高考生物二輪專(zhuān)題突破總復(fù)習(xí) 第16講 核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)課件 新人教版.ppt

第六單元遺傳的分子基礎(chǔ) 第六單元遺傳的分子基礎(chǔ) 第16講核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù) 一 染色體是遺傳物質(zhì)的載體從化學(xué)成分講 染色體是由 和蛋白質(zhì)組成 其中蛋白質(zhì)又分為組蛋白和非組蛋白 dna和 都是染色體的主要成分 dna rna 組蛋白 二 dna是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)1 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 1 設(shè)計(jì)思路 把dna與蛋白質(zhì)區(qū)分開(kāi) 直接地 單獨(dú)地去觀察它們的作用 2 材料 大腸桿菌 t2噬菌體 3 原理 t2噬菌體侵染細(xì)菌后 在 遺傳物質(zhì)的作用下 利用 的物質(zhì)來(lái)合成自身的組成物質(zhì) 從而進(jìn)行大量增殖 4 方法 示蹤法 dna 大腸桿菌 放射性同位素 5 過(guò)程 用放射性同位素 和 分別標(biāo)記不同噬菌體的蛋白質(zhì)和dna 用標(biāo)記的噬菌體分別侵染細(xì)菌 在噬菌體大量增殖時(shí) 對(duì)標(biāo)記物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè) 35s 32p 6 結(jié)論 噬菌體的增殖是在噬菌體dna的作用下完成的 是遺傳物質(zhì) 35s 32p dna 思考感悟1 合成子代噬菌體所需的原料是什么 所需的酶 能量 原料 場(chǎng)所是由誰(shuí)提供的 提示 氨基酸和脫氧核苷酸 細(xì)菌 2 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1 活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 材料 s型細(xì)菌有莢膜 菌落光滑 有毒 r型細(xì)菌無(wú)莢膜 菌落粗糙 無(wú)毒 方法 分組 對(duì)照觀察 原理 s型菌可使小鼠患敗血癥死亡 過(guò)程 結(jié)論 加熱殺死的s型菌中含有某種 能使r型菌轉(zhuǎn)化為s型菌 2 離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 方法 分組 對(duì)照觀察 原理 從活的s型菌中抽提dna 蛋白質(zhì)及多糖等物質(zhì) 將其分別加入已培養(yǎng)了r型菌的培養(yǎng)基中 結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有加入 時(shí) r型菌才轉(zhuǎn)化為s型菌 轉(zhuǎn)化因子 dna 過(guò)程 結(jié)論 是使r型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)即遺傳物質(zhì) 而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 而且dna的純度越高 轉(zhuǎn)化效率就越高 dna 三 煙草花葉病毒的感染和重建實(shí)驗(yàn) rna 蛋白質(zhì) 2 煙草花葉病毒重建實(shí)驗(yàn)3 結(jié)論在rna病毒中 是遺傳物質(zhì) rna 思考感悟2 你還知道哪些病毒的遺傳物質(zhì)是rna 提示 hiv 腦炎病毒 sars病毒 禽流感病毒 1 實(shí)驗(yàn)材料分析 1 t2噬菌體營(yíng)寄生生活 不能直接在培養(yǎng)基中培養(yǎng) 一般先用標(biāo)記元素培養(yǎng)宿主細(xì)胞 再用已標(biāo)記的宿主細(xì)胞培養(yǎng)并標(biāo)記t2噬菌體 2 p主要存在于dna中 而s只存在于蛋白質(zhì)中 所以用32p標(biāo)記dna 用35s標(biāo)記蛋白質(zhì) 因?yàn)閐na和蛋白質(zhì)中都含有c h o n元素 所以此實(shí)驗(yàn)不能用放射性的14c 18o 3h 15n標(biāo)記 2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果第一步 標(biāo)記細(xì)菌細(xì)菌 含35s的培養(yǎng)基 含35s的細(xì)菌 細(xì)菌 含32p的培養(yǎng)基 含32p的細(xì)菌 第二步 標(biāo)記噬菌體噬菌體 含35s的細(xì)菌 含35s的噬菌體 噬菌體 含32p的細(xì)菌 含32p的噬菌體 第三步 噬菌體侵染細(xì)菌含35s的噬菌體 細(xì)菌混合培養(yǎng) 含32p的噬菌體 細(xì)菌混合培養(yǎng) 第四步 放射性檢測(cè)35s標(biāo)記的一組實(shí)驗(yàn) 放射性主要分布在懸浮液中 32p標(biāo)記的一組實(shí)驗(yàn) 放射性主要分布在沉淀中 3 對(duì)結(jié)果的分析 1 用32p標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌 理論上懸浮液中不含放射性 下層沉淀物中應(yīng)具有很高的放射性 但實(shí)驗(yàn)實(shí)際結(jié)果是懸浮液中也有一定的放射性 而下層沉淀物中的放射性強(qiáng)度卻比理論值略低 原因有二 保溫時(shí)間過(guò)短 有一部分噬菌體沒(méi)有侵染到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi) 經(jīng)離心后分布于懸浮液中 從噬菌體和細(xì)菌混合培養(yǎng)到離心分離 此段時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 噬菌體在細(xì)菌內(nèi)增殖后釋放子代 經(jīng)離心后分布于懸浮液 二者均會(huì)使上層懸浮液中有一定放射性 2 用35s標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌 理論上沉淀物中不含放射性 但可能由于攪拌不充分 有少量35s的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面 隨細(xì)菌離心到沉淀物中 使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1 本實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明dna是遺傳物質(zhì) 但不能說(shuō)明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 2 間接證明的問(wèn)題 dna能夠自我復(fù)制 使前后代保持一定的連續(xù)性 維持遺傳性狀的穩(wěn)定性 dna能控制蛋白質(zhì)的生物合成 從而能夠控制新陳代謝的過(guò)程和性狀 但本實(shí)驗(yàn)不能證明 dna是主要的遺傳物質(zhì) 易誤警示 1 32p 35s不能同時(shí)標(biāo)記在同一噬菌體上 應(yīng)將二者分別標(biāo)記 即實(shí)驗(yàn)分為兩組 2 噬菌體的dna復(fù)制及蛋白質(zhì)合成 只有模板是親代噬菌體提供的 所需要的原料 酶 能量 場(chǎng)所等均由細(xì)菌提供 即時(shí)應(yīng)用1 關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 下列說(shuō)法中正確的是 a 該實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明dna是遺傳物質(zhì) 而rna不是b 噬菌體復(fù)制擴(kuò)增時(shí) 利用細(xì)菌體內(nèi)的核糖體合成外殼蛋白 c 野生型的噬菌體在侵染細(xì)菌之前 需在血漿中添加含放射性標(biāo)記的脫氧核苷酸進(jìn)行培養(yǎng)d 用被32p標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌 充分?jǐn)嚢桦x心后在上清液中檢測(cè)不到放射性 解析 選b 噬菌體是由dna和蛋白質(zhì)構(gòu)成的 不含有rna 病毒必須寄生在活的宿主細(xì)胞內(nèi)才能進(jìn)行正常的生理活動(dòng) 在培養(yǎng)基中無(wú)法存活 用被32p標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌 充分?jǐn)嚢桦x心后在上清液中檢測(cè)到放射性很低而不是沒(méi)有 2 噬菌體是一類(lèi)細(xì)菌病毒 下列關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述中不正確的是 a 該實(shí)驗(yàn)證明dna是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)b 侵染過(guò)程的 合成 階段 噬菌體dna作為模板 而原料 atp 酶 場(chǎng)所等條件均由細(xì)菌提供 c 為確認(rèn)何種物質(zhì)注入細(xì)菌體內(nèi) 可用32p 35s分別標(biāo)記噬菌體的dna和蛋白質(zhì)d 若用32p對(duì)噬菌體雙鏈dna標(biāo)記 再轉(zhuǎn)入培養(yǎng)有細(xì)菌的普通培養(yǎng)基中讓其連續(xù)復(fù)制n次 則含32p的dna應(yīng)占子代dna總數(shù)的1 2n 1 解析 選a 噬菌體是一類(lèi)細(xì)菌病毒 侵染細(xì)菌的時(shí)候是將dna注入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi) 以噬菌體的dna為模板 利用細(xì)菌的原料來(lái)合成噬菌體的dna及蛋白質(zhì) 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中 用32p 35s分別標(biāo)記噬菌體的dna和蛋白質(zhì) 證明了dna是遺傳物質(zhì) 但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 若要證明蛋白質(zhì)是否為遺傳物質(zhì) 可將分離出來(lái)的蛋白質(zhì)單獨(dú)注入到細(xì)菌中 看能否產(chǎn)生同樣的噬菌體后代 dna具有半保留復(fù)制的特點(diǎn) 所以用32p標(biāo)記的噬菌體雙鏈dna 讓其連續(xù)復(fù)制n次后 含32p的dna應(yīng)占子代dna總數(shù)的1 2n 1 易誤警示 1 蛋白質(zhì)變性而dna保持活性的原因分析 加熱到一定程度 蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu) 空間結(jié)構(gòu) 會(huì)被破壞 從而喪失生物活性 實(shí)驗(yàn)證明 把dna溶液加熱到沸點(diǎn) 可使其氫鍵斷裂 雙螺旋解體 但如將其緩慢冷卻 分離的單鏈又可 部分得以重聚 恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu) dna的熱穩(wěn)定性強(qiáng) 因此 在一定溫度范圍內(nèi) 加熱不會(huì)導(dǎo)致dna變性 2 轉(zhuǎn)化作用的實(shí)質(zhì)是外源dna與受體dna之間發(fā)生了基因重組 使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息 并非發(fā)生了基因突變 即時(shí)應(yīng)用3 在埃弗里證明遺傳物質(zhì)是dna的實(shí)驗(yàn)中 將從活的s型菌中提取的dna用dna酶進(jìn)行了處理 并將處理后的dna與r型菌混合培養(yǎng) 結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅有r型菌生長(zhǎng) 設(shè)置本實(shí)驗(yàn)步驟的目的是 a 證明r型菌生長(zhǎng)不需要dnab 與 以s型菌的dna與r型菌混合培養(yǎng) 的實(shí)驗(yàn)形成對(duì)照c 補(bǔ)充r型菌生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)d 直接證明s型菌dna不是促進(jìn)r型菌轉(zhuǎn)化的因素 解析 選b 本實(shí)驗(yàn)中真正的實(shí)驗(yàn)組是從活的s型菌中提取的dna與r型菌混合培養(yǎng) 結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上有r型菌和s型菌共同生長(zhǎng) 為證明dna的作用 設(shè)置了對(duì)照實(shí)驗(yàn) 以進(jìn)一步證明實(shí)驗(yàn)結(jié)論 4 s型肺炎雙球菌菌株是人類(lèi)肺炎和小鼠敗血癥的病原體 而r型菌株卻無(wú)致病性 下列有關(guān)敘述正確的是 a s型菌再次進(jìn)入人體后可刺激記憶b細(xì)胞中某些基因的表達(dá)b s型菌與r型菌致病性的差異是由于細(xì)胞分化的結(jié)果 c 肺炎雙球菌利用人體細(xì)胞的核糖體合成蛋白質(zhì)d 高溫處理過(guò)的s型菌蛋白質(zhì)因變性而不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)解析 選a 本題以細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為平臺(tái)考查基因表達(dá) 蛋白質(zhì)鑒定等多個(gè)知識(shí)點(diǎn) 難度中等 記憶b細(xì)胞受相同抗原刺激可增殖分化 即發(fā)生了基因選擇性表達(dá) a正確 s型菌與r型菌致病性差異的根本原因是由于遺傳物質(zhì)不同 進(jìn)而表現(xiàn)出的性狀不同 b錯(cuò) 肺炎雙球菌屬于原核生物 自身具有蛋白質(zhì)裝配機(jī)器 核糖體 在人體細(xì)胞內(nèi) 利用人體細(xì)胞中的氨基酸作為原料合成其自身蛋白質(zhì) c錯(cuò) 雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)發(fā)生紫色顏色反應(yīng)的原理是雙縮脲試劑能和蛋白質(zhì)中肽鍵發(fā)生反應(yīng) 而高溫處理只是破壞了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu) 未破壞肽鍵 所以變性的蛋白質(zhì)仍可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色顏色反應(yīng) d錯(cuò) 探究遺傳物質(zhì)是dna rna還是蛋白質(zhì)1 基本設(shè)計(jì)思路 設(shè)法將rna 或dna 與蛋白質(zhì)分開(kāi) 單獨(dú)直接地觀察各自的作用 2 基本設(shè)計(jì)原則 對(duì)照原則 閱讀以下材料 回答有關(guān)問(wèn)題 2011年12月1日新聞報(bào)道 美國(guó)首發(fā)了新變異豬流感病毒 已有3人感染 該病毒對(duì)一般流感藥物有抗藥性 某學(xué)校生物興趣小組的同學(xué)通過(guò)查閱資料發(fā)現(xiàn) 常見(jiàn)的流感病毒都是rna病毒 同時(shí)提出疑問(wèn) 新變異豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是dna還是rna 下面是興趣小組為探究新變異豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是dna還是rna設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟 請(qǐng)將其補(bǔ)充完整 1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2 材料用具 顯微注射器 新變異豬流感病毒的核酸提取液 胚胎干細(xì)胞 dna水解酶和rna水解酶等 3 實(shí)驗(yàn)步驟 第一步 把新變異豬流感病毒的核酸提取液分成相同的a b c三組 第二步 取等量的豬胚胎干細(xì)胞分成三組 用顯微注射技術(shù)分別把a(bǔ) b c三組處理過(guò)的核酸提取物注射到三組豬胚胎干細(xì)胞中 第三步 將三組豬胚胎干細(xì)胞放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間 然后從培養(yǎng)好的豬胚胎干細(xì)胞中抽取樣品 檢測(cè)是否有新變異豬流感病毒產(chǎn)生 4 請(qǐng)預(yù)測(cè)結(jié)果及結(jié)論 若a b c三組均出現(xiàn)新變異豬流感病毒 則新變異豬流感病毒的遺傳物質(zhì)既不是dna也不是rna 解析 新變異豬流感病毒是rna病毒還是dna病毒并不確定 要探究其遺傳物質(zhì)是rna還是dna 需用dna酶 rna酶分別處理 另外要注意設(shè)計(jì)對(duì)照組 對(duì)該病毒的核酸提取液不作處理 而后分別觀察豬胚胎干細(xì)胞中是否有新變異豬流感病毒 在預(yù)測(cè)結(jié)果 得出結(jié)論時(shí) 應(yīng)注意二者的對(duì)應(yīng)性 答案 1 探究新變異豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是dna還是rna 3 分別用等量的相同濃度的dna水解酶 rna水解酶處理a b兩組核酸提 取液 c組不做處理 c組dna水解酶 rna水解酶都添加不正確 4 若a c兩組出現(xiàn)新變異豬流感病毒 b組沒(méi)有出現(xiàn) 則新變異豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是rna 若b c兩組出現(xiàn)新變異豬流感病毒 a組沒(méi)有出現(xiàn) 則新變異豬流感病毒的遺傳物質(zhì)是dna 對(duì)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的機(jī)理不明某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn) s型菌的dna dna酶 加入r型菌 注射入小鼠 r型菌的dna dna酶 加入s型菌 注射入小鼠 r型菌 dna酶 高溫加熱后冷卻 加入s型菌的dna 注射入小鼠 s型菌 dna酶 高溫加熱后冷卻 加入r型菌的dna 注射入小鼠以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次是 a 存活 存活 存活 存活b 存活 死亡 死亡 存活 c 死亡 死亡 存活 存活d 存活 死亡 存活 存活 常見(jiàn)錯(cuò)誤 錯(cuò)選a或b項(xiàng) 錯(cuò)因分析 錯(cuò)選的原因具體分析如下 正確解答 d 對(duì)生物的遺傳物質(zhì)分辨不清下列有關(guān)核酸與遺傳物質(zhì)關(guān)系的敘述 不正確的是 a dna是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)b 有的生物種類(lèi)的遺傳物質(zhì)是rnac 在真核生物中 dna和rna都是遺傳物質(zhì) 其中dna是主要的遺傳物質(zhì) d 核酸是所有生物的遺傳物質(zhì) 其中dna是主要的遺傳物