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1、第9章 基因的本质 第一讲 DNA是主要的遗传物质 第二讲 DNA分子的结构的复制 基因是有遗传效 应的DAN片段,目 录,1格里菲思实验的结论是：加热杀死的 S型细菌中存在“转化因子”。 2艾弗里实验的结论是：DNA才是使R 型细菌产生稳定性变化的物质，即 DNA是遗传物质。 3在T2噬菌体的化学组成中，仅蛋白质分子中含有硫，P 几乎都存在于DNA分子中。,4证明DNA是遗传物质的相关实验的实验思路是：设法 将DNA与蛋白质等其他物质分离开，单独地、直接地观察它们的生理作用。 5病毒的遗传物质是DNA或RNA；细胞生物的遗传物质 是DNA。,一、肺炎双球菌的转化实验 1格里菲思实验体内转化,
2、不死亡,死亡,不死亡,死亡,S型活细菌,(2)分析实验现象： 实验A、B对照，说明 。 实验A、B、C对照，说明 。 四组实验对照，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， ，并且这种性状的转化是可以 的。 (3)实验结论： 。,R型细菌无毒性，S型细菌有毒性,加热杀死的S型细菌无毒性,转化为有毒的S型活细菌,遗传,加热杀死的S型细菌中有“转化因子”,2艾弗里实验体外转化 (1)实验过程：,(2)实验分析： 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型细菌发生转化。 实验结论：S型细菌的 是“转化因子”，即DNA是 。,S型细菌的DNA,DNA酶,D
3、NA,遗传物质,想一想 艾弗里实验中设置DNADNA酶这一组实验的目的是什么？ 提示：一是对照说明只加DNA组的结论，二是说明DNA的水解产物不能实现转化。,二、噬菌体侵染细菌的实验 1噬菌体结构及增殖填图,2实验过程 (1)标记噬菌体：,35S,32P,(2)侵染细菌：,3实验分析 (1)35S和32P分别标记的是 和 。 (2)35S标记的噬菌体侵染细菌后，上清液放射性高的原因是 。 (3)32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，沉淀物中放射性高的原因是 。 4实验结论 。,蛋白质,DNA,蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，搅拌离心后存在,于上清液中,DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中,DNA是
4、噬菌体的遗传物质,想一想 为什么选用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA? 提示：在T2噬菌体的组成成分中，S仅存在于T2噬菌体的蛋白质外壳中，而P则主要存在于DNA中。,三、DNA是主要的遗传物质连线,知识体系构建,肺炎双球菌转化噬菌体侵染细菌烟草花叶病毒侵染烟草DNA是遗传物质RNA是遗传物质,肺炎双球菌转化实验,1(2011广东高考)艾弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎双球菌 进行实验，结果如下表。从表可知 (),A不能证明 S 型菌的蛋白质不是转化因子 B说明 S 型菌的荚膜多糖有酶活性 C和说明 S 型菌的 DNA 是转化因子 D说明 DNA 是主要的遗传物质 解析：由、
5、组相比较可知DNA是S型细菌的转化因子，再通过组可进一步证明DNA是S型细菌的转化因子，而蛋白质、多糖以及DNA水解产物都不是S型细菌的转化因子，A错误、C正确；从表中不能得出B项的结论；表中信息不能说明DNA是S型细菌的主要遗传物质，D错误。 答案：C,2(2008江苏高考)某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验， 进行了以下4个实验： S型菌的DNADNA酶加入R型菌注射入小鼠 R型菌的DNADNA酶加入S型菌注射入小鼠 R型菌DNA酶高温加热后冷却加入S型菌的DNA注射入小鼠 S型菌DNA酶高温加热后冷却加入R型菌的DNA注射入小鼠,以上4个实验中小鼠存活的情况依次是 () A存活，存活，存活
6、，死亡 B存活，死亡，存活，死亡 C死亡，死亡，存活，存活 D存活，死亡，存活，存活 解析：能使小鼠死亡的是活的S型细菌，只有实验中有活的S型细菌。 答案：D,1体内和体外转化实验的比较,体内转化实验,体外转化实验,实验者,格里菲思,艾弗里及其同事,培养细菌,在小鼠体内,体外培养基,实验原则,R型细菌与S型细菌的毒性对照,S型细菌各成分的作用进行对照,实验结果,加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌,S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌,实验结论,S型细菌体内有“转化因子”,S型细菌的DNA是遗传物质,体内转化实验,体外转化实验,巧妙构思,用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照
7、实验来说明确实发生了转化,将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用,联系,所用材料相同； 体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸； 两实验都遵循对照原则、单一变量原则,2肺炎双球菌转化实验中的相互对照,关键一点肺炎双球菌转化的实质和影响因素 在加热杀死的S型细菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为DNA也变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。 转化的实质并不是基因发生突变，而是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。 在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部
8、分R型细菌转化为S型细菌。原因是转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响。,高考地位,本考点知识难度不大，关键在于深刻理解实验体现的思想方法，在历年高考命题中属于低频考点，一般单科试卷命题出现频率较高,命题角度,(1)以教材实验为依托考查实验结论的得出与实验设 计所遵循的原则，如典例1； (2)以图示作信息载体，考查教材实验设计的思路， 如典例2。,典例1格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下： 将无毒的R型活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡； 将有毒的S型活细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡； 将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡； 将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后
9、，注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。 根据上述实验，下列说法正确的是 () A整个实验证明了DNA是转化因子 B实验、实验可作为实验的对照 C实验中的死亡小鼠体内S型活细菌毒性不能稳定遗传 D重复做实验与，得到同样的结果，说明S型活细菌由R型活细菌突变而来,解析格里菲思的肺炎双球菌转化实验只能说明加热杀死的S型细菌可以使R型细菌发生转化，故A错误；在肺炎双球菌转化实验中，每一组既是实验组，又是其他组的对照组，故B正确；R型细菌转变成S型细菌是因为其接受了S型细菌的DNA，属于可遗传变异，故C错误；该变异属于基因重组，故D错误。 答案 B,典例2下图是科学家为了弄清转化因子的本质而做的实验，则三个
10、实验的培养皿中只存在一种菌落的是(),A实验一B实验二 C实验三 D实验一和三 解析实验二中加入的DNA酶能水解S型菌的DNA，R型菌不能转化为S型菌，培养皿中只有R型菌一种菌落。 答案 B,噬菌体侵染细菌的实验,(1)(2012上海卷T11B)噬菌体侵染细菌实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注入大肠杆菌细胞中。 ( ) (2)(2012江苏卷T2B)噬菌体侵染细菌的实验比肺炎双球菌体外转化实验更具有说服力。 ( ),(3)(2012重庆卷T2D)噬菌体能在宿主细胞内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解。 ( ) (4)(2011江苏卷T12D)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明D
11、NA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。 ( ) (5)(2009江苏卷T5C)T2噬菌体的遗传物质含有硫元素。 ( ),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。,2实验误差分析 (1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，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。 (2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，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
12、体仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。,3与肺炎双球菌的体外转化实验的比较,肺炎双球菌转化实验,噬菌体侵染细菌实验,不同点,方法不同,直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养,同位素标记：分别用32P和35S标记DNA和蛋白质,结论不同,证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质,证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质(因蛋白质没有进入细菌体内),相同点,均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用； 都遵循了对照原则； 都能证明DNA是遗传物质，但都不能证明DNA是主要的遗传物质,关键一点噬菌体侵染细菌实验中的标记误区 该实验不能标记C、H、O
13、、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。 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。,高考地位,本考点知识稍有难度，较抽象，学生理解上难度较大，在高考命题中属于高频考点之一。,命题角度,1.直接以选择题形式考查教材实验中操作方法、目 的、实验结论等知识的识记理解，如典例3； 2.通过噬菌体侵染细菌过程，考查同位素示踪法及 元素去向分析，如典例4。,典例3在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是() A该实验证明了DNA是主要的遗传物
14、质 B用含有32P的T2噬菌体和含有35S的T2噬菌体分别进行侵染实验 C用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体 D用32P标记T2噬菌体的蛋白质，用35S标记T2噬菌体的DNA,解析赫尔希和蔡斯在T2噬菌体侵染细菌的实验中，分别用32P标记T2噬菌体的DNA，用35S标记T2噬菌体的蛋白质，该实验证明了DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质。T2噬菌体属于病毒，营寄生生活，不能用培养基直接培养。 答案 B,典例4(2013长春调研)如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染未标记的大肠杆菌，在产生的子代噬菌体中，能够找到的标记元素为 () A在外壳中找到15N和35
15、S B在DNA中找到15N和32P C在外壳中找到15N D在DNA中找到15N、32P和35S,解析用15N、32P、35S共同标记噬菌体，15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳，32P标记了噬菌体的核酸，35S标记了噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面，核酸进入细菌内部，在细菌中以噬菌体DNA为模板，利用细菌中的原料合成子代噬菌体的核酸，由于DNA复制的方式为半保留复制，故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA，不能找到35S和15N标记的蛋白质。 答案 B,1病毒结构特点 病毒的组成成分简单，仅由蛋白质和核酸组成。 2探究思路 (1)若探究蛋白质和核酸谁是遗传物质设法将两者分开，单独侵染宿主细胞，看能否增殖或个体是否出现患病症状即可证明。,(2)若探究某种未知病毒遗传物质是DNA还是RNA，则借助酶水解法，观察能否增殖即可证明。具体步骤如下： 分离提纯：肺炎双球菌的转化实验。缺点：物质纯度不
