必修2 DNA是主要的遗传物质.

第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质1．染色体与遗传的关系2．DNA是遗传物质的证据肺炎双球菌的转化实验噬菌体侵染细菌的实验3．RNA也是遗传物质的证据4．生物体的遗传物质DNA是遗传物质的基础证据和研究实验思路及其应用是考试的重点。命题时往往与孟德尔遗传定律、细胞质遗传等相联系。•考纲解读染色体与遗传的关系减数分裂精子（N）卵细胞（N）亲代（2N）受精作用受精卵（2N）胚胎发育（有丝分裂和细胞分化）子代（2N）染色体在生物的传种接代中具有一定的稳定性和连续性染色体的组成蛋白质和DNA考点一肺炎双球菌的转化实验1．格里菲思的实验（1928年）肺炎双球菌Ｒ型：粗糙、无荚膜、无毒性Ｓ型：光滑、有荚膜、有毒性白血病(血癌):造血干细胞癌变血友病:血小板数量太少，凝血功能异常败血症:感染细菌（S型肺炎双球菌）坏血病:体内缺少维生素C注射注射加热杀死注射加热杀死＋注射分离①②③④1.实验先进行第一、二组的目的是什么？可否直接进行第四组？2.第二、三组说明什么？第三、四组又说明什么？第一、二组起对照作用，说明了R型细菌不具有致死性，S型细菌具有致死性；同时可排除使小鼠死亡的其他原因。因此，不能直接进行第四组。第二、三组说明了死亡的S型细菌不具有致死性；第三、四组说明了R型活细菌与S型死细菌混合培养后产生了S型活细菌，并且这种转化的性状可以遗传。即S型死细菌中含有某种转化因子,将R型细菌转化为有毒的S型细菌3.该实验能否证明DNA是遗传物质？该实验的结论是什么？该实验不能证明DNA是遗传物质。其结论只能说明S型细菌中有一种能诱导R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子。问题:转化因子是S型菌的蛋白质、或者是多糖类的荚膜，还是DNA分子呢？2.艾弗里的实验（1944年）S型菌分离蛋白质DNA多糖类荚膜培养培养培养R型细菌S型细菌R型细菌R型细菌+R型细菌+R型细菌+R型细菌R型细菌S型菌DNADNA水解酶培养R型细菌诱导R型细菌转化为S型细菌的转化因子是DNA结论：++DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质两实验联系：1.所用材料相同。都是肺炎双球菌R型和S型2.体内转化实验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA3.两实验都遵循对照原则、单一变量原则拓展深化：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。1．肺炎双球菌转化实验中，在培养有R型细菌的A．B．C．D四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现有R型细菌转化的是ABCD肺炎双球菌的转化实验（多选）1944年，美国科学家艾里弗里和他的同事，从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后将它们分别加入R型细菌的培养基中。结果发现加入了DNA的培养基中，R型细菌都转化成了S细菌，而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，R型细菌不能发生这种变化。这一现象说明()A．S型细菌的性状是由其DNA决定B．在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到了R型细菌细胞中C．DNA是遗传物质D．蛋白质和多糖在该转化实验中，正好起了对照作用【答案】ABCD1．(双选)(2011·佛山检测)如图所示肺炎双球菌转化实验中的基本步骤，有关说法正确的是()A．①要加热处理，②要将提取物分别加入不同培养基，③转入液体培养基B．①要细菌解体，②要将提取物分别加入不同培养基，③转入固体培养基C．③要转入固体培养基培养，结果可能有S、R两种菌落D．③要转入液体培养基培养，结果只有S或R一种菌落BC种类寄主动物病毒植物病毒细菌病毒（噬菌体）种类核酸种类DNA病毒RNA病毒烟草花叶病毒（TMV）蛋白质外壳RNA病毒特点1.寄生,不能独立地完成新陈代谢2.结构简单,由蛋白质外壳和一个核酸构成考点二噬菌体侵染细菌的实验T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒DNA蛋白质头部尾部T2噬菌体侵染细菌的过程吸附注入合成组装释放噬菌体中，DNA是遗传物质复制:噬菌体只提供模板大肠杆菌提供复制的场所:核糖体;复制的原料:氨基酸和脱氧核苷酸被35S标记了蛋白质外壳的噬菌体侵染细菌上清液放射性高搅拌离心沉淀物放射性低问题:在新形成的噬菌体中能否检测到35S？说明:噬菌体的质量比细菌要小，搅拌离心处理后，噬菌体悬浮在上清液中，细菌沉到下部。上清液放射性高,沉淀物放射性低说明什么?蛋白质外壳未进入大肠杆菌(32S31P)(35S31P)不能。因为35S标记的是蛋白质外壳，而蛋白质外壳未进入大肠杆菌被32P标记了DNA的噬菌体侵染细菌上清液放射性很低搅拌离心沉淀物放射性高问题:在新形成的噬菌体中检测到了32P31P32S？DNA进入了大肠杆菌上清液放射性低,沉淀物放射性高说明什么?问题：新形成的子代噬菌体中,有几个含32P?(32S31P)(2个)(32S32P)可以噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌内，蛋白质外壳留在细菌外面。细菌裂解释放出的噬菌体中，能检测到用32P标记的DNA，而不能检测到用35S标记的蛋白质?这一结果说明了什么？子代噬菌体的性状是由噬菌体的DNA所控制的，与噬菌体的蛋白质没有关系。DNA是遗传物质T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验结论:直接证明:DNA是遗传物质间接证明:①DNA能自我复制,维持前后代遗传性状的稳定②能指导蛋白质的合成,从而控制性状和代谢4.某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时,分别噬菌体成分细菌成分核苷酸标记32P31P氨基酸32S标记35S用同位素32P和35S做了标记(见表)。此实验所得结果是子噬菌体和亲代噬菌体的各种特性相同,请分析:(1)子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是(2)子噬菌体的蛋白质分子含有的上述元素是(3)此实验说明了32P和31P35SDNA是遗传物质1.用35S、32P标记物质的理论基础是什么？能否用14C和18O进行标记？用35S、32P标记是因为DNA中含P，蛋白质中不含P的；蛋白质中有S而DNA中没有S。不能用C、H、O进行标记，因为DNA和蛋白质中均含有C、H、O元素。指导思想是将噬菌体的DNA与蛋白质分开，分别去感染细菌，直接、单独地观察它们的作用。2.此实验的指导思想是什么？问题思考•3.如何用35S和32P来标记噬菌体?先用含35S和32P的原料先分别培养大肠杆菌可得到两种大肠杆菌:分别含35S和32P再用大肠杆菌分别培养噬菌体,即可得到两种噬菌体:被35S标记蛋白质外壳的噬菌体被32P标记DNA的噬菌体噬菌体侵染细菌的实验1952年赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体时，具体做法是（）A．分别用含35S和32P的人工培养基培养T2噬菌体B．分别将35S和32P注入鸡胚，再用T2噬菌体感染鸡胚C．分别用含35S和32P的培养基培养细菌，再分别用上述细菌培养T2噬菌体D．分别用含35S和32P的动物血清培养T2噬菌体【答案】C•4.用被35S标记蛋白质外壳的噬菌体或被32P标记DNA的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌时,保温时间为何不能太短,也不能太长?若时间太短,噬菌体的DNA还没全部注入；而时间太长,则大肠杆菌破裂,子代噬菌体被释放.总之,会使上清液和沉淀物都出现较强的放射性(2011年海淀模拟)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：本题考查噬菌体侵染细菌的相关知识及分析推理能力。32P标记的是T2噬菌体的DNA，所以与无标记的细菌培养液混合，搅拌、离心后，32P主要集中在沉淀物中；如果离心前混合时间过长，部分噬菌体已经释放出来，上清液中也有少量放射性；本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用；实验结果可以说明DNA在亲子代之间传递具有连续性。答案：B小结格里菲斯肺炎双球菌转化实验存在某种转化因子使R型菌转化为S型菌艾弗里证明DNA是遗传物质的实验DNA是遗传物质赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验DNA才是真正的遗传物质肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验比较1．实验思路相同：设法将DNA与其他物质分开，单独地直接地研究它们各自的作用。2．实验设计原则相同：都遵循对照原则。3．处理方式的区别（1）艾弗里的实验：直接将S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等分开，分别与R型细菌混合培养。（2）赫尔希和蔡斯的实验：分别用放射性同位素35S、32P标记噬菌体的蛋白质和DNA，分别让其侵染大肠杆菌。（3）实验结论①肺炎双球菌转化实验的结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。②噬菌体侵染细菌实验的结论：DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质没有进入细菌体内。③两实验都不能证明DNA是主要的遗传物质。实验设计的思路及方法在证明DNA是遗传物质的几个著名经典实验中，在实验设计思路中最关键的是（）A．要用同位素标记DNA和蛋白质B．要分离DNA和蛋白质C．要分离DNA和蛋白质，单独观察它们的作用D．要得到噬菌体和肺炎双球菌【解析】要证明DNA是遗传物质，在实验中最关键的是用一定的技术手段去区别DNA和蛋白质分子，单独去观察它们在遗传过程中的作用。用同位素分别标记DNA和蛋白质分子以及从肺炎双球菌中提取DNA、蛋白质和多糖等物质，其目的都是如此。【答案】C•①用车前草病毒（HRV）与烟草花叶病毒（TMV）分别感染烟草叶片出现两种不同病斑，如示意图（a）、(b)。②用烟草花叶病毒（TMV）的蛋白质外壳去侵染烟草叶片（c）。③用车前草病毒（HRV）的RNA去侵染烟草叶片（d）。④将车前草病毒（HRV）的RNA与烟草花叶病毒的蛋白质结合在一起（e），形成一个类似“杂种”的新品系，用它进行侵染实验（f）。考点三烟草花叶病毒重建实验考点三烟草花叶病毒重建实验TMV感染的叶片TMV蛋白质外壳TMV的RNA车前草病毒（HRV）HRV感染的叶片HRVRNA新型病毒TMV外壳RNA也是遗传物质重组RNA是遗传物质的证据将TM‘V型病毒的RNA与HRV型病毒的蛋白质结合到一起，组成一个新品系，用这个病毒去感染烟草，则在烟草体内分离出来的病毒有（）A．TMV型蛋白质和HRV型的RNAB．TMV型RNA和HRV型蛋白质C．TMV型蛋白质和TMV型的RNAD．HRV型蛋白质和HRV型的RNA核酸是一切生物的遗传物质具有细胞结构的生物体内的核酸包括DNA和RNA,它们的遗传物质是DNA病毒的核酸是DNA或RNA，他们的遗传物质是DNA或RNA在没有DNA，只有RNA时，RAN才是遗传物质DNA是主要的遗传物质染色体是遗传物质的主要载体小结原核生物：细菌、支原体、衣原体、放线菌、蓝藻等真核生物：真菌、原生生物及所有的动植物考点四生物的遗传物质细胞生物非细胞生物遗传物质是RNA只含有RNA：如H1N1、流感病毒、SARS病毒、烟草花叶病毒、艾滋病病毒等只含有DNA：如T2噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等生物遗传物质是DNA对于整个生物界而言，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。生物类型病毒原核生物真核生物体内核酸种类DNA或RNADNA和RNADNA和RNA体内碱基种类4种5种5种体内核苷酸种类4种8种8种遗传物质DNA或RNADNADNA实例噬菌体或烟草花叶病毒乳酸菌、蓝藻玉米、小麦、人2．不同生物的遗传物质如下表：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豌豆的遗传物质只有D