高三生物复习教案专题4 遗传变异与进化1 遗传的分子基础.docx
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高三生物复习教案专题4遗传变异与进化1遗传的分子基础
专题四遗传、变异与进化
小专题一遗传的分子基础
核心考点整合
考点整合一:
DNA是遗传物质的实验
1.肺炎双球菌转化实验
工程
1928年英国格里菲思<体内转化实验)
1944年美国艾弗里<体外转化实验)
过程结果
分析
R型细菌无毒性、S型细菌有毒性;S型细菌内存在着使R型细菌转化为S型细菌的物质
S型细菌的DNA使R型细菌发生转化;S型细菌的其他物质不能使R型细菌发生转化
结论
加热杀死的S型细菌体内有“转化因子”
S型细菌体内的DNA是“转化因子”,DNA是生物的遗传物质
2.噬菌体侵染细菌实验
步骤
①标记
细菌+含35S的培养基―→含35S的细菌
细菌+含32P的培养基―→含32P的细菌
②标记
噬菌体
噬菌体+含35S的细菌―→含35S的噬菌体
噬菌体+含32P的细菌―→含32P的噬菌体
③噬菌
体侵染
细菌
含35S的噬菌体+细菌―→上清液放射性高,沉淀物放射性很低,新形成的噬菌体没有检测到35S
含32P的噬菌体+细菌―→上清液放射性低,沉淀物放射性很高,新形成的噬菌体检测到32P
分析
35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内,而是留在细胞外;32P标记的DNA进入了宿主细胞内
结论
子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的,DNA是噬菌体的遗传物质
特别提示:
①艾弗里实验的结果是通过观察培养皿中的菌落特征而确定的。
②S型菌DNA重组到R型菌DNA分子上,使R型菌转化为S型菌,这是一种可遗传的变异,这种变异属于基因重组。
③被32P标记的噬菌体侵染细菌实验中,上清液应无放射性,若存在放射性,其原因之一可能是培养时间过长,细菌裂解,子代噬菌体已被释放出来。
原因之二是部分噬菌体并未侵入细菌内。
【例1】<2018·广东综合)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实验都证明了DNA是遗传物质。
这两个实验在设计思路上的共同点是
A.重组DNA片段,研究其表型效应
B.诱发DNA突变,研究其表型效应
C.设法把DNA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DNA在亲代与子代之间的传递
[解读]这两个实验都没有经过重组DNA片段和诱发DNA突变;在肺炎双球菌转化实验中没有用到同位素示踪技术。
[答案]C
[知识总结]对“DNA分子是遗传物质的证明”这一经典实验过程的理解是解题的基础。
<1)实验思路:
该实验设计中最关键的思路是将DNA和蛋白质分开,单独、直接地去观察DNA和蛋白质的作用。
<2)实验技术:
在肺炎双球菌体外转化实验过程中,运用了微生物培养技术和实验设计的基本原理。
在噬菌体侵染细菌中运用了同位素示踪技术和离心技术。
<3)实验应用:
在体内转化实验中,利用加热处理获得的S型细菌,虽然不再具有致病性,但仍具有免疫原性,机体会产生针对S型细菌的抗体。
因此,在免疫学中,常利用加热等方法对病菌进行灭活处理,以获得减毒疫苗。
【互动探究1-1】<2009·宁夏模拟)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15%,沉淀物的放射性占85%。
上清液带有放射性的原因可能是
A.噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
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.离心时间过长,上清液中析出较重的大肠杆菌
D.32P标记了噬菌体蛋白质外壳,离心后存在于上清液中
[解读]32P标记的是噬菌体的DNA分子,在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,DNA分子进入大肠杆菌,经离心后处于沉淀物中。
若培养时间过短,部分噬菌体的DNA还没有注入大肠杆菌内;若培养时间过长,噬菌体大量繁殖使部分大肠杆菌裂解,释放出子代噬菌体,这样上清液中就具有了放射性。
[答案]A
【互动探究1-2】某研究人员模拟赫尔希和
蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验,进行了以下4个实验:
①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌;②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌;③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌;④用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌。
以上4个实验,一段时间<合适的范围内)后离心,检测到放射性的主要区域是
A.沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液
B.沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀
C.沉淀、上清液、沉淀、沉
淀和上清液
D.上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液
[解读]用32P只能标记噬菌体的DNA,35S只能标记噬菌体的蛋白质外壳;噬菌体侵染细菌时,噬菌体的DNA进入细菌细胞内部,蛋白质外壳不能侵入细菌细胞内部。
所以①中的32P会进入到细菌细胞中,最终放射性出现在沉淀物中。
②④放射性标记物质在细菌细胞中,经离心后放射性也出现在沉淀物中。
[答案]B
考点整合二:
DNA分子的结构和特性
1.结合图解理解DNA分子的结构及特点
从上图可看出:
<1)规则的双螺旋结构。
脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成了基本骨架,内侧是碱基,在碱基A与T之间有两个氢键,C与G之间有三个氢键;<2)一个DNA分子中有两个游离的磷酸基;<3)脱氧核糖与磷酸基、碱基的相连情况:
在DNA分子单链一端的脱氧核糖与1个磷酸基和1个碱基相连;在DNA单链中间的脱氧核糖与2个磷酸基和1个碱基相连。
2.DNA分子结构中的碱基比例关系
规律
公式
1
互补碱基两两相等
A=T,C=G
2
两不互补的碱基之和比值相等
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