【生物】DNA是主要的遺傳物質(zhì)-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修二

DNA是主要的遺傳物質(zhì)DNA是主要的遺傳物質(zhì)噬菌體侵染細菌的實驗肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗知識點32120世紀30年代：DNA是由4種脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子。4種脫氧核苷酸的排列順序蘊藏遺傳信息。20世紀20年代：蛋白質(zhì)是由多種氨基酸連接而成的大分子。21種氨基酸排列順序蘊藏遺傳信息。蛋白質(zhì)基本單位：常見的21種氨基酸核酸基本單位：4種脫氧核苷酸對遺傳物質(zhì)的早期推測蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點仍占主導(dǎo)地位01肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗一、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗1928年格里菲思格里菲思用兩種肺炎鏈球菌去感染小鼠菌落表面莢膜毒性S型細菌R型細菌光滑粗糙有無有無莢膜的化學(xué)本質(zhì)是_______多糖不死亡死亡不死亡死亡注射R型活細菌注射S型活細菌注射加熱致死的S型細菌將R型活細菌與加熱致死的S型細菌混合后注射加熱致死的S型細菌無毒S型細菌有毒R型細菌無毒R型細菌轉(zhuǎn)化成了S型細菌格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗課本P43第3段實驗結(jié)論活R+有毒S型死細菌小鼠死亡有毒S型死細菌

小鼠正常

有毒S型活細菌

小鼠死亡

無毒R型活細菌

小鼠正常第一組第三組第二組第四組

S型細菌中有一種“轉(zhuǎn)化因子”能使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌。S型活細菌P43第3段R型活細菌S型活細菌S型死細菌某種活性物質(zhì)那么，“轉(zhuǎn)化因子”是什么物質(zhì)呢?多糖脂質(zhì)蛋白質(zhì)RNADNA…多糖蛋白質(zhì)RNADNA脂質(zhì)S型細菌關(guān)鍵思路：把S型細菌的各種物質(zhì)分開，單獨的、直接

的觀察它們的作用。要確定“轉(zhuǎn)化因子”是什么，關(guān)鍵思路是什么？“酶解法”:將物質(zhì)一個個排除，通過觀察剩余提取物的轉(zhuǎn)化活性來

尋找轉(zhuǎn)化因子S型細菌的細胞提取物第一組有R型細菌的培養(yǎng)液S型細菌的細胞提取物第二至四組+S型細菌R型細菌混合有R型細菌的培養(yǎng)液S型細菌的細胞提取物第五組+混合只長R型細菌DNA酶蛋白酶（或RNA酶、酯酶）有R型細菌的培養(yǎng)基+S型細菌R型細菌混合2.艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的體外實驗破碎加熱殺死的S型細菌，設(shè)法去除絕大部分的糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)對照組蛋白酶S型菌的細胞提取物RNA酶酯酶DNA酶分別與R型活菌混合培養(yǎng)R+SR+SR+SR+SR

艾弗里實驗過程歸納

實驗表明，細胞提取物中含有轉(zhuǎn)化因子，而轉(zhuǎn)化因子

很可能就是DNA實驗結(jié)論對照組蛋白酶S型菌的細胞提取物RNA酶酯酶DNA酶分別與R型活菌混合培養(yǎng)R+SR+SR+SR+SR

艾弗里實驗過程歸納艾弗里等人進一步分析，提出結(jié)論：DNA是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，DNA是轉(zhuǎn)化因子?？茖W(xué)方法P46自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”應(yīng)用場景：對照實驗加法原理：與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素。

（eg.比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗）減法原理：與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素。

（eg.艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗）蛋白質(zhì)酶RNA酶DNA酶去掉蛋白質(zhì)去掉RNA去掉DNA[特別提醒]

并非所有的R型細菌都被轉(zhuǎn)化(1)轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細菌都被轉(zhuǎn)化成S型細菌，

而只是少部分R型細菌被轉(zhuǎn)化成S型細菌。(2)R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌是基因重組結(jié)果。(3)僅僅是S型細菌的DNA不能使小鼠致死。跟蹤訓(xùn)練1.下列關(guān)于肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的敘述，正確的是（）A.加熱殺死的S型細菌中DNA全部失去活性B.加熱殺死的S型細菌能使小鼠的體細胞發(fā)生轉(zhuǎn)化C.加入S型細菌的DNA后，只有部分R型細菌轉(zhuǎn)化成了S型細菌D.在轉(zhuǎn)化過程中，加熱殺死的S型細菌中的DNA沒有進入R型活細菌 C2．高溫處理過的S型細菌的蛋白質(zhì)因變性而不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。

()3．格里菲思和艾弗里分別用不同的方法證明DNA是遺傳物質(zhì)。

()4．艾弗里實驗中制成的細胞提取物直接加入R型細菌的培養(yǎng)基上，最后生存

的細菌絕大多數(shù)是S型細菌。

()蛋白質(zhì)變性/鹽析：沒有破壞肽鍵蛋白質(zhì)變性/鹽析（肽鍵）+雙縮脲試劑→紫色××格里菲思只證明了加熱殺死的S型細菌中含有某種轉(zhuǎn)化因子×R判斷5．某科研人員為了驗證格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗，對實驗鼠進行了

4次注射實驗，如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()

A．活菌甲是有莢膜的R型細菌，而活菌乙是無莢膜的S型細菌

B．由注射②和④的結(jié)果可知，活的或死的S型細菌都能使小鼠死亡

C．在死鼠2的血液中應(yīng)有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲轉(zhuǎn)化而來

D．死菌乙未導(dǎo)致鼠3死亡，由此說明死菌乙在小鼠體內(nèi)的繁殖不足以致死R型細菌無有S型細菌R型細菌（多數(shù)）S型細菌（少數(shù)）C02噬菌體侵染細菌的實驗1952年赫爾希和他的助手蔡斯實驗材料：T2噬菌體的模式圖噬菌體

在大腸桿菌體內(nèi)，在

遺傳物質(zhì)的作用下，利用

體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分，進行大量增殖。當(dāng)噬菌體增殖到一定數(shù)量后，大腸桿菌裂解，釋放出大量的噬菌體。自身專門寄生大腸桿菌噬菌體的復(fù)制與增殖增殖需要的條件內(nèi)容模板________的DNA合成噬菌體DNA原料__________提供的四種脫氧核苷酸合成噬菌體蛋白質(zhì)原料_____________________場所大腸桿菌的

.噬菌體大腸桿菌大腸桿菌的氨基酸核糖體1.吸附2.注入3.合成4.組裝5.釋放

噬菌體侵染大腸桿菌過程：吸附注入合成組裝釋放1952年赫爾希和他的助手蔡斯

實驗材料：T2噬菌體的模式圖外殼：內(nèi)部遺傳物質(zhì)：蛋白質(zhì)DNAC、H、O、N、SC、H、O、N、P

用什么方法跟蹤蛋白質(zhì)和DNA的去向？（放射性）同位素標記法35S32P標記T2噬菌體方法：直接用含有放射性同位素的培養(yǎng)基來培養(yǎng)噬菌體?！链竽c桿菌標記噬菌體含35S的培養(yǎng)基含32P的培養(yǎng)基T2噬菌體噬菌體是細菌病毒，不能獨立生活，必須寄生在活細胞中。故應(yīng)先培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體。含

.大腸桿菌35S含

.大腸桿菌32P培養(yǎng)培養(yǎng)噬菌體得到得到

標記的噬菌體35S

標記的噬菌體32P已標記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌攪拌后離心上清液沉淀物細菌裂解離心后保溫使吸附在大腸桿菌上的_________與___________分離開。大腸桿菌噬菌體③離心：使上清液中析出質(zhì)量較輕的_________________，而離心管沉淀物中留下被侵染的_____________。T2噬菌體顆粒大腸桿菌放射性檢測實驗過程:噬菌體侵染大腸桿菌

（課本P45第2段）

①侵染：②攪拌：④檢測：在攪拌器中攪拌、離心后，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)用標記的噬菌體侵染未標記的細菌噬菌體被35S標記在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S細菌裂解沉淀物的放射性很上清液的放射性很離心后攪拌后離心35S標記的噬菌體與細菌混合35S標記的噬菌體①

35S標記的噬菌體侵染細菌：高低實驗表明：噬菌體侵染細菌實驗噬菌體侵染細菌時，

外殼留在外面，沒有進入到細菌中。蛋白質(zhì)保溫攪拌不充分理論上上清液沉淀物其中一個大腸桿菌實際上35S標記的一組，沉淀物中出現(xiàn)少量放射性的原因?qū)嶒炚`差分析：在攪拌器中攪拌、離心后，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)用標記的噬菌體侵染未標記的細菌噬菌體被35S標記在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S細菌裂解沉淀物的放射性很上清液的放射性很離心后攪拌后離心35S標記的噬菌體與細菌混合35S標記的噬菌體①

35S標記的噬菌體侵染細菌：高低實驗表明:噬菌體侵染細菌時，

外殼留在外面，沒有進入到細菌中。噬菌體侵染細菌實驗原因：攪拌不充分蛋白質(zhì)②

32P標記的噬菌體侵染細菌：在攪拌器中攪拌、離心，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)用標記的噬菌體侵染未標記的細菌噬菌體被35P標記在新形成的噬菌體中檢測到32P細菌裂解沉淀物的放射性很上清液的放射性很離心后攪拌后離心32P標記的噬菌體與細菌混合32P標記的噬菌體低高噬菌體侵染細菌實驗實驗表明：噬菌體侵染細菌時，

進入到細菌中。DNA保溫時間長理論上上清液沉淀物實際上

部分釋放出來釋放未來得及侵染實際上保溫時間短32P標記的一組，上清液中出現(xiàn)少量放射性的原因?qū)嶒炚`差分析：②

32P標記的噬菌體侵染細菌：在攪拌器中攪拌、離心，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)用標記的噬菌體侵染未標記的細菌噬菌體被35P標記在新形成的噬菌體中檢測到32P細菌裂解沉淀物的放射性很上清液的放射性很離心后攪拌后離心32P標記的噬菌體與細菌混合32P標記的噬菌體低高噬菌體侵染細菌實驗實驗表明:原因：保溫時間過短/保溫時間過長噬菌體侵染細菌時，

進入到細菌中。DNADNA是真正的遺傳物質(zhì)結(jié)論：子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的DNA遺傳的。說明：

T2噬菌體侵染細菌時，將

注入細菌的細胞內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在仍留在外面。DNA不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)但是：跟蹤訓(xùn)練1.赫爾希和蔡斯通過T2噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，實驗包括4個步驟：①噬菌體侵染細菌②35S和32P標記噬菌體③放射性同位素檢測④離心分離實驗步驟的先后順序為（）

A.①②④③B.②①④③C.④②①③D.②①③④B2.赫爾希和蔡斯的T2

噬菌體侵染大腸桿菌實驗證實了DNA是遺傳物質(zhì)，下列關(guān)于該實驗的敘述正確的是（）A.實驗中可用15N代替32P標記DNAB.噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的C.噬菌體DNA的合成原料來自大腸桿菌D.實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA N在噬菌體外殼蛋白與DNA中都存在，要標記DNA的特有元素噬菌體外殼蛋白是由噬菌體的遺傳物質(zhì)編碼的噬菌體侵染大腸桿菌后，以自身DNA為模板，以大腸桿菌中的4種脫氧核苷酸為原料，合成子代DNAC噬菌體3．1952年，赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細菌的實驗，證明了DNA是遺傳物質(zhì)。該實驗的其中一個步驟如下圖所示，則下列關(guān)于混合培養(yǎng)的描述，正確的是（）A.將已被35S標記的噬菌體和未標記的細菌混合培養(yǎng)B.將已被32P標記的噬菌體和未標記的細菌混合培養(yǎng)C.將已標記的噬菌體和已標記的細菌混合培養(yǎng)D.將未標記的噬菌體和已標記的細菌混合培養(yǎng) A4.某研究小組用放射性同位素32P、35S分別標記T2噬菌體，然后將大腸桿菌和被標

記的噬菌體置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，如圖所示。一段時間后，分別進行攪拌、離心，

并檢測沉淀物和懸浮液中的放射性。下列分析錯誤的是()

甲乙

A.甲組的懸浮液含極少量32P標記的噬菌體DNA，但不產(chǎn)生含32P的子代噬菌體

B.甲組被侵染的細菌內(nèi)含有32P標記的噬菌體DNA，也可產(chǎn)生不含32P的子代噬菌體

C.乙組的懸浮液含極少量35S標記的噬菌體蛋白質(zhì)，也可產(chǎn)生含35S的子代噬菌體

D.乙組被侵染的細菌內(nèi)不含35S標記的噬菌體蛋白質(zhì)，也不產(chǎn)生含35S的子代噬菌體大量不可C證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗1．艾弗里與赫爾希等人選用細菌或病毒作為實驗材料，以細菌或病毒作為實驗材料具有哪些優(yōu)點？(1)個體小，結(jié)構(gòu)簡單，易于觀察因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化；(2)繁殖快，便于進行遺傳相關(guān)的研究。

證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗2．從控制自變量的角度，艾弗里實驗的基本思路是什么？在實際操作過程中最大的困難是什么？從控制自變量的角度，艾弗里在每個實驗組中特異性地去除了一種物質(zhì)，然后觀察在沒有這種物質(zhì)的情況下，實驗結(jié)果會有什么變化。最大的困難是如何徹底去除細胞中含有的某種物質(zhì)。證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗艾弗里：細菌培養(yǎng)技術(shù)物質(zhì)提純和鑒定技術(shù)等。赫爾希：噬菌體培養(yǎng)技術(shù)同位素標記技術(shù)物質(zhì)提取和分離技術(shù)等。3．艾弗里和赫爾希等人都分別采用了哪些技術(shù)手段來實現(xiàn)他們的實驗設(shè)計？這對于你認識科學(xué)與技術(shù)之間的相互關(guān)系有什么啟示？科學(xué)成果的取得必須有技術(shù)手段作保證，技術(shù)的發(fā)展需要以科學(xué)原理為基礎(chǔ)，因此，科學(xué)與技術(shù)相互支持、相互促進。03DNA是主要的遺傳物質(zhì)煙草花葉病毒RNA蛋白質(zhì)被感染煙葉正常煙葉如何證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA？說說你的實驗思路。煙草花葉病毒蛋白質(zhì)RNA感染煙草葉子感染煙草葉子無病斑、正常有病斑，且分離出煙草花葉病毒感染煙草葉子感染煙草葉子整個病毒RNA+RNA酶有病斑，且分離出煙草花葉病毒無病斑、正常1956年，康拉特?zé)煵莼ㄈ~病毒侵染煙草實驗煙草花葉病毒重建實驗煙草花葉病毒A煙草花葉病毒B產(chǎn)生A型后代產(chǎn)生B型后代實驗結(jié)論：煙草花葉病毒的RNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是。跟蹤訓(xùn)練下圖表示科研人員探究“煙草花葉病毒（TMV）的遺傳物質(zhì)”的實驗過程，由此可以判斷下列說法正確的是（）A.水和苯酚的作用是分離病毒的蛋白質(zhì)和RNAB.TMV的蛋白質(zhì)不能進入煙草細胞中C.侵入煙草細胞的RNA進行了逆轉(zhuǎn)錄過程D.RNA是TMV的主要遺傳物質(zhì)

A生物類型所含核酸遺傳物質(zhì)舉例細胞生物真核生物原核生物非細胞生物大多數(shù)病毒極少數(shù)病毒DNA和RNA

DNA

酵母菌、玉米、人

DNA和RNA

DNA

細菌、藍藻

僅有DNA

DNA

T2噬菌體

僅有RNA

RNA

SARS病毒、HIV

2.不同生物的