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1、第六章 遗传的分子基础第1讲DNA是主要的遗传物质最新考纲人类对遗传物质的探索过程()考点一肺炎双球菌的转化实验1格里菲思的体内转化实验(1)实验过程及结果：(2)结论：加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”，将无毒的R型活菌转化为有毒的S型细菌。2体外转化实验艾弗里(1)实验过程及结果(2)结论：S型细菌的DNA是使R型细菌发生转化并产生稳定遗传的物质。深度思考(1)体内转化实验与体外转化实验的比较提示：比较项目体内转化实验体外转化实验操作人格里菲思艾弗里及其同事细菌培养场所小鼠体内培养基(体外)巧妙构思用加热杀死的S型细菌作对照将物质提纯分离各自观察结果观察小鼠是否死亡培养基中菌落实验结论S
2、型细菌体内有转化因子S型细菌的DNA是遗传物质(2)体内转化实验与体外转化实验有怎样的联系？提示：所用实验材料相同。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续。两实验都遵循了对照原则，单一变量原则。题组一考点诊断(1)格里菲斯(思)的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是遗传物质。(2013高考江苏卷)()(2)肺炎双球菌的转化实验能证明DNA是遗传物质。(2013高考新课标全国卷)()(3)肺炎双球菌转化实验说明DNA是主要的遗传物质。(2012高考福建卷)()(4)肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质分开，分别观察其遗传作用。(2009高考广东卷)()
3、(5)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术。(2015大连模拟)()答案：(1)()(2)()(3)()(4)()(5)()题组二肺炎双球菌转化实验的分析1(2016长春高三质检)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，注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。根据上述实验，下列说法不正确的是()A整个实验证明DNA是转化因子B实验、实验可作为实验的对照C实验和实验中的死亡小鼠体内都可分离到S型活细菌D重复做
4、实验与，得到同样的结果，可排除S型活细菌由R型活细菌突变而来解析：选A。体内转化实验得到的结论是加热杀死的S型细菌存在转化因子，没有得出DNA是转化因子的结论。2(2016滨州模拟)艾弗里将R型细菌置于含S型细菌DNA的培养基中培养，得到了S型肺炎双球菌，下列有关叙述中正确的是()AR型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的BR型细菌转化为S型细菌属于基因重组C该实验不能证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质D将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌解析：选B。艾弗里实验中将S型细菌中的荚膜多糖、蛋白质和DNA等提取出来，分别加入到培养R型细菌的培养基中，结果发现只有加入DNA
5、时，R型细菌才能转化成S型细菌，这证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质；该实验中R型细菌转化为S型细菌的实质是基因重组，生物的变异都是不定向的；将S型细菌的DNA注射到小鼠体内不能实现肺炎双球菌的转化。3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、死亡B存活、死亡、存活、存活C死亡、死亡、存活、存活D存活、死亡、存活、死亡解
6、析：选B。中DNA酶水解S型菌的DNA，所以R型菌不能转化成S型菌，所以小鼠存活；中加入S型菌，所以小鼠死亡；中高温加热杀死R型菌，无活菌存在，所以小鼠存活；中S型菌被高温加热杀死，无活菌存在，所以小鼠存活。走出肺炎双球菌转化实验的三个误区误区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。误区2并非所有的R型细菌都被转化由于转化受到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型细菌都被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。误区3加热
7、并没有使DNA完全失去活性加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。考点二噬菌体侵染细菌的实验1实验过程及结果(1)标记噬菌体：(2)侵染细菌2实验结论：DNA是噬菌体的遗传物质。深度思考(1)分析噬菌体增殖的条件。提示：模板：噬菌体DNA。合成DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。合成蛋白质(2)实验结果异常分析。用35S标记噬菌体侵染细菌沉淀物中含有较高放射性的原因是什么？提示：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。用32P标记噬菌体侵染细菌上清液中含有较高放射性的原因是什么？提示：a.
8、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。b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。(3)比较噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌体外转化实验。提示：比较项目噬菌体侵染细菌实验肺炎双球菌体外转化实验设计思路设法将DNA和其他物质分开，单独研究它们各自不同的遗传功能处理方法放射性同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素直接分离法：分离S型细菌的DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖等，分别与R型细菌混合培养检验结果的方式检测放射性存在位置观察R型细菌能否转化成S型细菌结论DNA是遗传物质DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质题组一考
9、点诊断(1)T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素。(2013高考海南卷)()(2)赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制。(2014高考江苏卷)()(3)噬菌体是以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸。(2012高考重庆卷)()(4)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力。(2012高考江苏卷)()(5)赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)利用噬菌体证明DNA是遗传物质成功的关键是只将其DNA注入大肠杆菌细胞中。(2012高考上海卷)()(6)DNA和RNA都是T2噬菌体的遗传物质。(2013海南卷)()答案：(1
10、)()(2)()(3)()(4)()(5)()(6)()题组二噬菌体侵染细菌的实验分析1(2016东城区期末)赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列叙述不正确的是()A搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体(外壳)与大肠杆菌分离B32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性C如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低D本实验结果说明DNA在亲子代之间的传递具有连续性解析：选C。搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体(外壳)与大肠杆菌分离，32P用来标记噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时DNA注入大肠
11、杆菌内，所以32P主要集中在沉淀物中，若混合时间较长，噬菌体被释放，则上清液中也能检测到少量放射性；本实验结果可说明DNA在亲代和子代之间具有连续性。2为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。下图中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及噬菌体、细菌的有关叙述正确的是()A图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐B若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照，都是实验组C噬菌体的遗传不遵循基因的分离定律，而大肠
12、杆菌的遗传遵循基因的分离定律D若本组实验B(上清液)中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质解析：选B。亲代噬菌体已用32P标记，因此锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中不能加入32P标记的无机盐。题干中给出的实验目的是要探究蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，此实验是一个“不知”结果的探究性实验，因此，两组实验相互对照，都是实验组。噬菌体和细菌都没有染色体，也没有等位基因，所以它们都不遵循遗传定律。本组实验离心后得到的B(上清液)中正常情况下也会出现少量放射性，可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体还没有侵入大肠杆菌中，仍存在于培养液中；也可能是培养时间过长，噬菌体从大肠杆
13、菌体内释放出来。噬菌体侵染细菌实验中应注意的三个易误点1因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素S，所以用35S标记蛋白质；噬菌体DNA含有蛋白质没有的元素P，所以用32P标记DNA；而DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所以该实验不能标记C、H、O、N元素。2含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。3噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，但是没有证明蛋白质不是遗传物质。题组三噬菌体侵染细菌中的同位素标记情况3(2016吉林长春十一中期中)如果用3H、15N、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌(无放射性)，分析正确的是()A只有噬
14、菌体的蛋白质被标记了，DNA没有被标记B子代噬菌体的外壳中可检测到3H、15N、35SC子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15ND子代噬菌体的DNA分子中部分含有3H、14N、32S解析：选C。DNA分子中含有H、N元素，所以用3H、15N、35S标记噬菌体后，噬菌体的蛋白质和DNA都被标记了，A错误；由于3H、15N、35S标记的噬菌体蛋白质外壳，不进入细菌，3H、15N标记的噬菌体DNA分子进入细菌但不能用于合成子代噬菌体的外壳，所以子代噬菌体的外壳中应该没有放射性，B错误；由于3H、15N标记了噬菌体DNA分子，所以子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15N，C正确；子代噬菌体的DNA分子中不含有S，D错误。4用含32P和35S的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在细菌中培养9 h，经检测共产生了64个子代噬菌体，下列叙述正确的是()A32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质B子代噬菌体的DNA和蛋白质一定具有放射性CDNA具有放射性的子代噬菌体占1/32D噬菌体繁殖一代的时间约为1 h解析：选B。磷脂也可以被32P标记；子代噬菌体的DNA和蛋白质是利用细菌的原料合成的，故一定具有放射性；培养9 h产生了64个子代噬菌体，说明噬菌体繁殖了6代，故噬菌体繁殖一代的时间为1.5 h。“二看法”判断子代噬菌体标记情况考点三(实验)生物遗传物质的分
