是蛋白质和RNA，体内无DNA。为查明其遗传物质，1957年格勒和施拉姆进行了如下实验：第36页，共45页，2023年，2月20日，星期二(1)实验一1.RNA是遗传物质的证据第37页，共45页，2023年，2月20日，星期二实验探究蛋白质RNA分离感染烟草感染烟草实验结果出现病斑不出现病斑实验结果结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质第38页，共45页，2023年，2月20日，星期二二、DNA是主要的遗传物质第39页，共45页，2023年，2月20日，星期二细胞结构生物原核生物真核生物遗传物质是DNA非细胞结构生物遗传物质是RNA只含DNA的病毒：只含RNA的病毒：生物总结4、由于大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。但肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质。3、在只含RNA的少数病毒（烟草花叶病毒、HIV、SARS、流感、禽流感）中，RNA才作为遗传物质。2、凡是具有细胞结构的生物，既有DNA，又有RNA，遗传物质是DNA1、一切生物的遗传物质是核酸第40页，共45页，2023年，2月20日，星期二1、(2014·滨州模拟)肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,均不能证明的是(

)A.DNA可以产生可遗传的变异B.蛋白质不是遗传物质C.DNA可以控制生物的性状D.DNA是主要的遗传物质【解析】选D。肺炎双球菌的转化实验可证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;噬菌体侵染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质;大多数生物的遗传物质为DNA,所以DNA是主要的遗传物质,两实验均不能证明此结论。D【加固训练】第41页，共45页，2023年，2月20日，星期二2.在肺炎双球菌的转化实验中,能够证明“DNA才是转化因子”的最关键的实验设计是(

)A.将无毒R型活细菌与有毒S型活细菌混合后培养,发现R型细菌转化为S型细菌B.将无毒R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合后培养,发现R型细菌转化为S型细菌【加固训练】C.从加热杀死的S型细菌中提取DNA、蛋白质和多糖,混合加入培养R型细菌的培养基中,发现R型细菌转化为S型细菌D.从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖,分别加入培养R型细菌的培养基中,发现只有加入DNA,R型细菌才转化为S型细菌D第42页，共45页，2023年，2月20日，星期二3.(2014·长春模拟)完成肺炎双球菌离体