DNA是主要的遗传物质知识讲解

1、DNA是主要的遗传物质【学习目标】1、通过总结前人对遗传物质的探索,理解证实DN幅遗传物质的实验过程和思路.2、探讨实验技术在证实 DN渥主要遗传物质中的作用.3、掌握肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的原理和过程重点.【要点梳理】要点一：DNA是遗传物质的证据1、肺炎双球菌转化实验1肺炎双球菌的特点R型菌一一无荚膜,无毒性,菌落粗糙 rough S型菌一一有荚膜,使人或动物患病,菌落光滑 smooth2体内细菌转化实验1928年英国格里菲斯要点诠释: 实验内容:结果注射第一组：无毒R型活菌第二组：有毒S型活菌第三组：有毒S型活菌/卜注射/ r r,卜鼠.加热彳I毒S型死菌不死亡r第四组：

2、无毒R型活菌+ 加热杀死的S型菌砥幽*死转果中 型活畲离*s型活涧养结果分析第一组实验结果说明R型细菌没有毒性第二组实验结果说明S型细菌有毒性第三组实验结果说明加热杀死的S型菌没有毒性第四组小鼠死亡,证实 R型细菌能转化为S型细菌,说明S型细菌含有促使 R型细菌转化的物质.实验结论S型死菌中含有一种“转化因子,能使R型细菌转化为S型细菌.3体外转化实验的过程1944年美国艾弗里3R型前S !是前的DMA3只长睚制的R型用尺W的/沼# *Rd由的塔年4.S型菌的蛋白质或 型国的黄狼罗稠只长茯型菌要点诠释:艾弗里及其同事对 S型中的物质进行了提纯和鉴定,他们将提纯的 DNA蛋白质和多糖等物质分别参

3、加到培养了R型细菌的培养基中,结果发现只有参加 DNA R型细菌才能转化为 活菌中提取的DNA就不能使R型细菌发生转化.S型细菌,并且DNA的纯度越高,转化就有效；如果用DNA酶分解从S型分析结论：DNA能够引起可遗传的变异,DNAR有保持分子结构稳定才能行使遗传功能.4体内转化实验与体外转化实验的区别和联系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用小鼠体内用培养基体外实验原那么R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各成分作用的相互对照实验结果加热杀死的S型细菌能使R型细菌车t化成S型细 菌S型细菌的DNA® R型细菌转化成S型细菌实验结论S型细菌体内有“转化因子S

4、型细菌的DN遗传物质两实验联系：(1)所用材料相同,都是肺炎双球菌的R型和S型.(2)体内转化实验是根底,仅说明 S型细菌体内有“转化因子(3)两实验都遵循对照原那么、单一变量原那么.,体外转化实验进一步证实“转化因子是DNA2、噬菌体侵染细菌的实验(1)实验思路：用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DN所口蛋白质,分别单独地去观察它们的作用(2)实验材料：T2噬菌体、大肠杆菌要点诠释：T2噬菌体的模式图：Y睁人的奸何邓理落体的健武图生活方式：寄生,不能独立生存组成：蛋白质和 DNA增殖：在自身示.DNA的限制下,利用细菌的原料与能量合成自身的蛋白质和DNA进行大量增殖.噬菌体侵染细菌过程如下

5、列图所A B C D E F吸附C.注入TT复制合成E组装F,秤放(3)实验原理：噬菌体是专门寄生在活细菌体内的一类病毒,最终导致细菌细胞瓦解.噬菌体的头部和尾部都是由蛋白质构成的,头部内含有DNA 一般来说,蛋白质含 S不含P,而DNA含P不含&因而可将噬菌体内的 DNA和蛋白质分别用同位素标记来分析 DNAW蛋白质在噬菌体生命活动过程中所起的作用.(4)实验过程：标记细菌：细菌 玷35s的培养基-含35S的细菌细菌哈32 P的培养基-含32 P的细菌标记噬菌体：噬菌体 玷35S的细菌-含35S的噬菌体噬菌体 玷32 P的细菌含32 P的噬菌体已标记的噬菌体侵染未标记的细菌(4)实验

6、结果：含35S的噬菌体+细菌-上清液的放射性高,沉淀物的放射性低.含32 P的噬菌体+细菌-上清液的放射性低,沉淀物的放射性高.(5)实验分析由于上清液中含侵染后噬菌体外壳,沉淀物含被侵染的细菌,所以实验结果说明噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌内部,噬菌 体的DNA进入了细菌内部.可见,噬菌体在细菌体内的增殖是在亲代噬菌体DNA的作用下完成的.(7)结论：直接证实：DNA是噬菌体的遗传物质.间接证实：DNA能够自我复制,使前后代保持一定的连续性,维持遗传性状的稳定性；DNA能够限制蛋白质的合成,从而限制新陈代谢和遗传性状.不能证实：DNA是主要的遗传物质；蛋白质不是遗传物质.要点二：RNA是遗传

7、物质的证据(1)实验材料：烟草花叶病毒.烟草RNA同一妥白质花叶£1病毒I蛋白质L£jRNA(2)实验过程:(3)实验结果分析与结论：烟草花叶病毒的RNAfii自我复制并限制生物的遗传性状,因此RNA是它的遗传物质要点三：DNA是主要的遗传物质,遗传物质的主要载体是染色体(1)遗传物质类型细胞生物真核生物：遗传物质是 DNA原核生物：遗传物质是 DNA非细胞生物?'大多数病毒：遗传物质是 DNA极少数病毒：遗传物质是 RNA,如艾滋病病毒、流感病毒、SARS病毒、肝炎病毒(2)表述分析一切生物的遗传物质是核酸(DN所口 RNA航病毒除外).细胞内既含有DNA又含有R

8、NA的生物和体内只有 DNA勺生物,遗彳物质是 DNA但凡细胞生物,其遗传物质都是DNA在只含RNA的少数病毒中,RNA才作为遗传物质.由于绝大多数生物的遗传物质是 DNA所以说DN主要的遗传物质.由于细胞生物的遗传物质是 DNA而在真核细胞中,DNA主要存在于细胞核内的染色体上,只有极少数的DNA存在于细胞质(线粒体、叶绿体)中.因此,遗传物质的主要载体是染色体.【典型例题】DNA是遗传物质,而蛋白质等其他物质不是遗传物质的类型一：肺炎双球菌转化实验例1、下列图是“肺炎双球菌的转化实验的局部研究过程.能充分说明W + S-DNA含型细的养*长出6型细葭它二那么一只长r型细菌 #5-慧白收只长

9、R国细菌川美膜多精些aS星物前 口之R型细菌 健续培养口,.岫 -*R型细陇继续培养口取由* ,R型细函A . B . C . D .【答案】D【解析】R型活细菌在S型细菌的DNA作用下,转化为 S型细菌,这说明S型细菌的DNA肯定进入了 R型细菌细胞中,实现对其 性状的限制,可说明 DNA是遗传物质,而 R型细菌在S型细菌中的其他物质,如蛋白质、 RNA荚膜多糖等作用下,都不发 生这种转化,这正好说明蛋白质等其他物质不是遗传物质.【点评】此题主要考查对“肺炎双球菌的转化实验的理解以及对照性实验原那么和单一变量原那么.审题时要注意题干中的实验变量和不变量各是什么.【举一反三】：【变式】1944

10、年,美国科学家艾弗里和他的同事,从 S型活细菌中提取了 DNA蛋白质和多糖等物质,然后分别参加培养 R型细菌的培养基 中.结果,发现参加 DNA勺培养基中,R型细菌转化成了 S型细菌,而参加蛋白质和多糖的培养基中, R型细菌不能发生这种变化. 这一现象说明了.S型细菌的性状是由 DN破定的在转化过程中,S型细菌的DNA可能进入到R型细菌细胞中DNA遗传物质S型细菌的DN-遗传物质,R型细菌的DNM是遗传物质蛋白质和多糖不是遗传物质蛋白质和多糖在该转化实验中,起对照作用A . B . C . D .【答案】D类型二：噬菌体侵染细菌实验例2、科学家用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,侵染一

11、段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的 30%在侵染时间内,被侵染细菌的存活率接近100%.据此判断不正确的选项是A .离心后大肠杆菌主要分布在上清液中B .搅拌使吸附的噬菌体与大肠杆菌别离C .上清液的放射性根本不来自大肠杆菌的裂解D.在噬菌体遗传特ft的传递过程中DN碾作用【答案】A【解析】搅拌可使吸附在大肠杆菌外表的噬菌体与大肠杆菌别离,通过离心大肠杆菌主要分布在沉淀物中,噬菌体主要分布在上清液中,因在侵染过程中,被侵染的大肠杆菌的存活率接近100%,故上清液中的放射性根本不来自大肠杆菌的裂解；DNA是遗传物质,其在噬菌体遗传特性的传递过

12、程中起作用.【点评】此题考查对噬菌体侵染细菌实验过程的掌握情况,以及根据实验结果分析判断正确选项的水平.【举一反三】：【变式】在“噬菌体侵染细菌的实验中,如果放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中,那么获得侵染噬菌体的方法是().A .用含35S的培养基直接培养噬菌体B .用含32P的培养基直接培养噬菌体C .用含35S的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体D .用含32P的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体【答案】D类型三：DNA是主要的遗传物质例3、烟草花叶病毒TMVW车前草病毒HRVTB能感染烟草叶,但二者致病斑不同,如图中A所示.结合图示分析B图中(a) ( b) ( c)3个实验结

13、果各说明什么问题 而答B图中的问题：(1) (a)表示用 感染烟叶,结果是(2) (b)表示用 感染烟叶,结果是 .(3) (c)表示用 和 感染烟叶,结果是 .(4) (d)表示用人工合成的新病毒产生的后代,其特征是 .(5)整个实验说明 o【答案】(1) TMV勺蛋白质外壳 无侵染作用(2) HRV勺RNAJI独有侵染作用(3) TMV勺蛋白质外壳HRV勺RN砧成的新病毒有侵染作用(4)全为 HRV®(5) RNA是HRV勺遗传物质【解析】从图观察可知两种病毒均由蛋白质外壳和RNA组成.图B中(a)是用TMV勺蛋白质外壳感染烟叶,没有病斑,说明蛋白质不是遗传物质；图 B中(b)为HRV勺RNAM染烟叶,结果出现 HRVW斑,说明HRV勺RNAf侵染作用；图B中(c)为用TMV勺 蛋白质外壳和HRV勺RNAB合的新病毒可使烟叶患病,病症与HRV勺病斑相同.整个实验说明 RN-遗传物质.【点评】设法将 RN所口蛋白质分开,然后单独地、直接地观察其在遗传中的作用,仍是本实验