第一節(jié)核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)

高頻考點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)專題探究即時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練第一節(jié)核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)基礎(chǔ)自主梳理命題視角剖析基礎(chǔ)自主梳理一、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。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)DNA、RNA組蛋白(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)合成自身組成物質(zhì)，從而進(jìn)行大量增殖。DNA大腸桿菌放射性同位素35S32P(4)方法：_____________示蹤法。(5)過(guò)程①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。②用標(biāo)記的噬菌體分別侵染細(xì)菌。③在噬菌體大量增殖時(shí)，對(duì)標(biāo)記物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)35S32P(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)。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。DNA2．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)①材料：S型細(xì)菌有莢膜，菌落光滑，有毒；R型細(xì)菌___莢膜，菌落粗糙，無(wú)毒。②方法：分組、對(duì)照觀察。③原理：S型細(xì)菌可使小鼠患敗血癥死亡。無(wú)④過(guò)程⑤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)①方法：分組、對(duì)照觀察。②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DNA④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。

三、煙草花葉病毒的感染和重建實(shí)驗(yàn)1．煙草花葉病毒的感染實(shí)驗(yàn)DNA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。高頻考點(diǎn)突破噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)一1．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)镈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)果懸浮液中也有一定的放射性，而下層的放射性強(qiáng)度卻比理論值略低。原因有二：①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。②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)使上層液有一定放射性。(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，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①DNA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；②DNA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)”?！疽渍`警示】

①32P、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(隨學(xué)隨練，輕松奪冠)1．(2011年北京西城區(qū)高三抽樣)下面是噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分實(shí)驗(yàn)步驟示意圖，對(duì)此實(shí)驗(yàn)有關(guān)敘述正確的是(

)A．本實(shí)驗(yàn)所使用的被標(biāo)記的噬菌體是接種在含有35S的培養(yǎng)基中獲得的B．本實(shí)驗(yàn)選用噬菌體作實(shí)驗(yàn)材料的原因之一是其結(jié)構(gòu)組成只有蛋白質(zhì)和DNAC．實(shí)驗(yàn)中采用攪拌和離心等手段是為了把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)再分別檢測(cè)其放射性D．在新形成的噬菌體中沒(méi)有檢測(cè)到35S說(shuō)明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)解析：選B。噬菌體是病毒，是營(yíng)活細(xì)胞寄生生活的生物，不能直接在培養(yǎng)基上培養(yǎng)。該實(shí)驗(yàn)攪拌是為了使細(xì)菌外吸附著的噬菌體外殼與細(xì)菌分離；離心是一種分離混合物的方法，在該實(shí)驗(yàn)中，被感染的細(xì)菌(含有子代噬菌體的細(xì)菌)在下層的沉淀物中，噬菌體顆粒的質(zhì)量較小,在上層的上清液中。圖中實(shí)驗(yàn)只能說(shuō)明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，而不能說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)。肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)二體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)者格里菲斯埃弗里及同事培養(yǎng)細(xì)菌小鼠(體內(nèi))培養(yǎng)基(體外)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加熱后殺死的S型細(xì)菌能使R型細(xì)菌→S型細(xì)菌S型細(xì)菌的DNA使R型細(xì)菌→S型細(xì)菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)聯(lián)系所用材料相同，都是肺炎雙球菌(R型和S型)(2)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)，僅說(shuō)明S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA(3)兩個(gè)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)都遵循對(duì)照原則【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)其雙螺旋結(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。D．注射S型菌及熱處理的R型菌后，小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)能分離出活的S型菌解析：選C。注射R型菌及熱處理的S型菌后，小鼠死亡，從小鼠體內(nèi)分離出的細(xì)菌既有活的S型菌也有活的R型菌。實(shí)驗(yàn)專題探究驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)結(jié)論的確定1．概述驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證研究對(duì)象的已知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系。此類題目的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊话愫苊鞔_，在試題中一般描述為“驗(yàn)證……”“證明……”。2．方法分析(1)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是唯一的，無(wú)需討論。在實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_的前提下，實(shí)驗(yàn)結(jié)論就是對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡目隙ā?2)如果實(shí)驗(yàn)?zāi)康臎](méi)有明確提出，則應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)變量。在平衡無(wú)關(guān)變量的前提下，自變量是引起因變量不同的唯一原因。因變量是由自變量的變化而產(chǎn)生的現(xiàn)象。因此，找出自變量和因變量之間的關(guān)系，就是該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。實(shí)戰(zhàn)演練(專項(xiàng)提能，小試牛刀)一科研小組對(duì)某病毒遺傳物質(zhì)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)原理：略實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄磕巢《镜倪z傳物質(zhì)是DNA還是RNA。材料用具：顯微注射器，某病毒的核酸提取物、活雞胚、DNA酶、RNA酶。實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：取等量活雞胚分為兩組，用顯微注射技術(shù)分別向兩組活雞胚中注射有關(guān)物質(zhì)。第二步：在適宜條件下培養(yǎng)。第三步：分別從培養(yǎng)后的活雞胚中抽取樣品，檢測(cè)是否產(chǎn)生該種病毒。請(qǐng)將與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容填入下表。注射的物質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測(cè)(有無(wú)該病毒產(chǎn)生)相關(guān)判斷(該病毒的遺傳物質(zhì))第一組如果______，如果______，則______是遺傳物質(zhì)則______是遺傳物質(zhì)第二組如果______，如果______，則______是遺傳物質(zhì)則______是遺傳物質(zhì)解析：本實(shí)驗(yàn)的自變量是核酸的種類(通過(guò)DNA酶和RNA酶來(lái)操縱)，因變量是病毒的產(chǎn)生情況。當(dāng)加入DNA酶時(shí)核酸提取物若為DNA將被水解，若核酸是RNA，則不被水解，反之亦然。答案：注射的物質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測(cè)(有無(wú)該病毒產(chǎn)生)相關(guān)判斷(該病毒的遺傳物質(zhì))第一組核酸提取物＋DNA酶如果有，如果無(wú)，則RNA是遺傳物質(zhì)則DNA是遺傳物質(zhì)第二組核酸提取物＋RNA酶如果有，如果無(wú)，則DNA是遺傳物質(zhì)則RNA是遺傳物質(zhì)命題視角剖析視角1緊扣教材重點(diǎn)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(2011年武漢二中第一次模擬)1944年，美國(guó)科學(xué)家埃弗里和他的同事，從S型活細(xì)菌中提取了DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，然后分別加入培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有加入DNA的培養(yǎng)基中，R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌,而加入蛋白質(zhì)和多糖的培養(yǎng)基中，R型細(xì)菌不能發(fā)生這種變化。這一現(xiàn)象說(shuō)明了(

)例1①S型細(xì)菌的性狀是由DNA決定的②在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，S型細(xì)菌的DNA可能進(jìn)入到R型細(xì)菌細(xì)胞中③DNA是遺傳物質(zhì)④S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)，R型細(xì)菌的DNA不是遺傳物質(zhì)⑤蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)⑥蛋白質(zhì)和多糖在該轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，起對(duì)照作用A．①②③

B．①②③⑤C．①②③⑤⑥ D．①②③④⑤⑥【嘗試解答】C【解析】題干描述了埃弗里實(shí)驗(yàn)過(guò)程，這一實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)照證明S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì),控制其性狀，而蛋白質(zhì)和多糖等不是S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)，但其起到對(duì)照作用，本實(shí)驗(yàn)并未證明R型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是什么?！咎揭?guī)尋律】

(1)加熱殺死的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)變性失活，但DNA在加熱過(guò)程中，雙螺旋解開(kāi)，氫鍵被打斷，但緩慢冷卻時(shí)，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。(2)轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R型細(xì)菌的DNA中，即實(shí)現(xiàn)了基因重組。(3)轉(zhuǎn)化后形成的S型細(xì)菌可以遺傳下去，說(shuō)明S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)。變式訓(xùn)練肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了(

)A．基因位于染色體上B．染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體C．DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D．在不含DNA的生物體內(nèi)，RNA就是該生物的遺傳物質(zhì)解析：選C。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，格里菲斯實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)。埃弗里進(jìn)一步證明DNA是遺傳物質(zhì)。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)(2010年高考上海卷)若1個(gè)35S標(biāo)記的大腸桿菌被1個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染，裂解后釋放的所有噬菌體(

)A．一定有35S，可能有32P

B．只有35SC．一定有32P，可能有35S D．只有32P【嘗試解答】A視角2洞察高考熱點(diǎn)例2【解析】被32P標(biāo)記的噬菌體侵入大腸桿菌后，利用大腸桿菌中的脫氧核苷酸來(lái)復(fù)制形成子代噬菌體的DNA，根據(jù)半保留復(fù)制原則，新合成的全部DNA分子中將有兩個(gè)DNA分子含有被32P標(biāo)記的母鏈，而新合成的蛋白質(zhì)全部由大腸桿菌中被35S標(biāo)記的氨基酸合成，因此一定含有35S。【探規(guī)尋律】噬菌體親子代個(gè)體與細(xì)菌之間的同位素標(biāo)記關(guān)系DNA蛋白質(zhì)DNA和蛋白質(zhì)噬菌體32P35S14C、3H、18O、15N細(xì)菌31P32S12C、1H、16O、14N子代噬菌體32P、31P32SC、H、O、N兩種都有互動(dòng)探究

(1)上題中若釋放100個(gè)噬菌體，那么含31P的噬菌體有多少個(gè)？(2)若該大腸桿菌被1個(gè)15N標(biāo)記的噬菌體侵染,釋放的所有噬菌體結(jié)果又如何？【提示】

(1)100個(gè)。(2)一定含35S和可能有15N。視角3突破易錯(cuò)疑點(diǎn)對(duì)生物的遺傳物質(zhì)易于混淆正是由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，故有“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”之說(shuō)。自我挑戰(zhàn)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是主要的遺傳物質(zhì)【嘗試解答】C【解析】生物的遺傳物質(zhì)是核酸，有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物含有DNA和RNA兩種核酸，但DNA是遺傳物質(zhì)，沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒只含有DNA或RNA一種核酸，其含有的這種核酸就是該病毒的遺傳物質(zhì)。總之，大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，即DNA是主要的遺傳物質(zhì)。贈(zèng)送精美圖標(biāo)1、字體安裝與設(shè)置如果您對(duì)PPT模板中的字體風(fēng)格不滿意，可進(jìn)行批量替換，一次性更改各頁(yè)面字體。在“開(kāi)始”選項(xiàng)卡中，點(diǎn)擊“替換”按鈕右側(cè)箭頭，選擇“替換字體”。（如下圖）在圖“替換”下拉列表中選擇要更改字體。（如下圖）在“替換為”下拉列表中選擇替換字體。點(diǎn)擊“替換”按鈕，完成。522、替換模板中的圖片模板中的圖片展示頁(yè)面，您可以根據(jù)需要替換這些圖片，下面介紹兩種替換方法。方法一：更改圖片選中模版中的圖片（有些圖片與其他對(duì)象進(jìn)行了組合，選擇時(shí)一定要選中圖片本身，而不是組合）。單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“更改圖片”，選擇要替換的圖片。（如下圖）注