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1、第1节 DNA是主要的遗传物质,一、肺炎双球菌的转化实验 1.格里菲思实验 (1)实验过程及实验现象： R型活细菌 小鼠_ S型活细菌 小鼠_ 加热杀死的S型细菌 小鼠_ R型活细菌+加热 杀死的S型细菌,注射,不死亡,注射,死亡,不死亡,小鼠_ _,死亡,分离,S型活细菌,(2)分析实验现象： 根据实验a、b，说明R型活细菌无毒性，S型活细菌_。 根据实验c，说明加热杀死的S型细菌_。 根据实验d，说明无毒性的R型活细菌在与加热杀死的S型细 菌混合后，转化为_，并且这种性状的转化 是_的。 (3)得出实验结论：_。,有毒性,无毒性,有毒性的S型活细菌,可以遗传,加热杀死的S型细菌中有转化因子
2、,2.艾弗里实验 (1)实验过程：,R型,R型,S型,(2)分析实验过程： 只有加入_，R型细菌才能转化为S型细菌。 S型细菌的DNA加入_后不能使R型活细菌发生转化。 (3)得出实验结论：_是“转化因子”，即_ _。,S型细菌的DNA,DNA酶,S型细菌的DNA,DNA是,遗传物质,二、噬菌体侵染细菌的实验 1.实验者 赫尔希和蔡斯。 2.实验材料 _。 3.实验方法 同位素示踪法，该实验中用35S、32P分别标记_。,T2噬菌体和大肠杆菌,蛋白质和DNA,4.实验步骤及结果和结论,含32P和含35S,含32P和35S的大肠杆菌,含32P和含35S,含32P的DNA和含35S的蛋,白质,细菌
3、,被感染的大肠,杆菌,沉淀物,上清液,DNA,蛋白质外壳,DNA,5.实验结论 _。,DNA是噬菌体的遗传物质,三、RNA也是遗传物质的实验 1.实验材料 烟草花叶病毒和烟草，烟草花叶病毒的组成是_。 2.过程及结果,蛋白质和RNA,正常,患病,RNA,3.实验结果分析与结论 烟草花叶病毒的_能自我复制，控制生物的遗传性状，因此 _是它的遗传物质。 4.生物的遗传物质 绝大多数生物(具有细胞结构的生物和大部分病毒)的遗传物质 是_，所以说_是主要的遗传物质。,RNA,RNA,DNA,DNA,1.(2012江苏T2D)烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的 遗传物质是RNA。( ) 【分析】烟草
4、花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的 遗传物质是RNA，而不能说明所有病毒的遗传物质是RNA。 2.格里菲思认为加热杀死的S型细菌的DNA是转化因子。( ) 【分析】格里菲思认为加热杀死的S型细菌中，必然含有某种 促成转化的活性物质，即转化因子，但是，格里菲思并未确定 转化因子到底是什么物质。,3.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明DNA是主要 的遗传物质。( ) 【分析】肺炎双球菌转化实验证明S型菌中存在转化因子，噬 菌体侵染细菌实验只是证明DNA是遗传物质，它们都没有证明 DNA是主要的遗传物质。 4.(2009江苏T5A)豌豆的遗传物质主要是DNA。( ) 【分析】豌豆含有
5、DNA和RNA，但其遗传物质只有一种，即DNA。,5.体内转化实验的实质是S型细菌的DNA可使小鼠致死。( ) 【分析】S型细菌与R型细菌混合培养时，S型细菌的DNA进入R 型细菌体内，整合到R型细菌的基因组中。结果在S型细菌DNA 的控制下，利用R型细菌体内的化学成分合成了S型细菌的DNA 和蛋白质，从而组装成了具有毒性的S型细菌，即无毒的R型细 菌转化成了有毒的S型细菌，从而使小鼠致死。 6.(2011海南T16A)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。 ( ) 【分析】细胞生物和病毒均有核酸，而且都能携带遗传信息。,考点 一 肺炎双球菌转化实验,【高考警示】 肺炎双球菌转化实验的实质和
6、分析 (1)转化的实质是基因重组而非基因突变： 肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。 (2)转化的只是少部分R型细菌： 由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌转化成S型细菌。,【典例1】(2013天水模拟)格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验，下列关于此实验的分析错误的是( ),A.对实验结果的分析，四组实验必须相互对照 B.实验说明活R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化 C.该实验结论为“DNA是使R型菌转化为
7、S型菌的转化因子” D.获得该实验结论的关键步骤是第四组小鼠死亡并分离出S型活菌 【解析】选C。四组实验必须相互对照，说明活R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化；该实验结论为加热杀死的S型菌必然含有某种促使R型菌转化的转化因子，而获得该实验结论的关键步骤是第四组实验结果，即小鼠死亡并分离出S型活菌。,【变式训练】若用DNA酶处理S型细菌，使之与活的R型细菌一起感染小鼠，结果或结论错误的是( ) A.小鼠死亡 B.多糖不是遗传物质 C.能证明DNA是否为遗传物质 D.能证明蛋白质不是遗传物质 【解析】选A。DNA酶具有专一性，只分解S型细菌的DNA，而对蛋白质、糖类等不产生影响。这一处理的结果是：
8、S型的蛋白质+S型多糖+活的R型细菌感染小鼠，因此小鼠应该是活的。,考点 二 噬菌体侵染细菌的实验 1.噬菌体的增殖 (1)模板：噬菌体DNA。 (2)合成DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。 (3)合成蛋白质,原料：大肠杆菌的氨基酸 场所：大肠杆菌的核糖体,2.实验结果分析 (1)用35S标记噬菌体，上清液中放射性很高的原因： 蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中。 (2)用35S标记的噬菌体，沉淀物中有放射性的原因： 由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。 (3)用32P标记噬菌体，沉淀物中放射性很高的原因： DNA进入大肠杆菌，离
9、心后存在于沉淀物中。,(4)用32P标记的噬菌体，上清液中含放射性的原因： 保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。 保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。,【高考警示】 标记噬菌体侵染细菌实验中的误区 (1)该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。 (2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。,【典例2】(2011江苏高考)关于“噬
10、菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( ) A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体 B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养 C.用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质,【解析】选C。噬菌体必须寄生在活细胞中，一般的培养基无法培养噬菌体；在用35S和32P标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌时，保温培养的时间不能过长，否则子代噬菌体会从大肠杆菌中释放，从而影响实验结果；用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉
11、淀物中有少量放射性是因为搅拌不充分，使含35S的蛋白质外壳残留在细菌上；噬菌体侵染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质是否为遗传物质。,【互动探究】 (1)按B选项所述的标记方法，进入大肠杆菌体内的成分是什么？ 提示：用32P标记噬菌体的DNA。因为用35S标记噬菌体的蛋白质，32P标记噬菌体的DNA，在侵染过程中蛋白质外壳留在外面，DNA进入大肠杆菌体内。 (2)将C选项中的35S改为32P，若实验结果的上清液中含有放射性，其原因是什么？ 提示：噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内或噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代。,【变式训练】(2013亳州模拟)关于T2噬菌体侵染细菌实验的叙述
12、正确的是( ) A.选用T2噬菌体作为实验材料的原因之一是其成分只有蛋白质和DNA B.被35S标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中直接获得的 C.实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分离 D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质,【解析】选A。选用T2噬菌体作为实验材料的原因之一是其成分只有蛋白质和DNA；被35S标记的噬菌体是接种在被35S标记的大肠杆菌中获得的；实验中采用搅拌和离心等手段是为了把噬菌体和细菌分离开；该实验证明了DNA是遗传物质。,噬菌体侵染细菌实验中子代噬菌体元素来源的判断方法 【典例】某科学家在做“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
13、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。 (2)子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有_元素，由此说明_； 子代噬菌体的蛋白质分子都含_元素，这是因为_ _。 (3)实验中用放射性同位素标记噬菌体时，选取35S和32P，这两种同位素分别标记蛋白质和DNA的原因是_。可否用14C和18O标记(并说明原因)？_ _。,【解析】(1)因为噬菌体增殖是以自身DNA为模板，以细菌内核苷酸为原料，所以两种P都会在子代中出现。 (2)噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌，因此，子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有3
14、5S；子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用32S标记的氨基酸为原料合成的，子代噬菌体的蛋白质分子都含32S。 (3)因为S仅存在于蛋白质外壳中，而P仅存在于DNA中，所以实验中用放射性同位素标记噬菌体时，选取35S和32P这两种同位素分别标记蛋白质和DNA。因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源，所以不能用14C和18O标记。,答案：(1)32P 31P (2)35S 噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入 32S 子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用32S标记的氨基酸为原料合成的 (3)因为S仅存在于蛋白质外壳中，而P仅存在于DNA中 不能用14C和18
15、O标记，因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源,【方法归纳】T2噬菌体侵染细菌时，用放射性元素标记的物质不同，放射性在子代出现情况不同： (1)若用32P和35S标记T2噬菌体而宿主细胞未被标记，相当于间接地将核酸和蛋白质分开，只在部分子代T2噬菌体的核酸中有32P标记。 (2)若用32P和35S标记宿主细胞而T2噬菌体未被标记，则在子代T2噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素。 (3)若用C、H、O、N等标记T2噬菌体而宿主细胞未被标记，则只在部分子代T2噬菌体的核酸中有标记元素。 (4)若用C、H、O、N等标记宿主细胞而T2噬菌体未被标记，则在子代T2噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素。,【易错提醒】解
