DNA是主要的遗传物质一轮复习教学案(教师版)

1DNA是主要的遗传物质知识点1：证明DNA是遗传物质的两个经典实验1、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年英国科学家格里菲斯1944年美国科学家艾弗里和他的同事实验材料R型细菌无荚膜，无毒；菌落表面粗糙R型活菌，S型细菌的DNA、蛋白质、多糖、RNA等S型细菌有多糖组成的荚膜，有毒；菌落表面光滑实验过程结论加热杀死的S型细菌内含有使R型细菌转化为S型细菌的转化因子(推测）。DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质（1）S型细菌加热杀死后,蛋白质变性失活,DNA氢键破坏双链打开，但降温后变性的DNA可复性恢复正常（类似于PCR扩增中变性复性过程）。（2）细菌转化实验属于可遗传变异中的基因重组。【典例1】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：①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠④S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（Ｄ）A．存活、存活、存活、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【典例2】在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，用DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA并与R型细菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是(Ｄ)A．证明R型菌的生长并不需要S型活细菌的DNAB．用以补充R型菌生长过程中所需要的营养物质D．直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化为S型菌的因素D．与以S型活细菌的DNA与R型菌混合培养的实验形成对照2【典例3】格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了(Ａ)①DNA是遗传物质②RNA是遗传物质③DNA是主要的遗传物质④蛋白质和多糖不是遗传物质⑤S型细菌的性状是由DNA决定的⑥在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到了R型细菌细胞中A．①④⑤⑥B．②④⑤⑥C．②③⑤⑥D．③④⑤⑥2、噬菌体侵染细菌的实验(1952年，赫尔希和蔡斯)（1）T2噬菌体（是一种细菌病毒，营寄生生活；结构简单：蛋白质外壳+DNA；增殖过程:吸附－注入－复制与合成－组装－释放，在侵染过程中，复制的模板是噬菌体的DNA，所用的原料、酶、ATP、核糖体等都是细菌的，这是一个常考考点）（2）实验方法：放射性同位素标记法（常考使用该法的有：研究分泌蛋的合成与分泌、光合作用中O2中O的来源以及C的转移途径、DNA的半保留复制等。）（本实验常考如果用C、H、O来标记噬菌体或宿主，结果会是如何）（3）实验过程①标记细菌大肠细菌+含35S的培养基－－含35S的大肠杆菌大肠细菌+含32P的培养基－－含32P的大肠杆菌②标记噬菌体噬菌体+含35S的大肠杆菌－－含35S的噬菌体噬菌体+含32P的大肠杆菌－－含32P的噬菌体③噬菌体侵染细菌思考：a、含32P的噬菌体侵染时，如果保温时间过短或过长都会使上清液放射性高，原因是：过短－噬菌体还没有侵染细菌，过长－噬菌体从细菌中释放出来了。b、含35S的噬菌体侵染时，沉淀物中有放射性的原因是：还有蛋白质外壳未从细菌上搅拌下来。（4）结论：在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是遗传物质。该实验可同时证明：①DNA分子具有相对稳定性。②DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性。③DNA能控制蛋白质的生物合成。【典例4】下图是噬菌体侵染细菌的示意图，请回答下面的问题。3（1）噬菌体侵染细菌的正确顺序应是ＢＤＡＥＣ。（2）图中D表明噬菌体侵染细菌时，留在细菌外面的是蛋白质外壳，注入细菌体内的物质是噬菌体DNA。（3）图中E表明噬菌体复制完成。（4）噬菌体侵染细菌实验得出了ＤＮＡ是遗传物质的结论。【典例5】用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占10%，沉淀物的放射性占90%。上清液带有放射性的原因可能是(双选)(AC)A．保温时间过短，有些噬菌体尚未侵入大肠杆菌B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离C．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体D．32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中【典例6】下列关于T2噬菌体侵染细菌实验的叙述中，正确的是(双选)(AD)A．组成T2噬菌体的化合物种类与染色体相似B．组成子代噬菌体中DNA的物质全部来自细菌C．为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内，可用32P标记噬菌体D．该实验证明了子代噬菌体的各种性状是通过DNA遗传的肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较相同点①设计思路相同：设法将DNA和蛋白质分离开，单独地、直接地去观察它们的作用。②都遵循了对照（单一变量）原则③都证明了DNA是遗传物质不同点方法不同艾弗里实验直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养噬菌体侵染细菌实验同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特征元素(32P和35S)知识点2：RNA是遗传物质的实验---烟草花叶病毒侵染烟草实验(1)过程及结果(2)结论：在无DNA的情况下（如RNA病毒），RNA是遗传物质。知识点3：生物的核酸与遗传物质核酸核苷酸碱基遗传物质原核生物DNA和RNA85DNA真核生物DNA和RNA85DNA病毒大多数病毒DNA44DNA少数病RNA44RNA结论：绝大多数生物的遗传物质都是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。常见RNA病毒：植物（烟草花叶病毒、车前草病毒等）动物（流感病毒、HIV、SRAS病毒等）【典例7】下列关于“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述正确的是(C)A．细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质是RNAB．肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验都证明了DNA是主要的遗传物质C．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNAD．细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA【典例8】下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是（B）4A．豌豆的遗传物质主要是DNAB．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸【典例9】某生物的碱基组成是:嘌呤碱基占总数的58%,嘧啶碱基占总数的42%,此生物一般不可能是（A）A.噬菌体B.烟草花叶病毒C.细菌D.酵母菌【典例10】据研究，并非任意两株R型菌与S型菌之间的接触都可发生转化。凡能发生转化的，其R型菌必须处于感受态。所谓感受态是指受体菌最易接受外源DNA片段，并能实现转化的一种生理状态。处于感受态细菌的细胞内发生一系列的变化：首先分泌感受态因子，该因子与细胞表面受体相互作用，诱导产生一些感受态特异蛋白，其中包括膜相关DNA结合蛋白、细胞壁自溶素和几种核酸酶。其转化过程图示如下：请回答下列问题：(1)步骤①是将S型菌加热杀死的过程。(2)S型菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合，其中一条链在核酸酶的作用下水解，另一条链与感受态特异蛋白结合进入R型菌细胞内。(3)C细胞经DNA复制和细胞分裂后，产生大量的S型菌导致小鼠患败血症死亡。这说明重组的S型基因得到了表达。(4)肺炎双球菌的转化实验说明了通过DNA重组可以实现细菌间性状的转移。【典例11】某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质(如下表所示)。产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。噬菌体细菌DNA或核苷酸32P标记31P标记蛋白质或氨基酸32S标记35S标记(1)子代噬菌体的DNA应含有表中的31P和32P元素，各占n个和2个。(2)子代噬菌体的DNA中，只含32P的有0个；只含31P的有n-2个；同时含有32P、31P的有2个。(3)子代噬菌体的蛋白质分子中都没有32S元素，由此说明噬菌体侵染细菌时，蛋白质没有进入细菌内；子代噬菌体蛋白质都含有35S元素，这是因为子代噬菌体的外壳(或蛋白质)都是以细菌内35S标记的氨基酸为原料合成的【典例12】噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解死亡。以下说法不正确的是(Ｄ)A．噬菌体直接利用大肠杆菌内的ATP作为能源物质B．噬菌体在增殖时需利用大肠杆菌提供的脱氧核糖核苷酸C．噬菌体在增殖时需利用大肠杆菌提供的核糖核苷酸D．噬菌体利用自身的核糖体以大肠杆菌内的氨基酸为原料合成蛋白质【典例13】下列关于对“以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验的分析中，不正确的是(Ｃ)A．本实验使用的生物材料还应该有不含32P的大肠杆菌B．噬菌体培养时间、温度等是本实验的无关变量C．本实验预期的最可能结果是上清液的放射性强，而沉淀物中放射性弱D．该实验还不足以证明DNA是噬菌体的遗传物质【典例14】在噬菌体侵染细菌实验中，如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素为(Ｂ)A．可在外壳中找到15N和35SB．可在DNA中找到15N、32P5C．可在外壳中找到15ND．可在DNA中找到15N、32P和35S