高三生物高考一轮复习1DNA是主要遗传物质人教版必修.pptx

第三章基因的本质第三章基因的本质第一节第一节DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质【本小节复习知识点本小节复习知识点】1肺炎双球菌转化实验过程肺炎双球菌转化实验过程,结论结论,缺点缺点2噬菌体侵染实验过程噬菌体侵染实验过程,结论结论,优点优点3DNA是主要遗传物质原因是主要遗传物质原因4各种生物的遗传物质种类各种生物的遗传物质种类蛋白质蛋白质DNA染色体染色体 那么在这两种物质中，那么在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢究竟哪一种是遗传物质呢？DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 DNA是主要的遗传物质的证据是主要的遗传物质的证据格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验艾弗里确定转化因子的实验艾弗里确定转化因子的实验噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验病毒重组实验病毒重组实验实验材料：实验材料：两种肺炎双球菌 多多糖糖类类荚荚膜膜R型菌型菌粗糙，粗糙，无荚膜，无毒无荚膜，无毒S型菌型菌光滑，光滑，有荚膜，有毒，可有荚膜，有毒，可致死致死 一一.格里菲思的肺炎双球菌转化实验格里菲思的肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌的转化实验分哪几个肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤步骤?各看到哪些现象？各看到哪些现象？第四组的实验结果说明了什么第四组的实验结果说明了什么？小鼠死亡小鼠死亡小鼠正常小鼠正常小鼠正常小鼠正常小鼠死亡小鼠死亡S型加热型加热R型活菌型活菌混合混合S型加热型加热R型活菌型活菌S型活菌型活菌肺炎双球菌的转化实验过程1234使小鼠患败血症而死亡使小鼠患败血症而死亡.R型细菌型细菌因为因为:为什么第四组实验将为什么第四组实验将R R型活细菌和加型活细菌和加热杀死后的热杀死后的S S型细菌混合后注射到小鼠型细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡体内，导致小鼠死亡？S型细菌型细菌转化转化小鼠死亡小鼠死亡S型加热型加热R型活菌型活菌混合混合思考：思考：细菌发生转化，性状的转化可以遗传。细菌发生转化，性状的转化可以遗传。S型活菌型活菌S型活菌型活菌S型加热型加热R型活菌型活菌混合混合后代后代转化转化 已经被加热杀死的已经被加热杀死的S S型细菌中，型细菌中，必然含有某种促成这一转化的必然含有某种促成这一转化的活性活性物质物质转化因子转化因子格里菲思实验的结论是什么格里菲思实验的结论是什么?实验结论：实验结论：在杀死的在杀死的S S型细菌中含有哪些物质？型细菌中含有哪些物质？多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNARNA DNA加热杀死的加热杀死的S S型细菌型细菌但究竟哪一个才是转化因子呢？但究竟哪一个才是转化因子呢？R型细菌型细菌艾弗里确定转化因子的实验艾弗里确定转化因子的实验R型细菌型细菌只长只长R型菌型菌只长只长R型菌型菌R型细菌型细菌S型菌型菌R型细菌型细菌S型菌的型菌的DNAS型菌的型菌的蛋白质或荚膜多糖蛋白质或荚膜多糖S型菌的型菌的DNA+DNA酶酶 DNADNA是使是使R R型细菌产生稳定遗传变化型细菌产生稳定遗传变化的物质，的物质，DNADNA是转化因子。是转化因子。D N A D N A D N A D N A 是是是是 遗遗遗遗 传传传传 物物物物 质质质质 实验结论：（1）噬菌体的结构模式图）噬菌体的结构模式图T2噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是DNA?二、二、噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验T2 2噬菌体中60%是蛋白质,40%是DNA.蛋白质蛋白质外壳外壳DNA 19521952年赫尔希和沙斯设计年赫尔希和沙斯设计了一个巧妙实验：用了一个巧妙实验：用放射性同放射性同位素标记位素标记和测试和测试。在在T2 2噬菌体的化学分析中噬菌体的化学分析中,对蛋对蛋白质和白质和DNA的进一步分析表明的进一步分析表明:硫仅存在于蛋白质分子中硫仅存在于蛋白质分子中,99%的磷都存在于的磷都存在于DNA分子中分子中.（2）实验过程：）实验过程：蛋白质含蛋白质含35S的噬菌体的噬菌体+细菌细菌(未标记未标记)上清液上清液(含含T2噬菌体颗噬菌体颗粒粒)沉淀沉淀(被感染的细菌被感染的细菌)说明：说明：蛋白质外壳并没有进入到细菌内蛋白质外壳并没有进入到细菌内离心离心用放射性同位素用放射性同位素35S标记噬菌体外壳蛋白质标记噬菌体外壳蛋白质-含放射性物质含放射性物质35S-未检测到未检测到35S用放射性同位素用放射性同位素32P标记内部标记内部DNADNA含含32P的噬菌体的噬菌体+细菌细菌(未标记未标记)被感染的细菌被感染的细菌说明：说明：DNA进入到细菌中进入到细菌中离心离心-未检测到未检测到32P-检测到检测到32P噬菌体侵染细菌的动态过程：噬菌体侵染细菌的动态过程：动画侵入别的细菌侵入别的细菌注入注入合成合成吸附吸附组装组装释放释放吸附吸附注入注入合成合成组装组装释放释放 在噬菌体中在噬菌体中,亲代和子代之间具有亲代和子代之间具有连续性的物质是连续性的物质是DNA,而不是蛋白质而不是蛋白质,也就是说也就是说,子代噬菌体的各种性状是通子代噬菌体的各种性状是通过亲代的过亲代的DNA遗传给后代的遗传给后代的,噬菌体侵染细菌的实验表明噬菌体侵染细菌的实验表明:DNA才是真正的遗传物质才是真正的遗传物质 目前，已有充分的科学研究资料目前，已有充分的科学研究资料证明，证明，绝大多数生物绝大多数生物都是以都是以DNA作作为遗传物质的。为遗传物质的。DNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？RNA（核糖核酸）（核糖核酸）有些病毒（如烟草花有些病毒（如烟草花 叶病毒），叶病毒），它们不含有它们不含有DNA,只含有只含有RNA。在在这种情况下，这种情况下，RNA就起着遗传物质的就起着遗传物质的作用。作用。RNA蛋白质蛋白质 核酸是一切生物的遗传物质核酸是一切生物的遗传物质，核，核酸包括脱氧核糖核酸酸包括脱氧核糖核酸（DNADNA）和核糖和核糖核酸核酸（RNARNA），），绝大多数生物都是以绝大多数生物都是以DNADNA作为遗传物质的。作为遗传物质的。DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质。总结总结1、(08江苏生物江苏生物)某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下进行了以下4个实验：个实验：S型菌的型菌的DNADNA酶酶加入加入R型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠R型菌的型菌的DNADNA酶酶加入加入S型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠R型菌型菌DNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入S型菌的型菌的DNA注射入小鼠注射入小鼠S型菌型菌DNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入R型菌的型菌的DNA注射入小鼠注射入小鼠以上以上4个实验中小鼠存活的情况依次是个实验中小鼠存活的情况依次是A存活、存活、存活、死亡存活、存活、存活、死亡B存活、死亡、存活、死亡存活、死亡、存活、死亡C死亡、死亡、存活、存活死亡、死亡、存活、存活D存活、死亡、存活、存活存活、死亡、存活、存活典型例题分析：典型例题分析：答案：答案：D2、(08海南海南)下列关于蛋白质代谢的叙述，下列关于蛋白质代谢的叙述，错误的是错误的是A噬菌体利用细菌的酶合成自身的蛋白质噬菌体利用细菌的酶合成自身的蛋白质B绿色植物可以合成自身所需的蛋白质绿色植物可以合成自身所需的蛋白质CtRNA、mRNA、rRNA都参与蛋白质的合成都参与蛋白质的合成D肺炎双球菌利用人体细胞核糖体合成自身的蛋肺炎双球菌利用人体细胞核糖体合成自身的蛋白质白质答案：答案：D1注射后能使小白鼠因患败血病而死注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（亡的是（）AR型肺炎双球菌型肺炎双球菌B加热杀死后的加热杀死后的R型肺炎双球菌型肺炎双球菌C加热杀死后的加热杀死后的S型肺炎双球菌型肺炎双球菌D加热杀死后的加热杀死后的S型肺炎双球菌与型肺炎双球菌与R型细菌混合型细菌混合D练习练习:2.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双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（球菌的转化实验，证实了（）DNA是遗传物质 RNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质 蛋白质不是遗传物质 糖类不是遗传物质 DNA能产生可遗传的变异A B.C.D.A3.噬菌体侵染细菌的实验证明了（噬菌体侵染细菌的实验证明了（）ADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 BDNA和蛋白质是遗传物质和蛋白质是遗传物质CDNA是是遗传物质遗传物质 DRNA是遗传物是遗传物质质C5.一切生物的遗传物质是一切生物的遗传物质是:()A.核酸核酸 B.DNA C.RNA D.蛋白质蛋白质4.噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质需要需要:()A.噬菌体的噬菌体的DNA和氨基酸和氨基酸 B.噬菌体的噬菌体的DNA和细菌的氨基酸和细菌的氨基酸C.细菌的细菌的DNA和氨基酸和氨基酸D.细菌的细菌的DNA和噬菌体的氨基酸和噬菌体的氨基酸BA第二节第二节 DNA分子的结构分子的结构【本小节复习知识点本小节复习知识点】DNA分子结构的主要特点。分子结构的主要特点。、碱基互补配对原则、碱基互补配对原则、制作、制作DNA分子双螺旋结构模型。分子双螺旋结构模型。、讨论、讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。双螺旋结构模型的构建历程。这是这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现，它标志着生物学的研究进入又一划时代发现，它标志着生物学的研究进入分子的层次。因为这项分子的层次。因为这项“生物科学中最具有革生物科学中最具有革命性的发现命性的发现”，两位科学家获得了，两位科学家获得了1962年度诺年度诺贝尔生理学或医学奖。贝尔生理学或医学奖。1953年，年，美国科学家美国科学家沃森沃森（JD.Watson，1928）和英国科学家）和英国科学家克里克里克克（F.Crick，19162004），共同提出），共同提出了了DNA分子的双螺旋结构模型分子的双螺旋结构模型。在生命的旋梯上在生命的旋梯上 沃森和克里克沃森和克里克早凋的早凋的“科学玫瑰科学玫瑰”富兰克林富兰克林（R.E.Franklin）她和同事威尔金斯她和同事威尔金斯在在1951年率先采用年率先采用X射线射线衍射技术拍摄到衍射技术拍摄到D晶晶体照片，为推算出体照片，为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论，分子呈螺旋结构的结论，提供了决定性的实验提供了决定性的实验依据依据。但但“科学玫瑰科学玫瑰”没等到没等到分享荣耀，在研究成果被分享荣耀，在研究成果被承认之前就已凋谢。承认之前就已凋谢。(英，英，R.E.Franklin,19201958）X衍射技术是用衍射技术是用X光透过光透过物质的结晶体，使其在物质的结晶体，使其在照片底片上衍射出晶体照片底片上衍射出晶体图案的技术。这个方法图案的技术。这个方法可以用来推测晶体的分可以用来推测晶体的分子排列。子排列。DNA的的X射线衍射图射线衍射图富兰克林拍摄的富兰克林拍摄的DNA的的X射线衍射图射线衍射图n组成脱氧核苷酸的碱基碱基：胞嘧啶（胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（）胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（）鸟嘌呤（G）因此，脱氧核苷酸也有因此，脱氧核苷酸也有4种种腺膘呤脱氧核苷酸腺膘呤脱氧核苷酸A胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸C鸟瞟呤脱氧核苷酸鸟瞟呤脱氧核苷酸GT胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接双螺旋结构特点：双螺旋结构特点：、碱基互补配对原则碱基互补配对原则nA与与T配对；配对；G与与C配对配对AACCGGATTTGG CCTAAT之间形成之间形成2个氢键个氢键CG之间形成之间形成3个氢键个氢键DNA碱碱基基互互补补配配对对情情况况图图解解在双链在双链DNA分子中，分子中，注意：在单链注意：在单链DNA中，中，A不一定等于不一定等于T；G也不一定等于也不一定等于C同理同理,一条链中碱基一条链中碱基G的数量等于另一条链的数量等于另一条链中碱基中碱基C的数量（的数量（G=C）一条链中碱基一条链中碱基A的数量等于另一条链的数量等于另一条链中碱基中碱基T的数量（的数量（A=T）；）；DNA分子中各种碱基的数量关系分子中各种碱基的数量关系、双链、双链DNA分子中：分子中：也即是：也即是：（A+G）/（T+C）A=T，G=C；即即A+G=或或 A+C=T+G，=1一条链中的一条链中的A+T=T+A（另一条链）（另一条链）；、双链、双链DNA分子中：分子中：T+C所以：所以：（A+G）占整条）占整条DNA链碱基总数的链碱基总数的同理同理:（T+C）也占整条）也占整条DNA链碱基总数的链碱基总数的50%同理：同理：一条链中的一条链中的G+C=C+G（另一条链）（另一条链）50%如果一条链中的如果一条链中的（A1+T1）/（G1+C1）=若一条链中的若一条链中的（A1+G1）/（T1+C1）=，则，则 则另一条链中则另一条链中（A2+T2）/（G2+C2）也等于也等于:a，a;b1/b另一条链中的另一条链中的（A2+G2）/（T2+C2）=、双链、双链DNA分子中：分子中：、在双链在双链DNA分子的一条链中，分子的一条链中，A+T的和占该链的碱基比率的和占该链的碱基比率等于等于另一条链中另一条链中A+T的和占该链的碱基比率的和占该链的碱基比率，还等于，还等于双链双链DNA分子中分子中A+T的和占整个的和占整个DNA分子的碱基比率分子的碱基比率。即：即：（A1+T1）%=（A2+T2）%=总（总（A+T）%，同理同理（G1+C1）%=（G2+C2）%=总（总（G+C）%典型例题：典型例题：(08四川四川)、一般来说、一般来说,细胞周期中的分裂间期和分裂期相比细胞周期中的分裂间期和分裂期相比,持续时持续时间短的时期是间短的时期是_；动物细胞培养时；动物细胞培养时,如果缺少氨基酸的如果缺少氨基酸的供应供应,细胞一般会停留在细胞周期的细胞一般会停留在细胞周期的_,假定假定体细胞的染色体数是体细胞的染色体数是10，将体细胞放入含有，将体细胞放入含有3H-胸腺嘧啶的胸腺嘧啶的培养液中培养培养液中培养,请推测其中一个细胞进行一次请推测其中一个细胞进行一次DNA复制后复制后,该该细胞分裂后期将有细胞分裂后期将有_条染色体被标记。条染色体被标记。(08海南海南)、下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是、下列与生物体内核酸分子功能多样性无关的是A核苷酸的组成种类核苷酸的组成种类B核苷酸的连接方式核苷酸的连接方式C核苷酸的排列顺序核苷酸的排列顺序D核苷酸的数量多少核苷酸的数量多少答案：分裂期答案：分裂期分裂间期分裂间期20答案：答案：B(08上海生物上海生物)、某个、某个DNA片段由片段由500对碱基组成，对碱基组成，AT占碱基总数的占碱基总数的34%，若该，若该DNA片段复制片段复制2次，次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为A330B660C990D1320答案：答案：C(08江苏生物江苏生物)、亚硝酸盐可使、亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基，碱基脱氨基后的的某些碱基脱去氨基，碱基脱氨基后的变化如下：变化如下：C转变为转变为U（U与与A配对），配对），A转变为转变为I（I为次黄嘌呤为次黄嘌呤，与，与C配对）。现有一配对）。现有一DNA片段为片段为经亚硝酸作用后，若链经亚硝酸作用后，若链中的中的A、C发生脱氨基作用，经过发生脱氨基作用，经过两轮复制后其子孙代两轮复制后其子孙代DNA片断之一为片断之一为答案：答案：C练练 习习 题题1、某生物细胞、某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占分子数占18%，则鸟嘌呤的分子数占，则鸟嘌呤的分子数占32%或者：A+G=T+C=50%因为A=T=18%，所以G+C=答：又因为G=C，A=18%，所以G=50%-18%=32%所以A+T=36%；100%-36%=64%因此G=C=32%2、构成双链、构成双链DNA分子的四种碱基之间分子的四种碱基之间的关系，下列哪项因物种而异（的关系，下列哪项因物种而异（）A、（、（A+C）/（T+G）B、（、（A+G）/（T+C）C、（、（A+T）/（G+C）D、A/T或或G/CC3、DNA的一条链中的一条链中A+G/T+C=2，另一，另一条链中相应的比是条链中相应的比是-，整个整个DNA分子分子中相应的比是中相应的比是-。DNA的一条链中的一条链中A+T/C+G=2，另一条，另一条链中相应的比是链中相应的比是，整个整个DNA分子中分子中相应的比是相应的比是。0.51224、某、某DNA分子的一条单链中，分子的一条单链中，A占占20，T占占30，则该，则该DNA分子分子中的中的C占全部碱基的（占全部碱基的（）。）。25%5、双链、双链DNA分子中，分子中，G占碱基总占碱基总数的数的38，其中一条链中的，其中一条链中的T占碱占碱基总数的基总数的5，那么另一条链中的，那么另一条链中的T占碱基总数的（占碱基总数的（）。）。7%9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试验都证明了体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是计思路上的共同点是A重组重组DNA片段，研究其表型效应片段，研究其表型效应B诱发诱发DNA突变，研究其表型效应突变，研究其表型效应C设法把设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应与蛋白质分开，研究各自的效应D应用同位素示踪技术，研究应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递在亲代与子代之间的传递8右图所示的红绿色盲患者家右图所示的红绿色盲患者家系中，女性患者系中，女性患者-9的性染色体只的性染色体只有一条有一条X染色体，其他成员性染色染色体，其他成员性染色体组成正常。体组成正常。-9的红绿色盲致病的红绿色盲致病基因来自于基因来自于A-1B-2C-3D-4