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2019-2020年高三生物總復(fù)習(xí) 第20講 DNA是主要的遺傳物質(zhì)教案 【考綱要求】 遺傳的分子基礎(chǔ) 考綱要求 (1)人類對遺傳物質(zhì)的探索過程 (2)DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點 (3)基因的概念 (4)DNA分子的復(fù)制 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ 【考點分析】 知識點 試題 分值 題型 （1）人類對遺傳物質(zhì)的探索過程 xx 廣東 2 選擇題 xx 廣東 2 選擇題 xx 江蘇 2 選擇題 xx 江蘇 2 選擇題 【考點預(yù)測】 對于本知識點考察在每年不是很頻繁，但是一旦考察就是以大題的形式出現(xiàn)，主要是放射性同位素標(biāo)記試驗是易考點，主要是以選擇題和實驗設(shè)計的題型出現(xiàn)。 【知識梳理】 一、對遺傳物質(zhì)的早期推測 1、20世紀(jì)20年代，大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。 2、20世紀(jì)30年代，人們意識到DNA的重要性，但由于對DNA分子的結(jié)構(gòu)沒有清晰的了解，認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點仍占主導(dǎo)地位。 二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗 1、作為遺傳物質(zhì)至少具備的條件 2、轉(zhuǎn)化實驗 三、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗 1、T2噬菌體的結(jié)構(gòu)特點 2、生活方式 3、同位素示蹤技術(shù) 4、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗 ①標(biāo)記噬菌體 含35S的培養(yǎng)基含35S的細(xì)菌35S蛋白質(zhì)外殼含35S的噬菌體 含32P的培養(yǎng)基含32P的細(xì)菌內(nèi)部DNA含32P的噬菌體 ②噬菌體侵染細(xì)菌 含35S的噬菌體細(xì)菌體內(nèi)沒有放射性35S 含32P的噬菌體細(xì)菌體內(nèi)有放射線32P 四、煙草花葉病毒感染煙草實驗 五、生物的遺傳物質(zhì) 【重點解析】 一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗 1、體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗：1928年由英國科學(xué)家格里菲思等人進(jìn)行。 ①實驗過程 ②實驗結(jié)果分析與結(jié)論 a.R型活細(xì)菌與S型死細(xì)菌混合后，轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌，并且后代也是S型細(xì)菌，即這種轉(zhuǎn)化可以遺傳。 b.S型死細(xì)菌中含有某種轉(zhuǎn)化因子，其結(jié)構(gòu)相當(dāng)穩(wěn)定，可使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。 2、體外轉(zhuǎn)化實驗：1944年由美國科學(xué)家艾弗里等人進(jìn)行。 ①實驗過程 ②實驗結(jié)果分析與結(jié)論 從S型活細(xì)菌中提取DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，分別加入到R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有DNA才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，由此證明S型細(xì)菌中含有轉(zhuǎn)化因子是DNA，進(jìn)而證明DNA是遺傳物質(zhì)。 二、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗 1、實驗過程 ①標(biāo)記噬菌體 含35S的培養(yǎng)基含35S的細(xì)菌35S蛋白質(zhì)外殼含35S的噬菌體 含32P的培養(yǎng)基含32P的細(xì)菌內(nèi)部DNA含32P的噬菌體 ②噬菌體侵染細(xì)菌 含35S的噬菌體細(xì)菌體內(nèi)沒有放射性35S 含32P的噬菌體細(xì)菌體內(nèi)有放射線32P 2、實驗結(jié)果分析 由過程②可知，T2噬菌體的蛋白質(zhì)并沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，只有它的DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，并且不斷增殖，說明噬菌體在親代與子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA，親代噬菌體的各種性狀是通過DNA遺傳給后代的，即DNA是遺傳物質(zhì)。 三、煙草花葉病毒感染煙草實驗： 1、實驗過程 2、實驗結(jié)果分析與結(jié)論 煙草花葉病毒的RNA能自我復(fù)制，控制生物的遺傳性狀，因此RNA是它的遺傳物質(zhì)。 因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 例1．用同位素35S和32P分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，然后用標(biāo)記的噬菌體做侵染大腸桿菌的實驗，進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的成分有 （ ） A．35S B.32P C.35S和32P D.不含35S和32P 解析：用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)，32P標(biāo)記DNA，在侵染過程中蛋白質(zhì)外殼留在外面，DNA進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)。 答案：B 例2在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌相混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則小鼠體內(nèi)S型、R型細(xì)菌含量變化情況最可能是下圖哪個選項 解析 無毒性的R型活細(xì)菌與被加熱殺死的S型細(xì)菌混合后，轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌。S型細(xì)菌數(shù)量應(yīng)該先增加后穩(wěn)定；開始小鼠的免疫能力較強(qiáng)，R型活細(xì)菌數(shù)量減少，后來S型細(xì)菌在小鼠體內(nèi)增殖導(dǎo)致小鼠免疫力下降，R型細(xì)菌逐漸增加后穩(wěn)定。 答案：B 例3． 1944年美國科學(xué)家艾弗里等人為了弄清“轉(zhuǎn)化因子”為何物質(zhì)，進(jìn)行了肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化作用實驗。他們從S型活細(xì)菌中提取出了DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，然后將其分別加入培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，主要過程圖解如圖6—1—6： 思考并回答下列問題： 圖6—1—6 (1)將A、C過程的預(yù)測結(jié)果參照圖解填在圖中空格內(nèi)。 (2)A、B、C實驗結(jié)果分別表明_____________。綜上所述轉(zhuǎn)化因子就是______________，_________________________才有轉(zhuǎn)化作用，從而證明_________________________。 解析：1944年艾弗里等人進(jìn)行的轉(zhuǎn)化實驗，稱為體外轉(zhuǎn)化實驗。將S型菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等分離開，單獨地、直接地去感染R型菌，只有DNA具有轉(zhuǎn)化作用，即能夠引起可遺傳的變異，而且DNA只有保持分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性才能行使其遺傳功能。 答案：（1）A．　　　　　　　　　 C． 　　　　 （2）蛋白質(zhì)沒有轉(zhuǎn)化作用；DNA有轉(zhuǎn)化作用；DNA降解物沒有轉(zhuǎn)化作用　DNA　DNA只有保持分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性　DNA是遺傳物質(zhì) 【實戰(zhàn)訓(xùn)練】 （09廣東卷）1．艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌試驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。這兩個實驗在設(shè)計思路上的共同點是 A．重組DNA片段，研究其表型效應(yīng) B．誘發(fā)DNA突變，研究其表型效應(yīng) C．設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng) D．應(yīng)用同位素示蹤技術(shù)，研究DNA在親代與子代之間的傳遞 答案：C 解析：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗沒有用到同位素示蹤技術(shù)，兩實驗都沒有突變和重組。 （09江蘇卷）2．下列有關(guān)生物體遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是 A．豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNA B．酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上 C．T2噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素 D．HIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸 答案：B 解析：A豌豆的遺傳物質(zhì)只有DNA ；B中酵母菌的遺傳物質(zhì)DNA主要分布在染色體上，細(xì)胞質(zhì)中也有C中T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，不含S元素；D中HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，水解后產(chǎn)生4種核糖核苷酸 （09江蘇卷） 3．科學(xué)家從煙草花葉病毒（TMV）中分離出a、b兩個不同品系，它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實驗（見下表）中，不可能出現(xiàn)的結(jié)果是 實驗 實驗結(jié)果 編號 實驗過程 病斑 類型 病斑中分離出 的病毒類型 ① a型TMV斗感染植物 a型 a型 ② b型TMV呻感染植物 b型 b型 ③ 組合病毒（a型TMV的蛋白質(zhì)+b型TMV的RNA）感染植物 b型 a型 ④ 組合病毒（b型TMV的蛋白質(zhì)+a型TMV的RNA） 感染植物 a型 a型 A．實驗① B．實驗② C．實驗③ D．實驗④ 答案：C 解析：本題考查的是病毒遺傳物質(zhì)的特點。煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，因此在③中，組合病毒的遺傳物質(zhì)是b型的，因此病斑類型是b型，病斑中分離出的病毒類型也應(yīng)是b型的。 【名師點撥】 掌握同位素標(biāo)記法在試驗中的應(yīng)用 同位素標(biāo)記方法在生物實驗中經(jīng)常被使用，主要是用來跟蹤某種化學(xué)元素所存在的化合物的變化或該化合物在生物體內(nèi)的變化規(guī)律等。在做標(biāo)記實驗時，要注意選擇被標(biāo)記的元素在某種物質(zhì)中是唯一的，如在噬菌體內(nèi)標(biāo)記蛋白質(zhì)，一般選擇s元素，而標(biāo)記DNA一般選擇P元素，因為s元素不存在DNA中，而生物體內(nèi)P元素主要在DNA中。之所以不選擇N元素，是由于其在蛋白質(zhì)和DNA中都存在。通過同位素標(biāo)記的元素和普通元素之間的比較可以起到對照作用，來研究某種元素的變化規(guī)律，如半保留復(fù)制實驗。