2013届新课标高中总复习(第1轮)生物(湖南专版)必修2 第5讲 dna是主要的遗传物质

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1、第5讲DNA是主要的遗传物质(对照原则——相互对照)一、肺炎双球菌转化实验续表续表【友情提醒】①实验设计的基本思路是设法把DNA和蛋白质分开,单独观察它们的作用。②加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活,但DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键被打断,但缓慢冷却时,其结构可恢复。③转化的实质是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。【例1】在肺炎双球菌的转化实验中,能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计是()A.将无毒R型活细菌与有毒S型活细菌混合后培养,发现R型细菌转化为S型细菌B.将无毒R型细菌

2、与加热杀死后的S型细菌混合后培养,发现R型细菌转化为S型细菌C.从加热杀死的S型细菌中提取DNA、蛋白质和多糖,混合加入培养R型细菌的培养基中,发现R型细菌转化为S型细菌D.从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖,分别加入培养R型细菌的培养基中,发现只有加入DNA的培养基中,R型细菌才转化为S型细菌D【解析】证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路是设法把DNA和蛋白质等分开,单独观察它们的作用,故选择D项符合题意。二、噬菌体侵染细菌的实验分析1.实验分析续表续表【友情提醒】(1)培养含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培

3、养,因为病毒专营寄生生活,故应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体。(2)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,但是没有证明蛋白质不是遗传物质。(3)因放射性检测时只能检测到部位,不能确定是何种元素的放射性,故35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上,应将二者分别标记,即把实验分成两组。(4)因为P几乎都存在于DNA中,而S绝大多数存在于蛋白质中,所以用32P标记DNA,用35S标记蛋白质;因为DNA和蛋白质中都含有C、H、O、N元素,所以此实验不能标记C、H、O、N元素。2.与肺炎双球菌转化实验

4、的比较【例2】赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质,实验包括4个步骤:①培养噬菌体(侵染细菌)②35S和32P标记噬菌体③放射性检测④离心分离。实验步骤的先后顺序为()A.①②④③B.④②①③C.②①④③D.②①③④C【解析】本实验包括4个步骤:第一步获得35S和32P标记的噬菌体;第二步再培养噬菌体(侵染细菌);第三步离心分离培养液;第四步进行放射性检测。【例3】用同位素标记法研究噬菌体侵染细菌的详细过程,其方案应为()A.用14C或3H培养噬菌体,再去侵染细菌B.用18O或32P培养噬菌体,再去侵

5、染细菌C.一组用14N标记DNA,另一组用32P标记蛋白质外壳D.一组用32P标记DNA,另一组用35S标记蛋白质外壳D【解析】用32P和35S分别标记DNA和蛋白质外壳,因为35S仅存在于噬菌体的蛋白质外壳中,32P仅存在于噬菌体的DNA中,而C、O、N、H在蛋白质和DNA中都含有,无法区别是哪一个成分发挥作用。1.具有细胞结构的生物(包括真核生物和原核生物),其遗传物质是DNA。2.不具细胞结构的生物——病毒多数病毒的遗传物质是DNA,如T2噬菌体、乙肝病毒等,少数病毒的遗传物质是RNA,如烟草花叶病毒、HIV等。3.就

6、整个生物界来说,绝大多数生物是以DNA作为遗传物质的,所以DNA是主要的遗传物质。一、理论归纳1.概念:相互对照是指不单独设对照组,而是几个实验组之间的相互对照,由此得出相应的实验结论。一般是在探究某种实验因素对结果的影响不明确的情况下使用,通过实验的相互对比,确立实验变量和反应变量的关系。例如肺炎双球菌转化实验中的相互对照如下:2.注意事项(1)不需确定对照组和实验组,每组均既是实验组又是对照组。(2)每个实验组除要探究的因素各不相同外,其他所有条件均相同。(3)最终结论必须由几组实验结果对比得出。二、演练科学家在研究DN

7、A分子复制方式时,进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20min分裂一次,实验结果见相关图示):(1)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外,还需要等条件(至少答两点)。(2)为了证明DNA复制的特点为半保留复制,请设计实验三(用图示和有关文字补充在图中),并画出结果C。能量、酶、适宜的温度和pH如图(选其中1种即可):(3)该过程中,实验一、实验二起作用。若用15N标记的DNA作为模板,用含有14N标记的培养基培养,在下面坐标图中画出连续培养细菌60min过程中,15N标记DNA分子含量变化的曲线图。如下图:对照【

8、解析】(1)DNA分子的复制方式为半保留复制,复制过程中需要原料脱氧核苷酸,还需要模板DNA、能量、酶、适宜的温度和pH等条件。(2)要证明DNA分子的复制方式为半保留复制,根据已知图示可知,采用同位素标记并做密度梯度离心和分析,只要培养原料中标记的同位素与模板DNA中标记的同位素不同即可

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