廣東省惠州市2019年高考生物總復(fù)習(xí) 3-1 DNA是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)案.doc

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第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì) 【自主學(xué)習(xí)】 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1. 理解兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的過(guò)程以及對(duì)應(yīng)的結(jié)論； 2. 理解各實(shí)驗(yàn)所運(yùn)用的科學(xué)方法； 3. 理解DNA是主要遺傳物質(zhì)。 【學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)】 重點(diǎn) 1. 兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的過(guò)程以及對(duì)應(yīng)的結(jié)論；2.各實(shí)驗(yàn)所運(yùn)用的科學(xué)方法；3.DNA是主要遺傳物質(zhì)。 難點(diǎn) 1.兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的過(guò)程以及對(duì)應(yīng)的結(jié)論；2.各實(shí)驗(yàn)所運(yùn)用的科學(xué)方法；3.DNA是主要遺傳物質(zhì)。 【方法引導(dǎo)】 仔細(xì)觀察書(shū)本的“問(wèn)題探討”、“思考與討論”、“資料分析”等材料， 積極思考、交流，在討論、探究中解決問(wèn)題、得出結(jié)論、鍛煉能力。 【基礎(chǔ)知識(shí)】 一、 基礎(chǔ)回顧： 1、 DNA中文名稱(chēng)是_____________，組成單位是_____________，其種類(lèi)有_______種；含有堿基有_____________，五碳糖是_____________。它是___________生物的遺傳物質(zhì)。 2、 RNA中文名稱(chēng)是_____________，組成單位是_____________，其種類(lèi)有_______種；含有堿基有_____________，五碳糖是_____________。它是___________生物的遺傳物質(zhì)。 3、 噬菌體、煙草花葉病毒，煙草這三種生物，堿基種類(lèi)分別有______________________種，核苷酸分別有______________________種。 二、DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)（直接證據(jù)） 關(guān)鍵思路：設(shè)法將 和 等物質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)地直接地去觀察它們的作用。 1、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) （1）科學(xué)家： （體內(nèi)轉(zhuǎn)化）和 （體外轉(zhuǎn)化）。 （2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程： A、格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。 思考：①注射R型活菌和加熱殺死的S型菌混合而死亡的小鼠體內(nèi)存在什么類(lèi)型的活細(xì)菌？ ②格里菲思的實(shí)驗(yàn)是否證明了DNA是遺傳物質(zhì)？ B、艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。 原理：將S型細(xì)菌的成分提取和分離，并分別與R型活菌混合培養(yǎng)，以觀察各種成分的作用。 結(jié)論： 才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，即 是遺傳物質(zhì)， 不是遺傳物質(zhì)。 思考：艾弗里的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)“S型菌的DNA+DNA水解酶+R型菌→R型菌”實(shí)驗(yàn)的目的是什么？ 2、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) A、科學(xué)家： B、實(shí)驗(yàn)材料：大腸桿菌和 （它的結(jié)構(gòu)是由 和 組成）。 C、實(shí)驗(yàn)所采用方法： 法。 D、噬菌體侵染大腸桿菌的過(guò)程： （1）噬菌體侵染細(xì)菌的正確順序應(yīng)是 　　　 　　　。 （2）噬菌體增殖時(shí)所用模板由 提供，所用原料由 提供。 【綜合提升】 一、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)處理及結(jié)果： ①蛋白質(zhì)外殼用 標(biāo)記的噬菌體 + 大腸桿菌 混合培養(yǎng)后攪拌并離心 上清液放射性 ，沉淀物的放射性 ②DNA用 標(biāo)記的噬菌體 + 大腸桿菌 F、結(jié)論：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，留在細(xì)菌外面的是 　　　，注入細(xì)菌體內(nèi)的物質(zhì) 　　　。 因此子代噬菌體的性狀是通過(guò)親代的 遺傳的。也就是 才是真正的遺傳物質(zhì)。（是否有證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)？） 思考： ①科學(xué)家采用噬菌體做實(shí)驗(yàn)材料的原因是什么？ ②實(shí)驗(yàn)中為什么要采用標(biāo)記P和S這兩種元素來(lái)分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)？ ③如何得到用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)的噬菌體和32P標(biāo)記DNA的噬菌體？ ④用32P標(biāo)記實(shí)驗(yàn)時(shí)，上清液中也有一定的放射性的原因可能是什么？那用35S標(biāo)記實(shí)驗(yàn)時(shí)，沉淀物中出現(xiàn)少量放射性的原因又是什么？ ⑤若一個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌釋放了128個(gè)噬菌體，則含有32P的噬菌體有______個(gè)。 [歸納點(diǎn)撥] 1、噬菌體的生活方式是 ，由此推測(cè)它在生態(tài)系統(tǒng)中屬于 成分。 2、這兩個(gè)實(shí)驗(yàn) （填“能”或“不能”）得出DNA 是主要的遺傳物質(zhì)的結(jié)論。 3、總結(jié)我們課本上出現(xiàn)的利用放射性同位素標(biāo)記的知識(shí)點(diǎn)。 二、RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 1.過(guò)程及結(jié)果 2.結(jié)論： 也是遺傳物質(zhì)。 三、生物的遺傳物質(zhì) 1.原核和真核細(xì)胞遺傳物質(zhì)都是________,病毒的遺傳物質(zhì)是________________。 2.對(duì)于整個(gè)生物界而言，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是_____________，只有少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是 ，所以說(shuō)_____________是主要的遺傳物質(zhì)。 l 【預(yù)習(xí)自測(cè)】 1．下列關(guān)于肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是轉(zhuǎn)化因子 B．噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA C．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路都是設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)，研究各自的效應(yīng) D．用含32P的肉湯培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體能獲得DNA被標(biāo)記的T2噬菌體 答案　D 2．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)： 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→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠 ④S型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注射入小鼠(　　) A．存活，存活，存活，死亡 B．存活，死亡，存在，死亡 C．死亡，死亡，存活，存活 D．存活，死亡，存活，存活 答案　D 3．(2012浙江)某同學(xué)分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA重新組合為“雜合”噬菌體，然后分別感染大腸桿菌，并對(duì)子代噬菌體的表現(xiàn)型做出預(yù)測(cè)，見(jiàn)表。其中預(yù)測(cè)正確的是(　　) A.1、3　　　　 B．1、4 C．2、3 D．2、4 答案　B 4．在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，在培養(yǎng)有R型細(xì)菌的1、2、3、4四個(gè)試管中，依次加入從S型活細(xì)菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)仍然有R型細(xì)菌的是(　　) A．3和4 B．1、3和4 C．2、3和4 D．1、2、3和4 答案　D 5．下列生物學(xué)研究所選擇的技術(shù)和方法中，正確的是(　　) A．用含有35S標(biāo)記DNA的噬菌體侵染細(xì)菌證明了DNA是遺傳物質(zhì) B．建立生物膜模型的過(guò)程說(shuō)明了假說(shuō)和生物膜模型的發(fā)展性 C．用標(biāo)志重捕法進(jìn)行某鼠種群出生率的調(diào)查 D．薩頓運(yùn)用假說(shuō)—演繹法，提出基因位于染色體上的假說(shuō) 答案　B l 【課堂檢測(cè)】 1．在探索遺傳物質(zhì)的過(guò)程中，赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．該實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) B．分別用含有32P的T2噬菌體和含有35S的T2噬菌體進(jìn)行侵染實(shí)驗(yàn) C．用含有充足有機(jī)物的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體 D．用32P標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)，用35S標(biāo)記T2噬菌體的DNA 答案　B 2．(2012濰坊)生命科學(xué)研究常利用同位素標(biāo)記特定的化合物，追蹤或顯示物質(zhì)運(yùn)行和變化過(guò)程。下列各項(xiàng)所選擇使用的同位素及相關(guān)結(jié)論不正確的是(　　) 選項(xiàng) 同位素 應(yīng)用 A 35S 標(biāo)記噬菌體，證明DNA是遺傳物質(zhì) B 15N 標(biāo)記DNA分子，證明DNA分子半保留復(fù)制方式 C 14C 標(biāo)記CO2，得知碳原子在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑 D 18O 標(biāo)記水，證明光合作用所釋放的O2全部來(lái)自水 答案　A 3．下列有關(guān)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)室研究的敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) 實(shí)驗(yàn)材料 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論 A R型和S型肺炎雙球菌 將R型活菌與S型菌的DNA與DNA水解酶混合培養(yǎng) 只生成R型菌，說(shuō)明DNA被水解后，就失去遺傳效應(yīng) B 噬菌體和大腸桿菌 用含35S標(biāo)記的噬菌體去感染普通的大腸桿菌，短時(shí)間保溫 離心獲得的上清液中的放射性很高，說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì) C 煙草花葉病毒和煙草 用從煙草花葉病毒分離出的RNA侵染煙草 煙草感染出現(xiàn)病斑，說(shuō)明煙草花葉病毒的RNA可能是遺傳物質(zhì) D 大腸桿菌 將已用15N標(biāo)記DNA的大腸桿菌培養(yǎng)在普通(14N)培養(yǎng)基中 經(jīng)三次分裂后，含 15N的DNA占DNA總數(shù)的1/4，說(shuō)明DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制 答案　B 4．(2012衡陽(yáng))下列關(guān)于“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”和“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”的表述正確的是(　　) A．肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)屬于基因工程，其變異原理是基因重組 B．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) C．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)攪拌離心操作前的保溫時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng) D．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵都是通過(guò)物質(zhì)分離提純技術(shù)把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)單獨(dú)起作用 答案　C l 【當(dāng)堂訓(xùn)練】 1．(2013雞西聯(lián)考)原核生物、真核生物、病毒的遺傳物質(zhì)依次是(　　) ①DNA ②RNA ③DNA和RNA ④DNA或RNA A．①②③ B．④④④ C．③③④ D．①①④ 答案　D 2．(2013江蘇阜寧月考)同位素標(biāo)記法與噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，下列現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生的是(　　) A. 若用32P和35S標(biāo)記病毒而宿主細(xì)胞未被標(biāo)記，只在子代病毒的核酸中有32P標(biāo)記 B．若用32P和35S標(biāo)記宿主細(xì)胞而病毒未被標(biāo)記，則在子代病毒的核酸和蛋白質(zhì)外殼中均有標(biāo)記元素 C. 若用C、H、O、N等標(biāo)記病毒而宿主細(xì)胞未被標(biāo)記，則在子代病毒的核酸和蛋白質(zhì)外殼中均有標(biāo)記元素 D．若用C、H、O、N等標(biāo)記宿主細(xì)胞而病毒未被標(biāo)記，則在子代病毒的核酸和蛋白質(zhì)外殼中均有標(biāo)記元素 答案　C 3．如圖為用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌(T2噬菌體專(zhuān)性寄生在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi))的實(shí)驗(yàn)，據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)對(duì)下列問(wèn)題進(jìn)行分析：錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來(lái)培養(yǎng)____________，其內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分中是否含32P？________。 (2)對(duì)下列可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行分析： ①測(cè)定發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培養(yǎng)時(shí)間較短，有部分噬菌體________，仍存在于________。 ②當(dāng)接種噬菌體后培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是復(fù)制增殖后的噬菌體______________________________________________________。 (3)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)給T2噬菌體標(biāo)記上32P的實(shí)驗(yàn)： ①配制適合培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基，在培養(yǎng)基中加入________，作為合成DNA的原料； ②____________________________________________________； ③在培養(yǎng)液中提取出所需要的T2噬菌體，其體內(nèi)的________被標(biāo)記上32P。 答案　(1)大腸桿菌　不含有(2)①?zèng)]有侵入大腸桿菌　培養(yǎng)液中 ②從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來(lái)(3)①用32P標(biāo)記的脫氧核苷酸 ②在培養(yǎng)基中接種大腸桿菌，培養(yǎng)一段時(shí)間后再接種T2噬菌體，繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng) ③DNA 4．在20世紀(jì)以前，大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)，后來(lái)英國(guó)科學(xué)家格里菲思和美國(guó)科學(xué)家艾弗里先后用肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，以及1952年赫爾希與蔡斯利用T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用放射性同位素標(biāo)記的新技術(shù)，完成了另一個(gè)更有說(shuō)服力的實(shí)驗(yàn)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)。 (1)在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，將R型活細(xì)菌與加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注射，從小鼠體內(nèi)分離出S型活細(xì)菌，說(shuō)明S型細(xì)菌中的轉(zhuǎn)化因子使無(wú)毒的R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了有毒的S型活細(xì)菌，你認(rèn)為該轉(zhuǎn)化因子是(　　) A．莢膜 B．合成莢膜的酶 C．與合成莢膜的酶有關(guān)的基因 D．整個(gè)S型細(xì)菌的DNA (2)在T2噬菌體實(shí)驗(yàn)中，為什么選擇35S和32P這兩種同位素分別對(duì)蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)行標(biāo)記？__________________________________________。 (3)在T2噬菌體實(shí)驗(yàn)中，怎樣培養(yǎng)含有放射性35S的T2噬菌體？________。 (4)分析肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和T2噬菌體實(shí)驗(yàn)，DNA作為遺傳物質(zhì)應(yīng)該具備________和________的特點(diǎn)。 答案　(1)C　(2)因?yàn)橹挥械鞍踪|(zhì)分子中含有S，而P幾乎都存在于DNA分子中　(3)先用含有35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用這種大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體　(4)能決定生物的性狀(或控制蛋白質(zhì)的合成)　使前后代保持連續(xù)性(或可以自我復(fù)制) l 【課后拓展】 1、如果用15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成成分中，能夠找到的放射性元素為（ A ） A、可在DNA中找到15N和32P B、可在外殼中找到15N和35S C、可在DNA中找到15N和32P、35S D、可在外殼中找到15N 2、下列哪項(xiàng)是艾弗里及其同事研究肺炎雙球菌的方法或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)思路（ D ） A、雜交實(shí)驗(yàn)法 B、放射性同位素標(biāo)記法 C、病毒侵染法 D、單獨(dú)直接觀察不同成分作用 3、真核生物遺傳是細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)共同作用的結(jié)果，控制細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)是（ A ） A、DNA B、RNA C、DNA和RNA D、DNA或RNA 【高考模擬】4、（2007廣東生物5）格里菲思（F. Griffith）用肺炎雙球菌在小鼠身上進(jìn)行了著名的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)結(jié)果（ D ） A、證明了DNA是遺傳物 B、證明了RNA是遺傳物質(zhì) C、證明了蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì) D、沒(méi)有具體證明哪一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì) 5、（2008江蘇生物8）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)：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→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠；④S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（ 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