必修2第3章---第1节

第3章基因的本质一、肺炎双球菌转化实验1．实验材料：、小鼠和培养基。2．实验原理：S型细菌使小鼠患死亡。S型和R型肺炎双球菌败血症2.肺炎双球菌的转化实验的比较[重点关注](1)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。(2)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。(3)转化后形成的S型细菌可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验分析1．T2噬菌体(1)T2噬菌体的结构T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒(无细胞结构)，头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成，头部内含有DNA。2．实验思路及方法(放射性同位素示踪法)(1)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。(2)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。3．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。二、噬菌体侵染细菌实验1．实验方法：，用标记噬菌体蛋白质，标记噬菌体的DNA。2．实验思路：将等分开，直接地、单独地去观察的作用。3．T2噬菌体的结构：外壳由构成，头部内含有；生活方式：。4．实验原理：T2噬菌体侵染细菌后，在自身作用下，利用体内的物质合成自身的组成成分，从而进行大量增殖。同位素标记法35S32PDNA与蛋白质DNA蛋白质DNA寄生遗传物质细菌5．实验过程及结果(1)标记噬菌体：用分别含的培养基培养细菌，再用培养的细菌培养，分别得到蛋白质被35S标记和DNA被32P标记的噬菌体。35S和32PT2噬菌体6．结果分析(1)噬菌体侵染细菌时，进入到细菌细胞中，而留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代来遗传的。7．结论：。DNA蛋白质外壳DNADNA是遗传物质4．实验分析(1)实验结论：该实验证明了DNA的两大重要功能，即能够自我复制，使前后代保持一定的连续性和能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢的过程和性状特点。所以证明DNA是遗传物质。(2)实验过程中离心后，若用32P标记噬菌体，理论上讲，上清液无放射性，但实验结果上清液中有少量放射性。(3)少量放射性出现的原因①用32P标记实验时，上清液中也有一定的放射性的原因有二：一是保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二是从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，有的噬菌体在大肠杆菌内增殖后已释放出子代，经离心后子代分布于上清液，也会使上清液放射性含量升高。②用35S标记实验时，沉淀物中出现少量放射性的原因：可能由于搅拌不充分，有少量35S标记的噬菌体的蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。5．肺炎双球菌转化和噬菌体侵染实验的对比[重点关注](1)由于DNA和蛋白质中都有C、H、O、N四种元素，因此不能用其对噬菌体进行标记，否则无法判断到底是DNA还是蛋白质进入细菌细胞中。(2)培养噬菌体只能利用活体培养基，因为病毒是专营寄生生活的。生物的遗传物质绝大多数生物以作为遗传物质，只有极少数生物以作为遗传物质(此类生物无DNA)，因此，DNA是主要的遗传物质。DNARNA三、RNA是遗传物质(少数病毒)烟草被感染烟草未被感染RNADNA是主要的遗传物质1．RNA是遗传物质的证据——烟草花叶病毒(TMV)对烟草的感染与重建烟草花叶病毒(简称TMV)，其基本成分是蛋白质和RNA，体内无DNA。为查明其遗传物质，1957年格勒和施拉姆进行了如下实验：结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。2．DNA是主要的遗传物质结论：由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。1．下列能够证明DNA是遗传物质的实验是()①艾弗里将从S型细菌中分离的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加到培养R型细菌的培养基中②格里菲思以小鼠为实验材料进行肺炎球菌的转化实验③DNA双螺旋模型的构建④噬菌体侵染细菌的实验⑤孟德尔的豌豆杂交实验A．①②④B．③④⑤C．②④D．①④解析：能够证明DNA是遗传物质的实验有艾弗里体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。格里菲思的实验证明并推论已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型细菌的“转化因子”，并没有证明遗传物质就是DNA。DNA双螺旋模型的构建、孟德尔的豌豆杂交实验与证明DNA是遗传物质无关。答案：D2．赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验主要包括4个步骤：①将35S和32P标记的噬菌体分别与细菌混合培养②用35S和32P分别标记噬菌体③放射性检测④离心分离实验步骤的正确顺序为()A．①②④③B．④②①③C．②①④③D．②①③④解析：实验过程是用35S和32P分别标记噬菌体，然后与细菌混合培养，再离心分离，进行放射性检测。答案：C3．肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都是证明DNA是遗传物质的经典实验，在这些实验的设计思路中最关键的是()A．要想办法分离DNA和蛋白质，并单独观察它们各自的作用B．要用同位素对DNA和蛋白质分别进行标记C．要分离提纯DNA、蛋白质和多糖等物质D．要得到噬菌体或肺炎双球菌解析：两实验的设计思路中最关键的是将DNA和蛋白质分离开，单独观察它们各自的作用。答案：A4．赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是()A．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也不排除有少量放射性B．如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低C．本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用D．本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性解析：噬菌体侵染细菌并在细菌内复制，细菌未破裂前离心，由于细菌内含有子代噬菌体，较重，离心后在下层，亲代噬菌体的蛋白质外壳较轻，在上清液中。离心前混合时间过长，32P标记的T2噬菌体侵入细菌复制出子代噬菌体，有的细菌破裂并释放子代噬菌体，子代噬菌体带放射性，较轻，分布在上清液，会导致上清液中放射性较高。答案：B5.下列关于遗传物质的说法，错误的是()①真核生物的遗传物质是DNA②原核生物的遗传物质是RNA③细胞核的遗传物质是DNA④细胞质的遗传物质是RNA⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNAA．①②③B．②③④C．②④⑤D．③④⑤解析：凡具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA。[答案]C6.肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型活细菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是()A．在死亡的小鼠体内存在着S型、R型两种类型的细菌B．小鼠体内出现活S型细菌是R型细菌基因突变的结果C．曲线ab段下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统作用所致D．曲线bc段上升，与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关B7.某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质(如下表所示)。产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。(1)子代噬菌体的DNA应含有表中的______和________元素，各占________个和________个。(2)子代噬菌体中，只含32P的有________个；只含31P的有________个；同时含有32P、31P的有________个。(3)子代噬菌体的蛋白质分子中都没有________元素，由此说明__________________；子代噬菌体蛋白质都含有________元素，这是因为_______________________________________________。31P32Pn20n－2232S噬菌体侵染细菌时，蛋白质没有进入细菌内35S子代噬菌体的蛋白质外壳是以细菌内35S标记的氨基酸为原料合成的8．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DNAB．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种脱氧核苷酸解析：A项中，豌豆的遗传物质只有DNA；B项中，酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上，在线粒体上也有少部分；C项中，T2噬菌体的遗传物质是DNA，含C、H、O、N、P，不含S；D项中，HIV的遗传物质是RNA，水解产生4种核糖核苷酸。答案：B