高考必杀技:2012届新人教版高考生物专项突破
DNA是主要遗传物质的证明
考纲速递:
方向解读:
1.考查角度:(1)考查肺炎双球菌的体内、体外转化实验过程及结论;(2)考查噬菌体侵染细菌的实验设计思路和结论;(3)考查DNA分子的结构及与碱基有关的计算;(4)考查DNA复制的过程特点及与复制有关的计算;(5)考查基因与脱氧核苷酸、DNA、染色体、遗传信息之间的关系。
2.考查题型:多以选择题形式出现,主要涉及考查遗传物质发现实验的设计思路、设计技巧,DNA分子结构、复制及碱基计算和基因与脱氧核苷酸、DNA、染色体、遗传信息、生物性状之间的关系等;也常以非选择题形式出现,出大题时主要为DNA分子复制的应用和延伸。
3.高考预测:(1)人类对遗传物质探索中经典实验的设计思路、方法与结论分析;(2)DNA分子结构和复制的关系及相关问题计算;(3)DNA分子多样性和特异性在人血缘鉴定、刑事侦破中的应用 。
学习指导:
1.线索导引,强化联系
复习本部分内容围绕“基因的本质—结构—复制—功能”这一主线展开。
2.流程图展示实验思路,强化应用
用实验流程图解法来理解两大经典实验的过程,对比分析各实验组的结果及得出的结论,深刻体会实验设计的思路与体现的实验原则。
3.图文结合,加深理解
采用图文结合方法理解记忆DNA的组成部分、结构特点以及半保留复制的特点。
4.总结规律,提高升华
(1)用具体的实例总结出规律性的知识,从而在理解的基础上灵活应用相关公式。
(2)运用数学中的排列组合方法解决具体问题,体会DNA中碱基对排列方式的多样性特点。
5.从科学发展史挖掘科学研究的思路和方法
证明DNA是遗传物质的实验,科学家们采用了不同方法,但思路相同,而且均采用了对照方法;在此之前,人们采用了理论推理的方法,这些思想和方法有利于提高生物科学素养。
考点分析:
一、肺炎双球菌转化实验
1.肺炎双球菌体内和体外转化实验的比较
2.实验设计的对照原则——相互对照
相互对照是指不单独设对照组,而是几个实验组之间相互比较,由此得出实验结论。
例如肺炎双球菌转化实验中的相互对照如下:
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,其他所有条件均相同,最终结论必须由几组实验结果对比得出。
二、噬菌体侵染细菌的实验分析
1.实验思路及方法
S元素是蛋白质特有的元素,P元素几乎都存在于噬菌体DNA分子中,用放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独地观察它们的作用。
2.侵染特点及过程
(1)进入细菌体内的是噬菌体的DNA,噬菌体蛋白质留在外面不起作用。
(2)噬菌体侵染细菌要经过吸附→注入核酸→合成→组装→释放五个过程。噬菌体增殖场所是大肠杆菌细胞内,除噬菌体的DNA做模板起指导作用外,脱氧核苷酸和氨基酸、合成蛋白质的场所核糖体、ATP和相关酶等全由大肠杆菌提供。
3.结果及分析
分组 结果 结果分析
含32P噬菌体+细菌 上清液中几乎无32P,32P主要分布在宿主细胞内 32P—DNA进入了宿主细胞内
含35S噬菌体+细菌 宿主细胞内无35S,35S主要分布在上清液中 35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞留在外面
4.肺炎双球菌转化和噬菌体侵染实验的对比
典例解析:
【例1】 【典例精析】 1944年,美国科学家艾弗里和他的同事,从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质,然后分别加入培养R型细菌的培养基中。结果发现只有加入DNA的培养基中,R型细菌转化成了S型细菌,而加入蛋白质和多糖的培养基中,R型细菌不能发生这种变化。这一现象说明了( )
①S型细菌的性状是由DNA决定的 ②在转化过程中,S型细菌的DNA可能进入到R型细菌细胞中 ③DNA是遗传物质 ④S型细菌的DNA是遗传物质,R型细菌的DNA不是遗传物质 ⑤蛋白质和多糖不是遗传物质 ⑥蛋白质和多糖在该转化实验中,起对照作用
A.仅①②③ B.仅①②③⑤
C.仅①②③⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
解析:题干描述了艾弗里实验过程,这一实验通过对照证明S型细菌的DNA是遗传物质,控制其性状,而蛋白质和多糖等不是S型细菌的遗传物质,但起到对照作用,本实验并未证明R型细菌的遗传物质是什么。
答案:C。
【例2】 【自主解答】 有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程,设计实验如图:
下表对结果的预测中,最可能发生的是( )
选项 放射性 S元素 P元素
A 全部无 全部32S 全部31P
B 全部有 全部35S 多数32P,少数31P
C 少数有 全部32S 少数32P,多数31P
D 全部有 全部35S 少数32P,多数31P
解析:病毒侵染细胞时,蛋白质外壳留在外面,只有核酸注入细胞,由图可知,病毒先在含32P的宿主细胞1中培养(其DNA被32P标记),然后转移到含35S的宿主细胞2中培养。病毒复制自身遗传物质的模板是自身核酸(含32P),所用的原料是宿主细胞2的31P(不具放射性),故子代病毒的核酸大多含31P,少数含32P;病毒合成的蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞2的,故全被35S标记。
答案:D。