第17講DNA是主要的遺傳物質(zhì)備戰(zhàn)2022年高考生物復(fù)

第17講DNA是主要的遺傳物質(zhì)1說明格里菲思實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)論2說明艾弗里實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)論3說明噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)論4比較細(xì)胞生物和病毒的遺傳物質(zhì)一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)失敗只有一種，那就是半途而廢。R型菌S型菌粗糙光滑菌落表面：無有毒性：多糖莢膜：無有肺炎雙球菌：可使人得肺炎，使小鼠得敗血癥死亡。菌落：固體培養(yǎng)基上由一個(gè)細(xì)胞繁殖而來的肉眼可見的子細(xì)胞群體。莢膜在細(xì)胞壁的外面，作用？S型菌有莢膜，可使它不被小鼠吞噬細(xì)胞吞噬，逃過了免疫系統(tǒng)，使小鼠感染得敗血癥而亡。R型沒有莢膜保護(hù)，被小鼠的免疫系統(tǒng)消滅了。1、格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲思推論:被加熱殺死的S型細(xì)菌中,含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，能將R型活菌轉(zhuǎn)化成為S型活菌。S型細(xì)菌的DNA片段進(jìn)入R型細(xì)菌體內(nèi)。S型菌DNA片段莢膜有關(guān)基因與R型菌DNA實(shí)現(xiàn)重組，表現(xiàn)出S型菌的性狀，此變異屬于基因重組。問：R菌轉(zhuǎn)化為S菌的原因?qū)嵸|(zhì)？問：如果由你完成體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),應(yīng)該注意哪些無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響四組實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用年齡、體型相同且健康的小鼠;所用R型菌液、S型菌液的濃度及注射量應(yīng)該相同等。S型活細(xì)菌多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNADNADNA酶

分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)艾弗里結(jié)論：DNA是轉(zhuǎn)化因子，DNA是遺傳物質(zhì)。DNA的純度越高轉(zhuǎn)化越有效2、艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)RRRRRRSRS多數(shù)少數(shù)實(shí)驗(yàn)過程分離提取問1：設(shè)置“S型菌的DNA加DNA酶”的實(shí)驗(yàn)組，目的是什么對(duì)照作用。用DNA酶水解S型菌的DNA，結(jié)果不能發(fā)生轉(zhuǎn)化，說明起轉(zhuǎn)化作用的是DNA在加熱殺死的S型細(xì)菌中，其蛋白質(zhì)變性失活，但不要認(rèn)為DNA也變性失活。DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵被打開，但緩慢冷卻時(shí)，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)類似于PCR擴(kuò)增。轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)并不是基因發(fā)生突變，而是S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R型細(xì)菌的DNA中類似于轉(zhuǎn)基因技術(shù)，即實(shí)現(xiàn)了基因重組。蛋白質(zhì)和核酸對(duì)于高溫的耐受力是不同的。在80-100℃的溫度范圍內(nèi)，蛋白質(zhì)將會(huì)失活，DNA雙鏈將解開；當(dāng)溫度降至55℃左右時(shí)，DNA雙鏈能夠重新恢復(fù)，但蛋白質(zhì)的活性卻不能恢復(fù)。?特別提醒：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分過程如圖所示．下列敘述正確的是AS型肺炎雙球菌的菌落為粗糙的，R型肺炎雙球菌的菌落是光滑的BS型菌的DNA經(jīng)加熱后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活C從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌只有S型菌而無R型菌D該實(shí)驗(yàn)未證明R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是由S型菌的DNA引起的D某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)：①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠③R型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠④S型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注射入小鼠以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次是A存活、存活、存活、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D二、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)回憶很美，盡管過程艱辛:也許結(jié)果總有遺憾，但我們無愧于心。

病毒：是一類沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，必須寄生在宿主細(xì)胞內(nèi)。結(jié)構(gòu)非常簡單，化學(xué)成分只含有蛋白質(zhì)和核酸。

T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒,T2噬菌體侵染細(xì)菌后,就會(huì)在自身遺傳物質(zhì)的作用下,利用細(xì)菌體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分,從而進(jìn)行大量的繁殖。DNA病毒噬菌體蛋白質(zhì)DNAC、H、O、N、PC、H、O、N、S同位素標(biāo)記法：用具有放射性的同位素標(biāo)記某種物質(zhì)，從而跟蹤這種物質(zhì)的方法，也叫同位素示蹤法。12C、14C1H、3H16O、18O14N、15N31P、32P32S、35S噬菌體蛋白質(zhì)DNAC、H、O、N、P（99%）C、H、O、N、SP——用P32標(biāo)記S——用S35標(biāo)記能否用下列同位素標(biāo)記噬菌體：15N、3H、14C、18O標(biāo)記噬菌體的方法不能直接用含35S或32P的培養(yǎng)基。標(biāo)記細(xì)菌：在分別含有放射性同位素32P、35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細(xì)菌35S新噬菌體蛋白質(zhì)含35S32P新噬菌體DNA含32P細(xì)菌+含35S的培養(yǎng)基細(xì)菌+含32P的培養(yǎng)基含35S的細(xì)菌含32P的細(xì)菌標(biāo)記噬菌體：用上述細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體，分別制備含32p的噬菌體和含35s的噬菌體標(biāo)記細(xì)菌標(biāo)記噬菌體（一組用32P標(biāo)記DNA，一組用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)）噬菌體侵染細(xì)菌攪拌離心觀察放射性分布上清液（培養(yǎng)液）沉淀物（大腸桿菌）蛋白質(zhì)有放射性上清液:沉淀：放射性高蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入桿菌，但不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)DNA進(jìn)入，產(chǎn)生新噬菌體蛋白質(zhì)外殼未進(jìn)入蛋白質(zhì)外殼桿菌有新噬菌體將外殼與桿菌分開3、赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)①標(biāo)記蛋白質(zhì)DNA有放射性上清液:蛋白質(zhì)外殼沉淀：桿菌有新噬菌體放射性高DNA進(jìn)入桿菌，獨(dú)立發(fā)揮作用，說明DNA是遺傳物質(zhì)。3、赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)②標(biāo)記DNA噬菌體侵染細(xì)菌的動(dòng)態(tài)過程：吸附注入合成組裝釋放DNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)：細(xì)菌裂解后釋放的噬菌體中，可以檢測到32P標(biāo)記的DNA，卻檢測不到35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)結(jié)論：1子代噬菌體的各種性狀，通過親代的DNA遺傳的。DNA是遺傳物質(zhì)。能控制蛋白質(zhì)的合成能自我復(fù)制如果用15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)成分中，能夠找到的放射性元素為、32P和35SB赫爾希和蔡斯用32P標(biāo)記的T2噬菌體與無32P標(biāo)記的大腸桿菌混合培養(yǎng)，一段時(shí)間后經(jīng)攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。下列敘述錯(cuò)誤的是A攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體蛋白質(zhì)外殼與大腸桿菌分離主要集中在沉淀物中，上清液中也能檢測到少量的放射性C如果離心前混合時(shí)間過長，會(huì)導(dǎo)致上清液中放射性降低在親子代之間的傳遞具有連續(xù)性C艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。下列關(guān)于這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是A二者都應(yīng)用了同位素標(biāo)記技術(shù)與其他物質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)C艾弗里的實(shí)驗(yàn)設(shè)置了對(duì)照，赫爾希與蔡斯的實(shí)驗(yàn)沒有對(duì)照突變B肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)比較：1．實(shí)驗(yàn)思路相同：設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨(dú)地直接地研究它們各自的作用。2．處理方式的區(qū)別（1）艾弗里的實(shí)驗(yàn)：直接將S型細(xì)菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等分開，分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)。（2）赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)：分別用放射性同位素35S、32P標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，分別讓其侵染大腸桿菌。三、DNA是主要的遺傳物質(zhì)因?yàn)槲覀冋谧分鹦腋?，所以不免要觸摸痛苦。

1實(shí)驗(yàn)材料——煙草花葉病毒TMV和煙草；煙草花葉病毒的組成是RNA和蛋白質(zhì)。2實(shí)驗(yàn)過程——出現(xiàn)不出現(xiàn)結(jié)論：RNA是遺傳物質(zhì)。知識(shí)積累探索遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)S型細(xì)菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì)RNA是遺傳物質(zhì)絕大多數(shù)生物的DNA是遺傳物質(zhì)DNA是主要的遺傳物質(zhì)生物類型核酸種類遺傳物質(zhì)實(shí)例有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物真核生物DNA和RNADNA酵母菌、小麥、人原核生物乳酸菌、藍(lán)藻無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物DNA病毒DNADNAT2噬菌體RNA病毒RNARNA