DNA是主要的遺傳物質(zhì)【考點(diǎn)打靶+定向訓(xùn)練】高考生物 課件（全國(guó)通用）

DNA是主要的遺傳物質(zhì)目標(biāo)要求人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程。20世紀(jì)20年代蛋白質(zhì)？探究活動(dòng)：對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)20世紀(jì)30年代DNA？（一）實(shí)驗(yàn)材料：多糖類莢膜R型菌S型菌一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌S型：

莢膜，

毒，菌落

R型:

莢膜，

毒，菌落

(Smooth)

(Rough)有有光滑無(wú)無(wú)粗糙1.將R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。2.將S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥死亡。(二)肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)3.將加熱殺死后的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。4.將R型活細(xì)菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。對(duì)照原則對(duì)比1、2組說(shuō)明R型細(xì)菌和S型細(xì)菌哪種有毒？對(duì)比第2組，第3組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明加熱殺死后的S型細(xì)菌是否具毒性？第四組實(shí)驗(yàn)中是加熱殺死的S型細(xì)菌單獨(dú)發(fā)揮作用使小鼠死亡的嗎?是R型細(xì)菌單獨(dú)發(fā)揮作用使小鼠死亡的嗎？如何解釋第四組實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢？格里菲思實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明DNA是遺傳物質(zhì)？加熱殺死的S型細(xì)菌，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)——“轉(zhuǎn)化因子”，這種“轉(zhuǎn)化因子”將無(wú)毒的R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌。（三）格里菲思實(shí)驗(yàn)結(jié)論思考：1.為什么加熱致死的S型菌含有的DNA仍具有生物活性？2.DNA是如何使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的，即轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)是什么？加熱殺死的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)變性失活，DNA在加熱過(guò)程中，雙螺旋解開，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時(shí)，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。S型細(xì)菌中決定莢膜的基因片段整合到R型細(xì)菌的DNA中，實(shí)現(xiàn)了基因重組。3.格里菲思第四組實(shí)驗(yàn)中，小鼠體內(nèi)S型細(xì)菌、R型細(xì)菌含量的變化情況如圖所示，則：①ab段R型細(xì)菌數(shù)量減少的原因是_________

。②bc段R型細(xì)菌數(shù)量增多的原因是______________________________

。③后期出現(xiàn)的大量S型細(xì)菌是由

而來(lái)的。小鼠體內(nèi)形成大量的抗R型細(xì)菌的抗體，致使R型細(xì)菌數(shù)量減少b之前，已有少量R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，S型細(xì)菌能降低小鼠的免疫力，造成R型細(xì)菌大量繁殖R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成的S型細(xì)菌繁殖思維碰撞問(wèn)題：究竟哪種物質(zhì)是轉(zhuǎn)化因子？關(guān)鍵思路：將S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)提純，分別加入到培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中。S型細(xì)菌

多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNA……

分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)

R

R

R

R

R

R

S

多數(shù)少數(shù)一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)2.艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)S型細(xì)菌

多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNADNA+DNA酶對(duì)照原則、單一變量原則

DNA純度越高，轉(zhuǎn)化越有效實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳的遺傳物質(zhì)。1.將含有R型肺炎雙球菌的培養(yǎng)液加入試管甲，將加熱致死的S型肺炎雙球菌破碎后得到細(xì)胞提取物放入試管乙，并在試管乙中加入一定量的RNA酶；將試管甲、乙中的液體混合后得到試管丙。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析，正確的是A.加熱致死的S型肺炎雙球菌中蛋白質(zhì)和核酸均失去功能B.試管乙中加入RNA酶的目的是催化轉(zhuǎn)錄過(guò)程合成mRNAC.此實(shí)驗(yàn)并不能證明何種物質(zhì)是S型肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)D.試管甲、乙中的液體混合后，試管丙中S型肺炎雙球菌的數(shù)量多于R型C問(wèn)題：能否將DNA和蛋白質(zhì)徹底分開，單獨(dú)地、直接地去觀察它們各自的作用呢？質(zhì)疑：艾弗里實(shí)驗(yàn)中提取的DNA，純度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)思維碰撞1.實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體、大腸桿菌噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)T2噬菌體中60%是蛋白質(zhì),40%是DNA..C、H、O、N、SC、H、O、N、P2.T2噬菌體的特點(diǎn)噬菌體大腸桿菌

（2）T2噬菌體侵染大腸桿菌后，就會(huì)在自身__________的作用下，利用

合成自身的組成成分，進(jìn)行大量增殖。(1)T2噬菌體是一種________________________的病毒專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)遺傳物質(zhì)大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)3.噬菌體侵染大腸細(xì)菌的過(guò)程釋放釋放合成合成組裝組裝吸附吸附注入注入侵入別的細(xì)菌問(wèn)題：DNA和蛋白質(zhì)是肉眼看不見(jiàn)的分子，如何觀察它們是否注入細(xì)菌？放射性同位素標(biāo)記大腸桿菌C、H、O、N、PC、H、O、N、S能不能用3H、14C標(biāo)記噬菌體？35S32P二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題：如何確定標(biāo)記的是噬菌體蛋白質(zhì)或DNA？問(wèn)題：如何標(biāo)記噬菌體？

注：放射性同位素標(biāo)記技術(shù)只能檢測(cè)放射性的強(qiáng)弱，不能區(qū)分具體是哪種元素的放射性二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)分別用含32P、35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)標(biāo)記大腸桿菌，再用大腸桿菌標(biāo)記噬菌體35S大腸桿菌32P大腸桿菌35S標(biāo)記的噬菌體32P標(biāo)記的噬菌體含35S的培養(yǎng)基含32P的培養(yǎng)基未標(biāo)記大腸桿菌4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程未標(biāo)記大腸桿菌35S標(biāo)記的噬菌體32P標(biāo)記的噬菌體侵染（保溫）、攪拌、離心侵染（保溫）、攪拌、離心

保溫：讓噬菌體充分侵染大腸桿菌；

攪拌：使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離；

離心：上清液中析出質(zhì)量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。保溫的時(shí)間要求全部噬菌體侵染細(xì)菌且未釋放被35S標(biāo)記的噬菌體侵染（保溫）、攪拌、離心上清液中放射性很高沉淀物的放射性很高被32P標(biāo)記的噬菌體沉淀物無(wú)放射性上清液中無(wú)放射性侵染（保溫）、攪拌、離心4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程結(jié)果35S標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)

32P標(biāo)記噬菌體DNA子代噬菌體沒(méi)有檢測(cè)到放射性子代噬菌體中檢測(cè)到了放射性結(jié)論：在親子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是

DNA，即DNA是遺傳物質(zhì)。（檢測(cè)子代噬菌體的放射性）

4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程被35S標(biāo)記的噬菌體侵染（保溫）、攪拌、離心沉淀物放射性很低被32P標(biāo)記的噬菌體上清液中放射性很低侵染（保溫）、攪拌、離心由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中。①保溫時(shí)間過(guò)短，部分噬菌體還沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中。②保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液。注：1.選用細(xì)菌或病毒作為探索遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)有：①個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化；②繁殖快。2.DNA作為遺傳物質(zhì)所具備的特點(diǎn)是：①具有相對(duì)的穩(wěn)定性；②能夠精確地自我復(fù)制，使親代與子代間保持遺傳的連續(xù)性；③能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，控制新陳代謝過(guò)程和性狀發(fā)育；④在特定條件下產(chǎn)生可遺傳的變異。DNA是遺傳物質(zhì)1928年格里菲思——體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1944年艾弗里——體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1952年赫爾希、蔡斯——噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)2.下列有關(guān)人類對(duì)遺傳物質(zhì)探索過(guò)程中相關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是A.肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型細(xì)菌利用宿主細(xì)胞的核糖體合成自身

的蛋白質(zhì)B.肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)DNA酶處理的S型細(xì)菌提取物不能使R

型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌C.32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，細(xì)菌體內(nèi)含有32P標(biāo)記的噬菌體DNA，

但不能產(chǎn)生不含32P的子代噬菌體D.35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，細(xì)菌體內(nèi)不含有35S標(biāo)記的噬菌體蛋

白質(zhì)，但可產(chǎn)生含35S的子代噬菌體B流感病毒SARS病毒煙草花葉病毒下面這些生物的遺傳物質(zhì)是什么？［敢于質(zhì)疑］如果你是科學(xué)家，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？［課堂延伸］背景知識(shí)：煙草花葉病毒是由RNA和蛋白質(zhì)組成的，在感染煙草時(shí)，會(huì)出現(xiàn)致病斑。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:煙草花葉病毒的RNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開，直接地、單獨(dú)地去觀察他們各自的作用，從而判斷誰(shuí)才是遺傳物質(zhì)感染煙草感染煙草出現(xiàn)病斑不出現(xiàn)病斑

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)RNA分離

煙草花葉病毒（RNA和蛋白質(zhì)）三、煙草花葉病毒的侵染實(shí)驗(yàn)不能得到病毒得到病毒分離分離實(shí)驗(yàn)

煙草花葉病毒感染和重建實(shí)驗(yàn)RNA是遺傳物質(zhì)3.已知煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能侵染煙草葉片，且兩者都由蛋白質(zhì)和RNA組成，如圖是探索HRV的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA的操作流程圖。請(qǐng)據(jù)圖分析下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了對(duì)照原則，無(wú)空白對(duì)照組B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中重組病毒的后代是HRVC.該實(shí)驗(yàn)只能說(shuō)明HRV的遺傳物質(zhì)是RNAD.若運(yùn)用同位素標(biāo)記法，不能選擇15N標(biāo)記A細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物原核生物真核生物遺傳物質(zhì)是DNA非細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物遺傳物質(zhì)是RNA大多數(shù)病毒極少數(shù)病毒生物總結(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)絕大多數(shù)生物遺傳物質(zhì)是DNA少數(shù)生物遺傳物質(zhì)是RNA4.(2021·全國(guó)乙，5)在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，無(wú)毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細(xì)菌。某同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識(shí)所做的下列推測(cè)中，不合理的是A.與R型細(xì)菌相比，S型細(xì)菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān)B.S型細(xì)菌的DNA能夠進(jìn)入R型細(xì)菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成C.加熱殺死S型細(xì)菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響D.將S型細(xì)菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型細(xì)菌混合，可以得到S型細(xì)菌D4.(2017·全國(guó)Ⅰ，29)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對(duì)人類健康會(huì)造成很大危害，通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換