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DNA是主要的遗传物质,必修2 遗传与进化,基 础 回 顾,肺炎双球菌的转化实验(判断正误)1S型肺炎双球菌有毒性，R型肺炎双球菌无毒性。()2加热杀死的S型细菌和R型活菌混合注射到小鼠体内，从小鼠的尸体中提取到的细菌全部是S型细菌。()3格里菲斯认为加热杀死的S型细菌的DNA是R型细菌转化为S型细菌的转化因子。()4艾弗里实验证明转化因子是DNA而不是蛋白质。(),一、肺炎双球菌的转化实验1两种类型的肺炎双球菌比较,知识疏理,2.格里菲思体内转化实验,加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”,结论： 。,3艾弗里体外转化实验(1)实验过程及结果：,(2)结论： 。(3)实验中设置DNADNA酶这组实验目的是什么？ 。,使R型细菌产生稳定遗传的物质是DNA，而不是蛋白质、多糖及DNA的水解产物,对照说明只加DNA组的结论，DNA基本构成成分不能实现转化,想一想：格里菲斯的四组实验中，哪些组之间存在对照？艾弗里实验是怎样对照的？,提示：格里菲斯实验中，第一组与第二组，第二组与第三组，第四组与第一组和第三组之间存在着对照。艾弗里实验的各实验组之间相互对照。,考 点 透 析,考点一,肺炎双球菌转化实验,特别提醒：(1)格里菲思实验第4组小鼠体内分离出的细菌和艾弗里S型菌的DNAR型活菌培养基上生存的细菌都是R型菌和S型菌，但是R型菌多。(2)加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，但DNA氢键断裂变性失活后随温度降低又恢复活性(类似于PCR扩增)。(3)转化导致的变异方式类似于转基因技术，故应界定为基因重组。,【例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,答案：C,练习1(2012广东华附检测)如下图，甲图是将杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，乙图是1952年赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术完成的噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述中，不正确的是(),A甲图中ab时间段内，小鼠体内还没形成大量的免疫R型细菌的抗体B甲图中的S型细菌是由R型细菌转化来的C乙图中噬菌体被标记的成分是蛋白质，所以沉淀物中完全没有放射性D乙图中如果噬菌体和细菌混合后不经过搅拌，在上清液中放射性要减弱,答案：C,练习2(2012南通模拟)在肺炎双球菌感染小鼠的实验中，下列实验结果不正确的是 ()A注射R型菌后，小鼠不死亡B注射S型菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型菌C注射R型菌及热处理的S型菌后，小鼠死亡，从小鼠体内只能分离出活的S型菌D注射S型菌及热处理的R型菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型菌,.,答案： C,二、噬菌体侵染细菌实验,1.T2噬菌体的特点(1)结构：外壳由 构成，头部内含有 。(2)生活方式： 。(3)增殖：在自身 的作用下，利用 体内的物质来合成自身的组成成分，进行增殖。,蛋白质,DNA,专门寄生在大肠杆菌体内,DNA,大肠杆菌,(4)标记细菌,细菌含的培养基 含35S的细菌,细菌含的培养基 含32P的细菌,(5)标记噬菌体,噬菌体含的细菌 含35S的噬菌体,噬菌体含的细菌 含32P的噬菌体,35S,32P,35S,32P,2实验过程及结果,很高,很低,未检测到,很高,很低,(3)如何用放射性同位素标记噬菌体？ 。(4)结论： 。(5)与艾弗里实验比较，两者共同的实验设计思路是什么？ 。,需先标记大肠杆菌，然后通过噬菌体侵染标记的大肠杆菌进行标记,DNA是噬菌体的遗传物质,将DNA和蛋白质分开，直接单独地观察各自的作用,想一想：赫尔希和蔡斯实验的放射性分布说明了什么问题？,提示：放射性分布说明32P进入了细菌细胞中，35S没有进入细菌细胞中。,考点二,噬菌体侵染细菌的实验分析,1噬菌体的结构,外部：蛋白质外壳内部：DNA,2实验思路及方法。S是蛋白质特有的元素，P是DNA特有的元素，用放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。,3侵染特点及过程。(1)进入细菌体内的是噬菌体的DNA，噬菌体蛋白质留在外面不起作用。(2)噬菌体侵染细菌要经过吸附注入核酸合成组装释放五个过程。,4实验分析。(1)实验结论：该实验证明了DNA的两大重要功能，即能够自我复制，使前后代保持一定的连续性和能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢的过程和性状特点，所以证明DNA是遗传物质。(2)实验过程中离心后，若用32P标记噬菌体，理论上讲，上清液无放射性，但实验结果上清液中有少量放射性，其原因可能是有少部分噬菌体未侵染细菌或侵染时间过长，子代噬菌体释放出来经离心后存在于上清液中。,5与肺炎双球菌转化实验的比较：,特别提醒：(1)噬菌体等病毒都是严格在活细胞内寄生并繁殖的，人工提供的培养基不能直接培养(并标记)病毒，必须用活细胞(寄主)培养(并标记)病毒。因此“标记噬菌体”必须分两步进行！,标记大肠杆菌,标记噬菌体,方法：用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，让其繁殖若干代结果：分别获得含32P和35S的大肠杆菌,方法：用分别含32P和35S的大肠杆菌培养噬菌体，让噬菌体大量繁殖结果：分别获得DNA含32P和蛋白质含35S的噬菌体,(2)由于DNA、蛋白质中都有C、H、O、N四种元素，因此不能用其对噬菌体进行标记，否则无法判断到底是DNA还是蛋白质进入细菌细胞中。,【例2】(2011江苏生物)下列关于噬菌体侵染细菌的实验的叙述中，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，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D32P、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,答案：C,练习3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 ()A32P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,.,答案：B,练习4(2012广东阳江联考)下列关于“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”的表述，正确的是()A肺炎双球菌的转化实验属于基因工程，其变异原理是基因重组B两个实验都证明DNA是主要的遗传物质C噬菌体侵染细菌的实验搅拌离心操作前的保温时间不宜过长D两个实验的关键都是通过物质分离提纯技术把DNA和蛋白质分开单独去作用,答案：C,练习5.(2012珠海质检)1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题：(1) 他们指出“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位”。这句话指出了噬菌体作为实验材料具有_的特点。,结构简单，只含有蛋白质和DNA(核酸),(2)通过_的方法分别获得被32P和35S标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中_变化。,用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌,DNA和蛋白质的位置,(3) 侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是_，所以搅拌时间少于1 min时，上清液中的放射性_。实验结果表明当搅拌时间足够长时，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明,使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,较低,DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌,_。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明_，否则细胞外_放射性会增高。(4) 本实验证明病毒传递和复制遗传特性中_起着 作用。,细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来,32P,DNA,三、DNA是主要的遗传物质(判断正误)1烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。()2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。()3细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。(),考点三,DNA是主要的遗传物质,1DNA是主要的遗传物质。细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞结构的生物(即病毒)的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数的生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而DNA是主要的遗传物质。,2不同生物的遗传物质如下表。,【例3】下列有关生物体遗传物质的叙述中，正确的是()A豌豆的遗传物质主要是DNAB酵母菌的遗传物质仅分布在染色体上CT2噬菌体的遗传物质含有硫元素DHIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸,答案：B,规律总结(1)细胞内既有DNA，又有RNA，只有DNA是遗传物质。(2)病毒只能含有一种核酸，DNA或RNA。(3)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。(4)一切有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。,练习6下列有关核酸与遗传物质关系的叙述中，不正确的是()ADNA是绝大多数生物的遗传物质B.有的生物种类的遗传物质是RNAC.在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质D.核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质,答案：C,实 验 导 航,课题17：同位素标记法的实验应用,1概述。用同位素标记化合物，让它们一起运动、迁移，再用探测仪器进行追踪，可以明白化学反应的详细过程的方法。2方法应用。用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。,3应用分析。,(1)标记某元素，追踪其转移过程。如在光合作用中，分别用18O标记H O和用14C标记14CO2，以追踪18O和14C的转移途径：14CO214C3(14CH2O)H O18O2(2)标记特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌体侵染细菌的实验：,32PDNA，证明DNA是遗传物质。35S蛋白质，证明蛋白质外壳未进入细菌体内，推测蛋白质不是遗传物质。(3)标记特征化合物，探究详细生理过程。如：3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的合成、加工、运输过程。15N标记DNA，证明了DNA的半保留复制特点。,请回答下列同位素示踪实验的有关问题：(1)用32P标记的亲代噬菌体感染培养液中只含有31P的大肠杆菌，经保温、搅拌、离心，发现放射性同位素主要分布在(沉淀物、上清液)中。繁殖n代后，含32P的噬菌体占所有噬菌体的比例是。本实验中用到的噬菌体(属于、不属于)细胞生物(原核生物、真核生物)。(2)有光条件下，14C标记的CO2通过绿叶的气孔进入细胞后，首先在发生反应，并合成含14C的产物。该产物主要在被彻底氧化分解。,(3)用3H标记的氨基酸在豚鼠的胰腺细胞研究分泌蛋白的合成和运输时，含放射性物质依次出现在细胞的等细胞器中，然后经细胞膜分泌出细胞外。以上生物膜在上紧密联系，协调配合，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。(4)用15N标记尿嘧啶，一段时间后在植物叶肉细胞中检测到放射性物质，含放射性物质的结构有线粒体、叶绿体、。,答案：(1)沉淀物2/2n不属于(2)叶绿体基质线粒体(3)核糖体、内质网、高尔基体结构和功能(4)核糖体、细胞核,做一题例4(2010江苏高考)探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括 ()A不同生物的蛋白质在结构上存在差异B蛋白质与生物的性状密切相关C蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制D蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息,答案C,学一技1作为遗传物质必须具备的4个条件(1) 在生长和繁殖的过程中，能够精确地复制自己，使前后代具有一定的连续性。(2) 能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。(3)具有贮存大量遗传信息的潜在能力。(4) 结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。,2生物体内遗传物质的判别,(1) 生物的遗传物质是核酸(DNA和RNA)，DNA是主要的遗传物质，是针对整个生物界而言。(2) 蛋白质不可能是遗传物质的原因：不能进行自我复制，而且它在染色体中的含量往往不固定；分子结构也不稳定(易变性)；不能遗传给后代。,走 近 高 考,题组1遗传物质的探索实验考查1赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的“噬菌体侵染细菌”的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体(),A侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞B只将其DNA注入大肠杆菌细胞中CDNA可用15N放射性同位素标记D蛋白质可用32P放射性同位素标记,答案：B,2(2012重庆)针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注，下列有关噬菌体的叙述，正确的是()A利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质B以