2019年高考生物一轮总复习 第6单元 遗传的分子基础 第1讲 人类对遗传物质的探索过程学案.doc

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1、1第第 1 1 讲讲 人类对遗传物质的探索过程人类对遗传物质的探索过程考纲考情考查内容等级要求考查详情人类对遗传物质的探索过程B 17 年单选T2 据遗传物质实验的相关叙述，考查人类 对遗传物质的探索过程16 年单选T1 据遗传物质实验的相关叙述，考查理解 所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力15 年单选T4 以文字叙述考查噬菌体侵染细菌的实验 14 年单选T6 病毒侵染细菌实验13 年单选T2 肺炎双球菌转化实验的作用知识整合一、肺炎双球菌转化实验体内转化实验体外转化实验时间、人物1928 年，英国科学家_1944 年，美国科学家_和 他的同事实验材料R 型细菌菌体_多糖荚膜，菌落表

2、面_，_毒性S 型细菌菌体_多糖荚膜，菌落表 面_，_毒性,R 型活菌、S 型细菌(DNA、蛋白质、多糖荚膜) 实验过程, ,将 R 型活菌注射到小鼠体内_,R 型活菌和 SDNA混合培养_ ,将 S 型活菌注射到小鼠体内_,R 型活菌和 S蛋白质混合培养_ ,将加热杀死的 S 型菌注射到小鼠体内_,R 型活菌和 S多糖荚膜混合培养2_ ,将 R 型活菌和 S 死菌混合注射到小体内_,R 型活菌与用 DNA 酶处理的 SDNA 混合培养_ 结论,加热杀死的 S 型细菌内含有使 R 型菌转化为 S 型菌的_,SDNA是促进 R 型 细菌转化为 S 型细菌的物质，即_ 二、噬菌体侵染细菌的实验时间

3、和人物1952 年_实验思路_，直接地、单独地 去观察 DNA 和蛋白质的作用实验材料T2噬菌体结构：没有细胞结构，只有_和_生活习性：专门_在大肠杆菌体内侵染过程,吸附注入合成组装释放 对比 实验, 用35S 标记噬菌体,让其侵染大肠杆菌后搅拌并离心，上清液中含_，即 _，沉淀中无_，即_ 用32P 标记噬菌体,让其侵染大肠杆菌后搅拌并离心，上清液中无_，即 _，沉淀中有_，即_ 结论,在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是_，而不是_， 即_ 三、RNARNA 也是遗传物质的实验 1 1实验材料：烟草花叶病毒和烟草，烟草花叶病毒的组成物质是_。 2 2实验过程及结果3 3实验结果分析

4、与结论：烟草花叶病毒的_能自我复制，并控制生物的遗传性 状，因此_是它的遗传物质。 四、生物的遗传物质 1 1连线32 2规律 大多数生物以 DNA 为遗传物质，一般来说只有在生物体内不存在 DNA 时，RNA 才成为 这种生物的遗传物质。病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA。对于具有细胞结构的生物而言，无 论是真核生物，还是原核生物，遗传物质均为 DNA。生物类型真核生物如：人、动物、植物、真菌原核生物如：细菌、蓝藻噬菌体烟草花叶病毒艾滋病病毒遗传物质考点突破考点 1 1 肺炎双球菌的转化实验 1 1肺炎双球菌类型的比较特点类型 菌落荚膜毒性S 型光滑有有R 型粗糙无无2.2.体内转化实验与

5、体外转化实验区别与联系体内转化实验体外转化实验操作人格里菲思艾弗里及其同事培养细菌的场所小鼠体内培养基(体外)实验对照R 型细菌与 S 型细菌的毒性对S 型细菌各组成成分作用的相4照互对照实验结果加热杀死的 S 型细菌能使 R 型 细菌转化成 S 型细菌S 型细菌的DNA 使 R 型活细菌转化成 S 型细菌实验结论S 型细菌体内有“转化因子”S 型细菌的 DNA 是遗传物质联系所用的材料相同，都是肺炎 双球菌(R 型和 S 型)；体内 转化实验是基础，仅说明 S 型 活细菌体内有“转化因子” ， 体外转化实验进一步证明“转 化因子”是 DNA；两实验都遵 循单一变量对照原则3.3.并非所有的

6、R R 型细菌都能被转化 由于转化受到 DNA 的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，因此 转化过程中并不是所有的 R 型细菌都能被转化成 S 型细菌，而只是小部分 R 型细菌被转化 成 S 型细菌。 4 4肺炎双球菌的体内转化实验不能简单地说成 S S 型细菌的 DNADNA 可使小鼠死亡 S 型细菌与 R 型细菌混合培养时，S 型细菌的 DNA 进入 R 型细菌体内。结果在 S 型细菌 DNA 的控制下，利用 R 型细菌体内的化学成分合成了 S 型细菌的 DNA 和蛋白质，从而组装 成了具有毒性的 S 型细菌。 例 1 (2017江苏高考)下列关于探索 DNA 是遗传物质的

7、实验，叙述正确的是( )A格里菲思实验证明 DNA 可以改变生物体的遗传性状B艾弗里实验证明从 S 型肺炎双球菌中提取的 DNA 可以使小鼠死亡C赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中D赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记1(2016江苏高考)下列关于探索 DNA 是遗传物质实验的相关叙述，正确的是( )A格里菲思实验中肺炎双球菌 R 型转化为 S 型是基因突变的结果B格里菲思实验证明了 DNA 是肺炎双球菌的遗传物质C赫尔希和蔡斯实验中 T2噬菌体的 DNA 是用32P 直接标记的D赫尔希和蔡斯实验证明了 DNA 是 T2噬菌体的遗传物质 考点 2 2 噬菌体侵染

8、细菌的实验 1 1分析噬菌体侵染细菌实验的结果分组结果结果分析对比实验(相互对照)5含32P 噬菌体细菌上清液中几乎无32P，32P 主要分布在宿主细胞内32PDNA 进入了宿主细胞内含35S 噬菌体细菌宿主细胞内无35S，35S 主要分布在上清液中35S蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在外面2 2噬菌体侵染细菌实验的误差分析 (1)32P 标记的噬菌体侵染未被标记的细菌 培养时间短部分噬菌体还未吸附、侵染至大肠杆菌细胞离心后未吸附至大肠杆 菌细胞的噬菌体分布在上清液32P 标记的一组上清液中放射性也较高。 培养时间过长噬菌体在大肠杆菌内大量繁殖大肠杆菌裂解死亡，释放出子代噬 菌体离心后噬菌体将分

9、布在上清液32P 标记的一组上清液中放射性也较高。 (2)搅拌后离心，将吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌细胞分离 搅拌不充分留在大肠杆菌细胞表面的噬菌体蛋白质外壳随大肠杆菌细胞分布在沉 淀物中35S 标记的一组沉淀物放射性较高。 搅拌过于剧烈大肠杆菌细胞被破坏释放出其中的噬菌体32P 标记的一组上清液 中放射性较高。肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的异同比较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方法不同直接分离：分离 S 型细菌的 DNA、 多糖、蛋白质等，分别与 R 型细菌 混合培养同位素标记：分别用32P 和35S 标记DNA 和蛋白质结论不同证明 DN

10、A 是遗传物质、蛋白质不是 遗传物质证明 DNA 是遗传物质相同点,均使 DNA 和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用；都遵循了对照 原则；都能证明 DNA 是遗传物质，但都不能证明 DNA 是主要的遗传物质 例 2 在证明 DNA 是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作 用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是( )AT2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖BT2噬菌体病毒颗粒内可以合成 mRNA 和蛋白质C培养基中的32P 经宿主摄取后可出现在 T2噬菌体的核酸中D人类免疫缺陷病毒与 T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同2下面是噬菌体侵染细菌实验的部分步骤示意图，对

11、此过程的有关叙述，正确的是( )6A选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其成分只有蛋白质和 DNAB被35S 标记的噬菌体是通过将其接种在含有35S 的培养基中培养而获得的C若混合保温时间偏短，且其他操作正常，会使得上清液放射性偏高D该实验证明了噬菌体的遗传物质是 DNA 而不是蛋白质 考点 3 3 生物的遗传物质 1 1RNARNA 也是遗传物质的实验 (1)实验材料：烟草花叶病毒和烟草，烟草花叶病毒的组成物质是蛋白质和 RNA。 (2)实验过程及结果 实验一：侵染实验 让烟草花叶病毒的 RNA 和蛋白质分别单独侵染烟草，观察烟草是 否患病。 结果：烟草花叶病毒的 RNA 能使烟草患病，而烟草

12、花叶病毒的蛋白质不能使烟草患病。实验二：RNA 病毒重建实验(3)实验结果分析与结论：烟草花叶病毒的 RNA 能自我复制，并控制生物的遗传性状， 因此 RNA 是它的遗传物质。 2 2不同生物遗传物质的比较生物类型病毒原核生物真核生物体内核酸种类DNA 或 RNADNA 和 RNADNA 和RNA 体内碱基种类4 种5 种5 种体内核苷酸种类4 种8 种8 种遗传物质DNA 或 RNADNADNA 实例噬菌体、烟草花叶病毒乳酸菌、蓝藻猪、玉米、小麦、人7探究遗传物质的思路和方法 (1)探究思路 若探究哪种物质是遗传物质设法将物质分开，单独看作用。 若探究未知病毒遗传物质是 DNA 还是 RNA

13、利用酶的专一性，破坏其一，看其二。(2)探究方法 分离提纯法：艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验，缺点是物质纯度不 能保证 100%。 同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记两者的特有元素；将病毒 的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把 DNA 与蛋白质区分开。 病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法：将一种病毒的遗传物质与 另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒。 酶解法：利用酶的专一性，如加入 DNA 水解酶，将 DNA 水解，观察起控制作用的物 质是否还有控制作用，若“是”其遗传物质不是 DNA，若“否”其遗传物质可能是 DNA。 例

14、 3 如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程，由此可以 判断( )A水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和 RNABTMV 的蛋白质不能进入烟草细胞中C侵入烟草细胞的 RNA 进行了逆转录过程DRNA 是 TMV 的主要遗传物质3下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是 DNA 还是 RNA 设计的实验步骤， 请将其补充完整。 (1)实验目的：略 (2)材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA 水解酶和 RNA 水解酶等。 (3)实验步骤： 第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的 A、B、C 三组，_ _。 第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成

15、三组，用显微注射技术分别把 A、B、C 三组处理 过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。 第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好 的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。 (4)请预测结果及结论：_ _；8_ _。 若 A、B、C 三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是 DNA 也不是 RNA。请根据下列关键词的提示，归纳构建本课时知识体系 噬菌体侵染细菌的实验 肺炎双球菌转化实验 烟草花叶病毒侵染烟草实验随堂演练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图示处理， 再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法

16、不正确的是( )第 1 题图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 型和 R 型两种肺炎双球菌CF 组产生的 S 型肺炎双球菌可能是基因重组的结果D能导致小鼠死亡的是 A、B、C、D 四组 2某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下 4 个实验： S 型菌的 DNADNA 酶加入 R 型菌注射入小鼠9R 型菌的 DNADNA 酶加入 S 型菌注射入小鼠 R 型菌DNA 酶高温加热后冷却加入 S 型菌的 DNA注射入小鼠 S 型菌DNA 酶高温加热后冷却加入 R 型菌的 DNA注射入小鼠 以上 4 个实验中小鼠存活的情况依次是( )A存活、存活、存

17、活、死亡B存活、死亡、存活、死亡C死亡、死亡、存活、存活D存活、死亡、存活、存活 3(2017扬州三模)下列有关肺炎双球菌转化实验的叙述，正确的是( )A将 R 型活菌与加热杀死的 S 型菌混合后注射到小鼠体内，小鼠死亡，从小鼠体内 只能分离出 S 型活菌B格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明了加热杀死的 R 型菌中存在“转化因子” ，能将无毒的 R 型活菌转化为有毒的 S 型活菌C在 R 型活菌的培养基中分别加入 S 型菌的蛋白质、多糖，培养一段时间后，培养 基中都会出现 S 型活菌的菌落D艾弗里将 DNA 和蛋白质等物质分开，单独观察它们的作用，得出了 DNA 才是使 R 型菌产生稳定遗传

18、变化的物质 41952 年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和 DNA 在侵染细菌 过程中的功能，搅拌离心后的实验数据如图所示，下列说法不正确的是( )第 4 题图A图中被侵染细菌的存活率基本保持在 100%，本组数据的意义是作为对照组，以 证明细菌未裂解B通过用含有放射性同位素35S 和32P 的培养基分别培养噬菌体，再用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中蛋白质和 DNA 的变化C细胞外的32P 含量有 30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌，或者是侵染时间过长部分子代噬菌体从细菌中释放出来D本实验证明噬菌体传递和复制遗传特性的过程中 DNA 起着重要作用 5(

19、多选)噬菌体侵染细菌实验能够直接证实 DNA 作为遗传物质具有的特点是( )A分子结构具有相对的稳定性10B能够自我复制，保持前后代的连续性C能通过指导蛋白质合成，控制生物性状D能产生可遗传的变异6在遗传物质的科学探究中，格里菲思的肺炎球菌体内转化实验说明加热杀死的 S 型 球菌可以使 R 型球菌发生转化，但不能证明转化因子(遗传物质)是 DNA，艾弗里等人的肺 炎球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验都证明了 DNA 是遗传物质。 请分析回答这些科学家实验中的相关问题： (1)艾弗里和赫尔希与蔡斯这两个实验在设计思路上的共同点有 _。 (2)艾弗里和同事的实验中能说明 S 型球

20、菌的 DNA 是转化因子的一组对照实验是 _。实验组号接种菌型加入 S S 型球菌物质培养皿长菌情况R蛋白质R 型R荚膜多糖R 型RDNAR 型和 S 型R经 DNA 酶处理的 DNAR 型(3)赫尔希和蔡斯选用 T2噬菌体作为实验材料的主要优点是 _。 (4)赫尔希和蔡斯采用放射性同位素示踪技术首先用分别含有32P 和35S 的培养基培养获得分别含有32P 和35S 的_，再用它们分别培养获得分别含有32P 和35S 的_。在图中32P 和35S 所在部位依次是_(填序号)。第 6 题图(5)两组侵染实验，一段时间后都需要用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物， 检测上清液、沉淀物中的放射性。搅拌的目的是 _。 用32P 标记的 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验组，如果保温培养时间过长，在搅拌离心后上清液也会出现较强的放射性，原因是 _。