1、理解教材新知把握命题热点应用落实体验课下综合检测 课堂回扣练习 命题点一 命题点二 知识点一 知识点二 第1节 DNA是主要的遗传物质 第3章 知识点三 1S 型肺炎双球菌有荚膜，有毒；R 型肺炎双球菌无荚膜，无毒。2在肺炎双球菌转化实验中，只有 S 型细菌的 DNA才能使 R 型活细菌转化为 S 型细菌，即转化因子是 DNA。3T2 噬菌体由蛋白质和 DNA 组成，S 存在于蛋白质中，P 几乎全部存在于 DNA 中。4肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了 DNA 是遗传物质。5烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA。6由于绝大多数生物的遗传物质是 DNA，因此说 DNA 是主要的遗传物质
2、。第 1 节DNA 是主要的遗传物质肺炎双球菌的转化实验 1对遗传物质的早期推测 2肺炎双球菌转化实验(1)肺炎双球菌：连线(2)体内转化实验格里菲思的实验：实验过程及现象：结论：加热杀死的 S 型细菌中含有某种，将 R 型活细菌转化为 S 型活细菌。(3)体外转化实验艾弗里的转化实验：实验结果及现象：转化因子结论：是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。DNA1格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，R 型活细菌与加热杀死的 S 型细菌混合注射到小鼠体内后，从死亡小鼠中是否只分离出 S 型活细菌？2格里菲思实验能否证明转化因子是哪种物质？为什么？提示：不是，分离出 S 型活细菌和 R 型活细菌，且
3、R 型活细菌数量多。提示：不能。格里菲思实验没有将细菌中各组分分开，因此，该实验只能证明 S 型细菌体内含有转化因子，不能证明转化因子是哪种物质。3如果把 S 型菌的 DNA 提取出来后，直接注射到小鼠体内，能否从小鼠体内分离得到 S 型菌？提示：不能，因为 S 型菌的 DNA 能使 R 型菌转化为S 型菌前提是 S 型菌的 DNA 能与 R 型菌的 DNA 发生重组，直接将 S 菌的 DNA 注入小鼠体内，DNA 分子会被小鼠体内的 DNA 酶分解而失去作用，如果小鼠体内没有 R型菌，也无法转化为 S 型菌。4请分析格里菲思的肺炎双球菌转化实验和艾弗里转化实验的关系。提示：肺炎双球菌的转化实
4、验包括格里菲思和艾弗里的实验，其中格里菲思的实验证明了 S 型细菌体内含有某种转化因子，但转化因子是哪种物质并没有证明。艾弗里的实验则证明了转化因子是 S 型细菌体内的 DNA。1格里菲思的体内转化实验方法现象结论a组注射R型活细菌小鼠不死亡R型细菌无毒性b组注射S型活细菌小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌S型细菌有毒性，使小鼠患败血症死亡c组注射加热杀死的S型细菌小鼠不死亡加热杀死的S型细菌不能使小鼠死亡d组注射R型活细菌和加热杀死的S型细菌小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌方法现象结论结论已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的
5、活性物质，即转化因子图示2艾弗里体外转化实验实验过程及结果实验分析S型细菌的DNA能使R型细菌发生转化，而S型细菌的其他物质不能使R型细菌发生转化实验结论转化因子是DNA，即DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，也就是说DNA是遗传物质特别提醒 实验证实 DNA 的酶解产物不是“转化因子”，其目的是从反面证实 DNA 是遗传物质；实验、相互对照，证明 DNA 是遗传物质，而蛋白质、多糖等不是遗传物质。3肺炎双球菌的体内转化实验与体外转化实验比较项目体内转化实验体外转化实验培养细菌用小鼠(体内)用培养基(体外)实验原则 R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌体内各成分相互对照实验结果 加热杀死
6、的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌实验结论 S型细菌体内有某种“转化因子”DNA是S型细菌的遗传物质项目体内转化实验体外转化实验两实验的联系所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球菌；体内转化实验是基础，仅说明加热杀死的S型细菌体内有某种“转化因子”，而体外转化实验则进一步证明“转化因子”就是DNA；两实验都遵循对照原则、单一变量原则特别提醒 肺炎双球菌转化的实质和影响因素在加热杀死的 S 型细菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为 DNA 也变性失活，DNA 在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。转化的实质并不是基因发生突变，而
7、是 S 型细菌的 DNA片段整合到了 R 型细菌的 DNA 中，即实现了基因重组。在转化过程中并不是所有的 R 型细菌均转化成 S 型细菌，而是只有少部分 R 型细菌转化为 S 型细菌。原因是转化受 DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、菌体的状态等因素影响。噬菌体侵染细菌的实验 1T2 噬菌体的结构与代谢(1)结构：(2)代谢与增殖：判断T2 噬菌体只寄生在大肠杆菌体内。()在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质合成自身的成分。()当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。()2实验过程3实验结果及结论亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体实验结论32P标记DNA_是遗传物质3
8、5S标记蛋白质_有有无无DNA1为什么不能直接用含 35S 和 32P 的普通培养基来培养T2 噬菌体？2能否用 14C 和 18O 标记噬菌体？能否用 32P 和 35S 同时标记噬菌体？提示：因为噬菌体营寄生生活，只有在细菌体内才能进行增殖，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体，而不能直接用培养基培养噬菌体。提示：不能，因为 DNA 和蛋白质都含 C 和 O。不能用 32P 和 35S 同时标记噬菌体。3用 35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上讲，含 35S标记的蛋白质均不能进入大肠杆菌内，离心后全存在于上清液；实际上，沉淀物中也有少量放射性。请分析原因。提示：由于搅拌不充分，有少量 3
9、5S 标记的噬菌体蛋白质外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。提示：原因有二：一是保温时间过短，有一部分噬菌体DNA 没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二是从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，噬菌体在大肠杆菌体内增殖后释放子代噬菌体，经离心后子代噬菌体分布于上清液中，也会使上清液出现放射性。4用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上上清液中应不含放射性，下层沉淀物中应具有很高的放射性，而实验最终结果显示离心后的上清液中也有一定的放射性，而下层沉淀物的放射性强度却比理论值略低。这是为什么？1T2噬
10、菌体侵染大肠杆菌的过程(1)吸附：用尾部的末端(六根尾丝)吸附在大肠杆菌表面。(2)注入：释放出溶菌酶，破坏大肠杆菌的局部细胞膜，噬菌体 DNA通过尾管进入大肠杆菌，蛋白质外壳留在外面。(3)复制、合成：在噬菌体 DNA 的指导下，以大肠杆菌体内的脱氧核苷酸为原料合成噬菌体 DNA，以大肠杆菌体内的氨基酸为原料合成噬菌体蛋白质外壳。(4)组装：一个蛋白质外壳装入一个噬菌体 DNA 分子，组成一个新的噬菌体。(5)释放：大肠杆菌细胞破裂，释放出几十个至几百个子代噬菌体。2噬菌体侵染细菌实验实验过程实验组别一二设计思路S是蛋白质的特征元素，P是DNA的特征元素，用不同的放射性同位素分别标记DNA和
11、蛋白质，直接地、单独地观察它们的作用标记大肠杆菌含35S的培养基无标记的大肠杆菌含35S的大肠杆菌含32P的培养基无标记的大肠杆菌含32P的大肠杆菌标记噬菌体无标记的噬菌体侵染含35S的大肠杆菌含35S的噬菌体无标记的噬菌体侵染含32P的大肠杆菌含32P的噬菌体实验过程实验组别一二噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体无标记的大肠杆菌混合培养(搅拌后离心)含32P的噬菌体无标记的大肠杆菌混合培养(搅拌后离心)实验结果上清液放射性很高，沉淀物放射性很低上清液放射性很低，沉淀物放射性很高实验分析噬菌体侵染细菌时，含32P的噬菌体DNA进入了细菌体内，而含35S噬菌体蛋白质外壳并未进入细菌体内结论DNA是真
12、正的遗传物质3.肺炎双球菌体外转化和噬菌体侵染细菌实验比较对比项目肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验不同点DNA与蛋白质分开的方式采用直接分离法，即真正将S型细菌的DNA与其他成分分离，然后用每种单一成分与R型细菌混合培养，做体外转化实验采用放射性同位素标记法分别标记DNA和蛋白质进行实验，以便单独观察它们各自的作用对照原则相互对照自身对照对比项目 肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验不同点实验结论证明DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质(因蛋白质没有进入细菌体内)相同点均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用都遵循对照
13、原则都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质DNA 是主要的遗传物质1RNA 是遗传物质的实验证据(1)烟草花叶病毒的组成：(2)侵染实验：(3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是。RNA2DNA 是主要的遗传物质判断(1)肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验可证明DNA 是主要的遗传物质。()(2)DNA 是主要遗传物质的原因是绝大多数生物的遗传物质是 DNA。()(3)生物的遗传物质是 DNA 或 RNA。()1病毒的遗传物质是否都是 RNA?2细胞核中的遗传物质是 DNA，那么细胞质中的遗传物质是 DNA 还是 RNA?提示：不一定，如噬菌体的遗传物质是 DNA。提示：细
14、胞质中的遗传物质仍然是 DNA。提示：不能，“DNA 是主要遗传物质”指的是绝大多数生物的遗传物质是 DNA，而这两个实验只能证明 DNA 是遗传物质，而蛋白质和其他成分不是遗传物质，并不能证明“DNA 是主要的遗传物质”。3“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”能证明 DNA 是主要的遗传物质吗？1不同生物的遗传物质生物类型细胞生物非细胞生物真核生物原核生物多数病毒少数病毒实例真菌、原生生物、所有动植物细菌、蓝藻、放线菌等噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等HIV、SARS病毒，烟草花叶病毒等生物类型细胞生物非细胞生物真核生物原核生物多数病毒少数病毒核酸种类DNA和RNA DNA和RNADN
15、ARNA遗传物质DNADNADNARNA结果：绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分病毒的遗传物质是RNA结论：DNA是主要的遗传物质2对 DNA 是主要的遗传物质的理解就整个生物界而言，绝大多数生物的遗传物质是 DNA，所以说 DNA 是主要的遗传物质。就某种生物而言，其遗传物质是 DNA 或 RNA。以图示为依托，考查肺炎双球菌转化实验例 1 利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行如下图所示的处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。相关说法不正确的是()A通过 e、f 对照，能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白质Bf 组可以分离出 S 和 R 两种肺炎双球菌C
16、由该实验可证明 DNA 是主要的遗传物质Db、c、f 三组中的菌可导致小鼠死亡思路点拨精讲精析 从图示实验过程看出，通过 e、f 对照，能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白质，f 组加入了 S 菌的 DNA，可以分离出 S 和 R 两种肺炎双球菌。图中实验不能说明 DNA是主要遗传物质。a 组经煮沸、d 组和 e 组均为 R 型菌，均不能导致小鼠死亡，而 b、c 组是 S 型菌，f 组的 R 型菌有一部分被转化成了 S 型菌，均可使小鼠死亡。答案 C1已知有荚膜的肺炎双球菌可引起动物致死性肺炎，无荚膜的肺炎双球菌对动物无害。现从有荚膜的肺炎双球菌体内提取出了 DNA、蛋白质、多糖等物质，分别加
17、入到培养了无荚膜肺炎双球菌的培养液中，一段时间后将培养液注射到小鼠体内，则下图中结果不正确的是()解析：从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中，只有 DNA才能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，使小鼠致死。组中虽然有 DNA，但 DNA 酶会使 DNA 水解，致使无荚膜的肺炎双球菌不能转化为有荚膜的肺炎双球菌，故小鼠应表现正常。答案：DA B C D以模式图为依托，考查噬菌体侵染细菌实验例 2 右图表示用同位素 32P、35S 分别标记 T2 噬菌体的 DNA 和大肠杆菌的蛋白质(氨基酸)，然后进行“噬菌体侵染细菌实验”，侵染后产生的子代噬菌体(101 000 个)与亲代噬菌体形态完
18、全相同，而子代噬菌体的 DNA 和蛋白质中含有的标记元素应是()A31P、32P 和 35S B31P、32P 和 32SC31P、32P 和 32S、35S D32P 和 32S、35S思路点拨精讲精析 在 T2 噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是 DNA。并且 S 仅存在于蛋白质中，99%的 P 都存在于DNA 中。当 T2 噬菌体侵染大肠杆菌时，噬菌体的 DNA 全部注入大肠杆菌细胞内，而其蛋白质外壳则留在细胞外面。T2 噬菌体的 DNA 进入细菌体内后，利用细菌的组成成分，来合成子代噬菌体的 DNA 和蛋白质，因此子代噬菌体的 DNA 都含31P、少数 DNA 含 32P，所
19、有子代噬菌体的蛋白质都含 35S。答案 A解答此类问题的方法(1)(2)确定标记元素：2科学家用含有 15N 的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠杆菌培养 T2 噬菌体，待大肠杆菌解体后，15N()A不出现在 T2 噬菌体中B仅出现在 T2 噬菌体的 DNA 中C出现在 T2 噬菌体的外壳和 DNA 中D仅出现在 T2 噬菌体的外壳中解析：DNA 和蛋白质中都含有 N 元素。噬菌体侵染被 15N标记的大肠杆菌，合成自身 DNA 和蛋白质的原料都来源于大肠杆菌，因此子代噬菌体的 DNA和蛋白质都含有 15N。答案：C课堂回扣练习一、概念、原理识记题1下列有关人类对遗传物质探索历程的叙述正确的是()A
20、格里菲思的体内转化实验证明了 DNA 是遗传物质B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C赫尔希和蔡斯的实验证明了 DNA 是生物界中主要的遗传物质D烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明了蛋白质和 RNA 是遗传物质解析：格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验只证明了加热杀死的 S 型细菌体内存在某种“转化因子”；赫尔希和蔡斯的实验只证明了 DNA 是遗传物质；烟草花叶病毒侵染烟草的实验只证明了 RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质。答案：B二、基本原理应用题2在肺炎双球菌的转化实验中，将 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。则此过程中小鼠体内 S 型细菌、
21、R 型细菌含量的变化情况最可能是下列哪个图像()解析：在死亡的小鼠体内同时存在着 S 型和 R 型两种细菌。R型细菌的含量应先减后增，这与小鼠的免疫力有关，刚开始小鼠免疫力较强，注入的 R 型细菌大量被杀死；随后一些 R 型细菌转化成 S 型细菌，S 型细菌有多糖类荚膜的保护，能在小鼠体内增殖，使小鼠免疫力降低，对 R 型细菌、S 型细菌的杀伤力减弱，导致 R 型细菌、S 型细菌增殖加快、含量增加。答案：B3某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，进行了以下 4 个实验：用未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌；用 32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌；用未标记的噬菌体侵染 3H 标记
22、的细菌；用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，经过一段时间后离心，检测到以上 4 个实验中放射性出现的主要位置依次是()A沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液C上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液D沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液解析：在该实验中，沉淀物的主要成分是细菌，上清液的主要成分为噬菌体外壳。、都直接对细菌进行了标记，放射性主要出现在沉淀物中；用 32P 只能标记噬菌体的 DNA，在该实验中，噬菌体的 DNA 会进入细菌体内，放射性也主要出现在沉淀物中；用 15N 可以标记噬菌体的蛋白质外壳和 DNA，在该实验中，噬菌体的蛋
23、白质外壳不会进入细菌体内，而 DNA 可以进入细菌体内，故放射性会出现在上清液和沉淀物中。答案：D三、实验探究分析题4如右图所示，甲、乙表示两种不同的植物病毒，经重组形成杂种病毒丙，丙侵染植物细胞后，在植物细胞内增殖产生的新一代病毒是()解析：杂种病毒丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的核酸组装而成的，核酸为遗传物质，所以子代病毒应与病毒乙相同。答案：D回扣知识点1人类对遗传物质探索历程的实验及对应的结论。2能力迁移：利用肺炎双球菌转化实验的原理，分析细菌种类及数量变化情况。3能力迁移：根据噬菌体侵染细菌过程及标记物的来源，判断放射性物质存在的位置。4方法指导：实验中的对照(1)空白对照：不对对照组进行任何处理。(2)条件对照：对照组施加不影响实验研究的因素。(3)自身对照：对照组和实验组在同一研究对象上进行。(4)相互对照：不单独设置对照组，几个实验组相互对照。课下综合检测见课时跟踪检测(七)