高考生物总复习第二单元遗传的物质基础第1讲DNA是主要的遗传物质全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特

第二单元遗传物质基础必修二第一讲DNA是主要遗传物质第1页考纲要求全国卷五年考题考点命题人类对遗传物质探索过程Ⅱ卷ⅠT29卷ⅡT2卷ⅢT2卷ⅠT1高考常以试验分析形式考查DNA及遗传物质经典试验第2页1考点一2考点二3考点三4考点四5考点五6课末总结第3页考点一肺炎双球菌转化试验不死亡死亡不死亡死亡S型活细菌第4页(2)分析试验现象①依据试验a、b，说明R型活细菌无毒性，S型活细菌__________。②依据试验c，说明加热杀死S型细菌__________。③依据试验d，说明无毒性R型活细菌与加热杀死S型细菌混合后，转化为______________________，而且这种性状转化是____________。(3)得出试验结论：__________________________________。有毒性无毒性有毒性S型活细菌能够遗传加热杀死S型细菌中有转化因子第5页2.艾弗里试验(1)试验过程第6页(2)分析试验过程①只有加入____________________，R型细菌才能转化为S型细菌。②S型细菌DNA加入____________后不能使R型活细菌发生转化。(3)得出试验结论：________________________是“转化因子”，即______________________。S型细菌DNADNA酶S型细菌DNADNA是遗传物质第7页(1)在生命科学发展过程中，肺炎双球菌转化试验证实了DNA是遗传物质(

)(2)艾弗里体外转化试验证实了DNA是主要遗传物质()(3)肺炎双球菌转化试验最关键设计思绪是将DNA和蛋白质分开，分别观察其遗传作用(

)(4)格里菲思体内转化试验证实了DNA是遗传物质()√××√第8页(5)艾弗里体外转化试验采取了物质提纯、判定与细菌体外培养等技术(

)(6)肺炎双球菌遗传遵照基因分离定律和自由组合定律()(7)格里菲思肺炎双球菌转化试验直接证实了DNA是“转化因子”()(8)在艾弗里试验中，DNA酶将S型细菌DNA分解为脱氧核苷酸，所以不能使R型细菌发生转化(

)√××√第9页1.加热杀死S型细菌中是否全部物质都永久丧失了活性？[提醒]不是。加热杀死S型细菌过程中，其蛋白质变性失活，不过其内部DNA在加热结束后随温度恢复又逐步恢复活性。2.艾弗里试验中设置“DNA＋DNA酶”这一组试验目标是什么？[提醒]一是对照说明只加DNA组结论，二是说明DNA基本组成成份不能实现转化。第10页肺炎双球菌体内转化试验和体外转化试验比较项目体内转化试验体外转化试验培养细菌在小鼠体内体外培养基试验对照R型细菌与S型细菌毒性对照S型细菌各组成成份作用进行对照第11页项目体内转化试验体外转化试验巧妙构思用加热杀死S型细菌注射到小鼠体内作为对照试验来说明确实发生了转化将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在试验中所起作用试验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌DNA是遗传物质联络(1)所用材料相同(2)体内转化试验是体外转化试验基础，体外转化试验是体内转化试验延伸(3)两试验都遵照对照标准、单一变量标准第12页[高考警示]相关“转化”四个易误点(1)转化实质是基因重组而非基因突变肺炎双球菌转化试验是指S型细菌DNA片段整合到R型细菌DNA中，使受体细胞取得了新遗传信息，即发生了基因重组。(2)并非全部R型细菌都被转化因为转化受到DNA纯度、两种细菌亲缘关系、受体菌状态等原因影响，所以转化过程中并不是全部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。第13页(3)加热并没有使DNA完全失去活性加热杀死S型细菌过程中，其蛋白质变性失活，不过其内部DNA在加热结束后随温度降低又逐步恢复活性。(4)格里菲思体内转化试验只提出“S型细菌体内有转化因子”，并没有详细证实哪种物质是遗传物质。最终证实DNA是遗传物质是艾弗里体外转化试验。第14页C例1第15页A．①不能证实S型菌蛋白质不是转化因子B．②说明S型菌荚膜多糖有酶活性C．③和④说明S型菌DNA是转化因子D．①～④说明DNA是主要遗传物质[解析]艾弗里和其同事试验表明，只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细菌，证实DNA是转化因子，而蛋白质、荚膜多糖等物质不是转化因子，但不能说明荚膜多糖有酶活性，故A、B项错误；③、④可组成对照试验，由试验结果与自变量对应关系可知：S型细菌DNA是转化因子；试验①～④只能说明DNA是遗传物质，故D项错误。第16页〔变式训练〕D第17页A．从S型活菌中提取DNA与R型活菌混合，培养基中只有S型一个菌落B．利用加热杀死S型菌和R型活菌在小鼠体内转化时，S型菌数量先上升后下降C．将加热杀死S型菌和正常R型菌混合培养，可证实促使R型菌转化为S型菌物质是S型菌DNAD．甲、乙、丙三组可作为丁对照组第18页[解析]S型活菌DNA能使部分R型活菌转化为S型活菌，故培养基中有R型和S型两种菌落；利用加热杀死S型菌和R型活菌在小鼠体内转化时，S型菌数量先上升后维持在一定水平，不会下降；将加热杀死S型菌和正常R型菌混合培养，可证实S型菌体内存在着某种使R型菌转化为S型菌转化因子，但无法证实转化因子是S型菌DNA；甲、乙、丙三组单独培养细菌，可作为丁对照组。第19页B[解析]R型肺炎双球菌不含有荚膜、菌落表面粗糙，无毒，注射到小鼠体内不会使小鼠患病；而S型肺炎双球菌含有荚膜、菌落表面光滑，有毒，注射到小鼠体内会使小鼠患败血病死亡。电子显微镜下不能区分DNA分子结构，B错误。第20页1.试验者__________________。2.试验材料______________________。3.试验方法同位素示踪法，该试验中用35S、32P分别标识__________________。考点二噬菌体侵染细菌试验赫尔希和蔡斯。T2噬菌体和大肠杆菌蛋白质和DNA第21页32P和含35S

含32P和35S大肠杆菌

含32P和含35S

32PDNA和含35S蛋白质

细菌被感染大肠杆菌第22页沉淀物上清液DNA蛋白质外壳DNA第23页5.试验结论____________________________。DNA是噬菌体遗传物质第24页判断以下说法正误。(1)T2噬菌体可利用寄主体内物质大量增殖(

)(2)T2噬菌体侵染大肠杆菌试验证实了DNA是遗传物质(

)(3)噬菌体蛋白质可用32P放射性同位素标识()(4)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等()(5)T2噬菌体核酸和蛋白质中含硫元素()(6)DNA和RNA都是T2噬菌体遗传物质()√√××××第25页(7)噬菌体侵染细菌试验比肺炎双球菌转化试验更具说服力(

)(8)噬菌体能在宿主细胞内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解()(9)分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P培养基培养噬菌体()(10)用35S标识噬菌体侵染试验中，沉淀物存在少许放射性可能是搅拌不充分所致(

)(11)32P、35S标识噬菌体侵染细菌试验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质()(12)噬菌体侵染细菌试验取得成功原因之一是噬菌体只将DNA注入大肠杆菌细胞中(

)√×××√√第26页1.用32P标识噬菌体侵染大肠杆菌，为何上清液中会有放射性？[提醒]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保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中，也会使上清液中出现放射性。2.用35S标识噬菌体侵染大肠杆菌，为何沉淀物中会有放射性？[提醒]因为搅拌不充分，有少许含35S噬菌体仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。第27页1.肺炎双球菌体外转化试验和噬菌体侵染细菌试验比较相同点①均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自作用，但两类试验中DNA与蛋白质分开方式不一样②都遵照了对照标准③都能证实DNA是遗传物质，但不能证实DNA是主要遗传物质第28页不一样点方法不一样艾弗里试验直接分离：分离S型菌DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养噬菌体侵染细菌试验同位素标识法：分别标识DNA和蛋白质特殊元素(32P和35S)结论不一样①肺炎双球菌体外转化试验结论：证实DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质②噬菌体侵染细菌试验结论：证实DNA是遗传物质，不能证实蛋白质不是遗传物质，因蛋白质没有进入细菌体内第29页2.本质上认识噬菌体侵染细菌试验中放射性问题(1)上清液中结构是噬菌体：包含亲代噬菌体外壳和少数子代噬菌体(培养时间过长所致)；沉淀中结构是细菌：包含大肠杆菌、大肠杆菌上附着少许亲代噬菌体外壳(搅拌不充分所致)和大肠杆菌中子代噬菌体。(2)子代噬菌体物质起源：DNA组分大部分来自细菌，少部分来自亲代噬菌体(提供模板)；蛋白质组分全部来自细菌。第30页[高考警示]

(1)噬菌体侵染细菌试验中32P和35S存在第31页(2)噬菌体侵染细菌试验还能证实以下三点：①DNA分子含有相对稳定性。②DNA分子能自我复制，使前后代保持一定连续性。③DNA能控制蛋白质生物合成，但不能证实DNA分子能产生可遗传变异。(3)含放射性标识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。(4)噬菌体侵染细菌试验证实了DNA是遗传物质，不过没有证实蛋白质不是遗传物质。第32页D例2第33页[解析]用噬菌体侵染细菌一段时间后离心，上清液是噬菌体蛋白质外壳，沉淀物是细菌(其中含有噬菌体DNA)。用未标识噬菌体侵染35S标识细菌，上清液是没有放射性；用32P标识噬菌体侵染未标识细菌，放射性主要表达在DNA即沉淀物中；用3H标识细菌，放射性在沉淀物中；而用15N标识噬菌体含有放射性物质是蛋白质和DNA，即放射性位于上清液和沉淀物中。第34页(1)“二看法”判断子代噬菌体标识情况技巧点拨第35页(2)噬菌体亲子代个体与细菌之间同位素标识关系DNA蛋白质DNA和蛋白质噬菌体32P35S14C、3H、18O、15N细菌31P32S12C、1H、16O、14N子代噬菌体32P、31P32SC、H、O、N两种都有第36页〔变式训练〕A[解析]32P标识噬菌体侵染大肠杆菌，32P标识DNA进入细菌细胞中控制合成子代噬菌体。若培养时间过长，则子代噬菌体可能释放出来，离心后分布在上清液中，从而使上清液带有放射性。第37页4．(·江西师大附中模拟)以下关于艾弗里肺炎双球菌转化试验以及赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌试验对比分析中，说法正确是(

)A．两个试验共同证实DNA是主要遗传物质B．两个试验基本上都能把DNA和蛋白质区分开C．两个试验试验材料在培养基上都易直接培养D．他们在开始试验之前并不知道遗传物质作用[解析]两个试验都证实了DNA是遗传物质，A错误；共同点是设法将DNA和蛋白质分开，单独地直接地去观察它们各自作用，B正确；噬菌体是病毒，不能直接在培养基上培养，必须依赖活细胞，C错误；他们在开始试验之前已经了解到遗传物质作用，但遗传物质是什么不大清楚，D错误。B第38页1．试验材料烟草花叶病毒和烟草，烟草花叶病毒组成是__________________。2．过程及结果考点三生物遗传物质蛋白质和RNA第39页3．试验结果分析与结论烟草花叶病毒__________能自我复制，控制生物遗传性状，所以__________是它遗传物质。4．生物遗传物质绝大多数生物(含有细胞结构生物和大部分病毒)遗传物质是__________，所以说__________是主要遗传物质。RNARNADNADNA第40页5．不一样生物遗传物质生物类型病毒原核生物真核生物体内核酸种类__________________________________DNA和RNA体内碱基种类______种______种______种体内核苷酸种类______种______种______种遗传物质_____________________________________实例噬菌体、烟草花叶病毒乳酸菌、蓝藻玉米、小麦、人DNA或RNADNA和RNA455488DNA或RNADNADNA第41页判断以下说法正误。(1)烟草花叶病毒感染烟草试验说明全部病毒遗传物质是RNA()(2)全部生物遗传物质都是DNA()(3)豌豆遗传物质主要是DNA()(4)酵母菌遗传物质主要分布在染色体上(

)×√××第42页(5)真核生物、原核生物、大部分病毒遗传物质是DNA，少部分病毒遗传物质是RNA(

)(6)生物遗传物质基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸(

)(7)细胞核内遗传物质是DNA，细胞质内遗传物质是RNA()(8)乳酸菌遗传物质主要分布在染色体上()√√××第43页1．遗传信息只存在于DNA中吗？[提醒]不是，RNA病毒遗传信息存在于RNA中。2．“DNA是遗传物质”和“DNA是主要遗传物质”有何区分？[提醒]二者证据起源不一样。对“DNA是主要遗传物质”中“主要”了解：在全部生物中，绝大多数生物遗传物质是DNA，只有少数生物遗传物质不是DNA，而对于一个详细生物而言，遗传物质只有一个。第44页1．生物体内遗传物质判别第45页[高考警示](1)一切有细胞结构生物，遗传物质都是DNA。(2)生物遗传物质是核酸(DNA和RNA)，DNA是主要遗传物质，是针对整个生物界而言。(3)蛋白质不可能是遗传物质原因：①不能进行自我复制，而且它在染色体中含量往往不固定；②分子结构也不稳定(易变性)；③不能遗传给后代。第46页2．探索遗传物质经典试验总结第47页A．水和苯酚作用是分离病毒蛋白质和RNAB．TMV蛋白质不能进入烟草细胞中C．侵入烟草细胞RNA进行了逆转录过程D．RNA是TMV主要遗传物质A例3第48页[解析]从图示分析，TMV放入水和苯酚中后，RNA和蛋白质分离，A正确；经过接种方式，TMV蛋白质能够进入烟草细胞中，B错误；此试验不能看出TMVRNA在烟草细胞中进行了逆转录过程，C错误；此试验说明TMV遗传物质是RNA，而不是蛋白质，同种生物遗传物质没有主次之分，D错误。第49页探究遗传物质是DNA、RNA还是蛋白质(1)基本设计思绪：设法将DNA(或RNA)与蛋白质分开，单独地直接地观察各自作用。(2)基本设计标准：对照标准。(3)病毒培养基选择：病毒是没有细胞结构一类寄生生物，它们仅由核酸和蛋白质外壳组成，既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，不能在培养基上直接培养，只能利用宿主活细胞培养。技巧点拨第50页(4)探究试验中怎样设置单一变量：禽流感病毒体内有RNA和蛋白质，要探究到底哪一个是它遗传物质，需要设置对照试验进行探究，而控制单一变量是设置对照试验所必须遵照标准，即需要单独观察每一个物质作用效果，所以需利用分离提纯法或同位素标识法。第51页〔变式训练〕D[解析]肺炎双球菌体内转化试验，只能证实加热杀死S型菌含有转化因子、使R型菌转化为S型菌。第52页B[解析]DNA是生物主要遗传物质是针对自然界中各种生物而言，即凡有DNA生物其遗传物质均为DNA(包含一切细胞生物及DNA病毒)，只有没有DNARNA病毒，其遗传物质才为RNA。第53页课末总结〔思维导图〕第54页C〔探究高考·明确考向〕第55页[解析]T2噬菌体核酸是DNA，DNA元素组成为C、H、O、N、P，培养基中32P经宿主(大肠杆菌)摄取后可出现在T2噬菌体核酸中，C项正确。T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中，不能寄生在肺炎双球菌中，A项错误；T2噬菌体mRNA和蛋白质合成只能发生在其宿主细胞中，不能发生于病毒颗粒中，B项错误；人类免疫缺点病毒(HIV)核酸是RNA，T2噬菌体核酸是DNA，且二者增殖过程不一样，D项错误。第56页C第57页[解析]格里菲思体内转化试验证实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，但格里菲思并没有证实“转化因子”是什么，A项错误；艾弗里试验证实了DNA是遗传物质，并没有证实从S型肺炎双球菌中提取DNA能够使小鼠死亡，B项错误；因为噬菌体没有细胞结构，所以离心后，有细胞结构大肠杆菌在试管底部，而噬菌体及噬菌体蛋白质外壳留在上清液中，C项正确；赫尔希和蔡斯试验中细菌裂解后