幻灯片 1必修2
第三章 基因的本质
----
幻灯片 2重温生物学术语，让你的答题更规范、更专业、更能打动阅卷老师！
主要：DNA分子双螺旋结构，DNA半保留复制，基因，遗传信息，遗传效应，肺炎双球菌转化实验，噬菌体侵染细菌实验，碱基互补配对原则
次要：碱基，腺嘌呤，鸟嘌呤，胸腺嘧啶，尿嘧啶，胞嘧啶，同位素示踪技术，密度梯度离心，解旋，DNA分子的多样性，DNA分子的特异性
----
幻灯片 3----
幻灯片 4
读读教材基础
----
幻灯片 5一、肺炎双球菌转化实验
1. 体内转化实验——格里菲思
(1)实验过程及结果
----
幻灯片 6
(2)结论：加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”，将无毒性的R型活细菌转化为________。
2. 体外转化实验——艾弗里
(1)实验思路：将组成________的各种物质分离提纯，并使其分别与________混合培养，单独观察各种物质的作用。
----
幻灯片 7(2)实验过程及结果
(3)实验结论：S型菌的________是使R型细菌发生转化并产生稳定遗传的物质。
----
幻灯片 8二、噬菌体侵染细菌实验
1. 实验方法：________________。
(1)标记细菌
细菌＋含________的培养基→含35S的细菌。
细菌＋含________的培养基→含32P的细菌。
(2)标记噬菌体
噬菌体＋含________的细菌→含35S的噬菌体。
噬菌体＋含________的细菌→含32P的噬菌体。
----
幻灯片 92. 实验过程及结果
3. 结论：________是噬菌体的遗传物质。
----
幻灯片 10为什么用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA?
----
幻灯片 11三、RNA是遗传物质的实验
1. 过程及结果
2. 结论：________是遗传物质。
----
幻灯片 12四、DNA是主要的遗传物质
----
幻灯片 13一、1.(1)死亡 不死亡 死亡 (2)有毒性的S型活细菌 2.(1)S型活细菌 R型活细菌 (2)S型活细菌 R型活细菌 R型活细菌 R型活细菌 (3)DNA分子
二、1.放射性同位素标记法 (1)35S 32P (2)35S 32P 2.含35S的噬菌体 普通大肠杆菌 存在32P 3.DNA
三、1.RNA 蛋白质 2.RNA
四、DNA DNA RNA DNA
[想一想] 提示：通过对噬菌体中蛋白质和DNA的研究表明，仅在蛋白质中含有S，而P几乎都存在于DNA分子中。
----
幻灯片 141. 教材42页中第一段：当时人们认为蛋白质是遗传物质的理由：①蛋白质结构、功能多样性；②与性状关系密切；③氨基酸不同排列组合可以贮存大量遗传信息。(2010·江苏卷，4改编)
2. 教材43页中图3－2和教材44页中图3－3，体内和体外转化实验。
3. 教材45页中噬菌体侵染细菌实验过程图解及相关文字信息。
----
幻灯片 15----
幻灯片 16答案：DNA RNA 肺炎双球菌转化实验 DNA 蛋白质 DNA RNA
----
幻灯片 17
研研核心要点
----
幻灯片 181. 体内和体外转化实验的比较
----
幻灯片 19----
幻灯片 20----
幻灯片 21
相互对照时每组均既是实验组又是对照组，每个实验组除要探究的因素各不相同外，其他条件均相同，最终结论必须由几组实验结果对比得出。
----
幻灯片 22肺炎双球菌转化的实质和影响因素
(1)在加热杀死的S型细菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为DNA也变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。
(2)转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。
(3)在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌。原因是转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响。
----
幻灯片 23[师说·一语破天机]
本考点的考查主要有三个方向：一是实验操作过程，二是实验的目的，三是考查探究性实验设计的基本思路和方法。全国卷近几年没有命题，为冷考点。
----
幻灯片 24[选题·典型中选秀]
例1：下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中，正确的是( )
A．加热杀死后的S型细菌中DNA已经全部断裂，失去活性
B．在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化
C．在转化过程中，加热杀死后的S型细菌中DNA没有进入R型活细菌的细胞中
D．加热杀死的S型细菌也能使小鼠的体细胞发生转化
----
幻灯片 25[破题·分层揭秘密]
(一)明确解题思路
加热杀死的S型细菌的DNA仍具有活性；DNA酶能将DNA水解成脱氧核苷酸，DNA不再存在，因此不能使R型细菌发生转化；加热杀死的S型细菌的DNA进入R型细菌体内，使之转化成了S型细菌；S型细菌的DNA与动物细胞内的DNA结构不同，一般不能进行转化。
(二)完美答案[B]
----
幻灯片 26----
幻灯片 272. 实验步骤及结果和结论
----
幻灯片 28----
幻灯片 293. 上清液和沉淀物放射性分析
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：
①保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。
②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。
----
幻灯片 30
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
----
幻灯片 311.噬菌体侵染细菌实验中的标记误区
(1)该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。
(2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。
----
幻灯片 322.噬菌体侵染细菌实验与艾弗里的肺炎双球菌转化实验的方法不同
(1)前者采用放射性同位素标记法，即分别标记DNA和蛋白质的特征元素(32P和35S)。
(2)后者则采用直接分离法，即分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养。
----
幻灯片 33[师说·一语破天机]
本考点高考命题多以实验分析选择题形式出现，涉及内容有：同位素标记法的应用，噬菌体的成分、结构与增殖，探究性实验设计的原则、方法等，题目有一定难度和区分度。
----
幻灯片 34[选题·典型中选秀]
例2：[2011·江苏高考]关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( )
A. 分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B. 分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养
C. 用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D. 32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
----
幻灯片 35[破题·分层揭秘密]
(一)明确解题思路
噬菌体是寄生生物，一般的培养基无法培养噬菌体；在用35S和32P标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌时，保温培养的时间不能过长，否则子代噬菌体会从大肠杆菌中释放，从而影响实验结果；用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中有少量放射性是因为搅拌不充分，使含35S的蛋白质外壳残留在细菌上；噬菌体侵染细菌的实验只能说明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质是不是遗传物质。
(二)完美答案[C]
----
幻灯片 36(三)同类互动探究
(1)按B选项所述的标记方法，进入细菌体内的成分是什么？
提示：用32P标记的DNA。
分析：用35S标记噬菌体的蛋白质，32P标记DNA，在侵染过程中蛋白质外壳留在外面，DNA进入细菌体内。
(2)若C选项中的35S改为32P，若实验结果的上清液中含有放射性，其原因是什么？
----
幻灯片 37提示：噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内或噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代。
分析：若噬菌体侵染大肠杆菌实验过程中，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。若噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后子代噬菌体分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。
----
幻灯片 38
说说生物实验
----
幻灯片 39【选题·热考秀】
[2008·上海高考样题]自从世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒(简称禽流感病毒)，我国就参与了抗击禽流感的国际性合作，并已经研制出预防禽流感的疫苗。根据所学知识回答下列问题：
(1)实验室中获得大量禽流感病毒，不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上，而是以活鸡胚为培养基，其原因是____________________________________________。
----
幻灯片 40(2)利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的化学组分，原理是：
①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色；
②__________________________________________；
③DNA与二苯胺试剂共热显蓝色。
(3)实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和RNA，不含DNA。则证明禽流感病毒遗传物质的最关键实验设计思路是_______________________________________________。
----
幻灯片 41(4)请你预测用禽流感病毒的蛋白质和RNA分别感染活鸡胚所存在的几种可能性：
①如果蛋白质与RNA都有遗传效应，说明蛋白质和RNA都是遗传物质。
②如果______________________________________，
说明：_________________________________________。
③如果______________________________________，
----
幻灯片 42
说明：________________________________________。
④如果________________________________________，
说明：_____________________________________。
----
幻灯片 43
[标准答案]
(1)病毒只能寄生在宿主的活细胞中进行繁殖等各项生命活动
(2)②蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色
(3)设法将禽流感病毒的蛋白质和RNA分开，单独地、直接地去观察它们各自的作用
----
幻灯片 44
(4)②RNA有遗传效应，而蛋白质没有遗传效应
RNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质
③RNA没有遗传效应，而蛋白质有遗传效应
RNA不是遗传物质，而蛋白质是遗传物质
④RNA和蛋白质都没有遗传效应
RNA和蛋白质都不是遗传物质
----
幻灯片 45
【备考·角度说】
No.1 角度：名师语录
(1)解题中的两个疑惑点
①病毒培养基的选择
病毒是没有细胞结构的一类寄生生物，它们仅由核酸和蛋白质外壳组成，既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，不能在培养基上直接培养，只能利用宿主的活细胞培养。
----
幻灯片 46
②探究实验中如何设置单一变量
禽流感病毒体内有RNA和蛋白质，要探究到底哪一种是它的遗传物质，需要设置对照实验进行探究，而控制单一变量是设置对照实验所必须遵循的原则，即需要单独观察每一种物质的作用效果，因此需利用分离提纯法或同位素标记法。
----
幻灯片 47(2)探究性实验结果预测的方法
探究性实验的预测结果不唯一，大多有三种可能：变量促进结果，变量抑制结果，变量与结果无关；或者如本题(4)这种情况：“全肯定；全否定；一肯定一否定”等。
No.2 角度：阅卷人点评
得分要点
(1)必须体现“在宿主的活细胞中”。
(2)必须体现“双缩脲试剂、紫色”。
(3)必须体现“分开、单独”。
(4)必须体现“RNA……，蛋白质……”。
----
幻灯片 48
失分案例
(1)错答为“活鸡胚内营养物质丰富”。
(2)答为“双缩尿”，错别字失分；错答为“蓝色”。
(3)答为“分离提纯”。
(4)在②“说明”中只写“RNA是遗传物质”而未写“蛋白质不是遗传物质”。
----
幻灯片 49
看看考场答卷
----
幻灯片 50
[选题·来自阅卷现场][2012·江苏，2]人类对遗传物质本质的探索经历←信息1了漫长的过程，下列有关叙述正确的是( )
A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质←批注1
B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力←批注2
----
幻灯片 51
C.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数←批注3
D.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA ←批注4
[标准答案] B
----
幻灯片 52
[一览·名师语录]
重视高中生物学中知识的探索历程，掌握该过程中科学家的相关实验及重要贡献是解决这类题目的关键。
----
幻灯片 53[审题·抓关键词]
信息1 遗传物质本质的探究历程：19世纪中期孟德尔提出了“遗传因子”及遗传的两大定律；1909年丹麦的生物学家约翰逊将孟德尔的“遗传因子”称为基因；1928年英国格里菲思通过肺炎双球菌的体内转化实验，推想S型细菌中有“转化因子”；1944年美国科学家艾弗里和他的同事通过肺炎双球菌体外转化实验证明S细菌的遗传物质是DNA；1952年赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌的实验证明噬菌体的遗传物质是DNA；1953年美国科学家沃森和英国科学家克里克提出了DNA分子规则的双螺旋结构模型。
----
幻灯片 54
[答题·名师批阅]
批注1 遗传因子只是孟德尔通过实验现象推理出的理论产物，孟德尔并未证实其化学本质。
批注2 由于肺炎双球菌转化实验中不能把DNA和蛋白质完全分离，而噬菌体侵染细菌的实验中，使用同位素示踪技术将DNA和蛋白质进行了分开研究，说服力更强。
----
幻灯片 55
批注3 沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构中，由于碱基是互补配对的，因此A＝T、C＝G，即嘌呤数等于嘧啶数。
批注4 烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不能说明其他病毒的遗传物质也是RNA。
----
幻灯片 56
随堂对点练习
----
幻灯片 571.[2011·广东高考，2]艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知
----
幻灯片 58
A. ①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B. ②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C. ③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D. ①～④说明DNA是主要的遗传物质
----
幻灯片 59答案：C
解析：本题考查肺炎双球菌转化实验，意在考查考生分析问题的能力、获取信息的能力和实验探究能力。由①、②、③组相比较可知DNA是S型细菌的转化因子，再通过④组可进一步证明DNA是S型细菌的转化因子，蛋白质、多糖以及DNA水解产物都不是S型细菌的转化因子，A错误、C正确；从表中不能得出B项的结论；表中信息不能说明DNA是S型细菌的主要遗传物质，D错误。
----
幻灯片 60
2. [2011·海南高考，10]关于微生物的叙述，错误的是( )
A. T2噬菌体由蛋白质和RNA组成
B. 蓝藻无叶绿体，但能进行光合作用
C. 通过诱变育种可获得青霉素高产菌株
D. 赤霉菌分泌的赤霉素可促进植物生长
----
幻灯片 61答案：A
解析：本题考查对噬菌体的结构、原核生物、诱变育种、植物激素调节等基础知识的理解能力。T2噬菌体是由蛋白质和DNA组成；蓝藻属于原核生物，无叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素，仍可以进行光合作用；高产的青霉素菌株是通过诱变育种获得；赤霉素的主要作用是促进细胞伸长，从而引起植株增高。
----
幻灯片 62
3. [金版原创]艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验都证明了DNA是遗传物质。下列有关这两个实验的叙述中，不正确的是( )
A. 都选用结构简单的生物作为实验材料，繁殖快、容易观察因遗传物质改变而引起的变异
B. 设计思路上的共同点是设法把DNA与蛋白质分开研究各自的效应
----
幻灯片 63C. 肺炎双球菌的转化实验“R型菌＋S型菌DNA会得到S型菌”，因此用S型菌＋R型菌DNA也会得到R型菌
D. 赫尔希和蔡斯用32P、35S分别标记DNA和蛋白质，研究DNA是噬菌体的遗传物质
答案：C
解析：R型菌和S型菌的区别是S型菌有多糖类的荚膜，S型菌＋R型菌DNA混合，即使R型菌DNA进入S型菌中，也不会使S型菌控制荚膜合成的相关DNA丢失或者不表达，因此，不会得到R型菌。
----
幻灯片 64
4. 下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是( )
A. 豌豆的遗传物质主要是DNA
B. 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
----
幻灯片 65答案：B
解析：豌豆是具备细胞结构的生物，其遗传物质为DNA，而不是A项所述的“主要是DNA”，故A错误；酵母菌的遗传物质为DNA，主要分布于细胞核内的染色体上，少量在细胞质内，B项说法正确；T2噬菌体的遗传物质为DNA，其中不含硫元素，C错误；HIV的遗传物质为RNA，水解产物应是4种核糖核苷酸，D项错误。
----
幻灯片 66
5. 将TMV型病毒的RNA与HRV型病毒的蛋白质结合在一起，组成一个新品系，用这个病毒去感染烟草，则在烟草细胞内分离出来的病毒有( )
A. TMV型的蛋白质和HRV型的RNA
B. TMV型的RNA和HRV型的蛋白质
C. TMV型的蛋白质和TMV型的RNA
D. HRV型的蛋白质和HRV型的RNA
----
幻灯片 67答案：C
解析：TMV与HRV型病毒的遗传物质都是RNA，将TMV型病毒的RNA与HRV型病毒的蛋白质结合在一起，组成一个新品系，由于其遗传物质是RNA，用这种新品系病毒去感染烟草，其遗传物质RNA会在烟草细胞内利用烟草的化学成分来合成RNA，并以此RNA为模板来合成蛋白质外壳。所以子代病毒的RNA和蛋白质都是TMV型。
----
幻灯片 686. 近几年，猪流感在全球范围内扩散，严重威胁着养殖业和人类的健康。某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现，常见的流感病毒都是RNA病毒，同时提出疑问：猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA？下面是兴趣小组探究猪流感病毒的遗传物质设计的实验步骤，请将其补充完整。
(1)实验目的：________________________________。
(2)材料用具：显微注射器，猪流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA酶和RNA酶等。
----
幻灯片 69(3)实验步骤：
第一步：把猪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液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，检测是否有猪流感病毒产生。
----
幻灯片 70
(4)预测结果及结论：
①_________________________________________。
②_______________________________________。
③若A、B、C三组都出现猪流感病毒，则猪流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
----
幻灯片 71答案：(1)探究猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA
(3)分别用等量的相同浓度的DNA酶、RNA酶处理A、B两组，C组不处理
(4)①若A、C两组出现猪流感病毒，B组没有出现，则猪流感病毒的遗传物质是RNA
②若B、C两组出现猪流感病毒，A组没有出现，则猪流感病毒的遗传物质是DNA
----
幻灯片 72
解析：本题的实验目的是探究猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。根据酶的专一性，利用给定的材料用具，设计不处理核酸提取液和分别用DNA酶、RNA酶处理核酸提取液的三组实验相互对照，根据实验结果便可得出结论。
----
幻灯片 73----
【点此下载】