【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(xì)菌的實(shí)驗(yàn)肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)32120世紀(jì)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(yùn)藏遺傳信息。20世紀(jì)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(yùn)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(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位01肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)一、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)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(xì)菌R型細(xì)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(xì)菌注射S型活細(xì)菌注射加熱致死的S型細(xì)菌將R型活細(xì)菌與加熱致死的S型細(xì)菌混合后注射加熱致死的S型細(xì)菌無毒S型細(xì)菌有毒R型細(xì)菌無毒R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)課本P43第3段實(shí)驗(yàn)結(jié)論活R+有毒S型死細(xì)菌小鼠死亡有毒S型死細(xì)菌

小鼠正常

有毒S型活細(xì)菌

小鼠死亡

無毒R型活細(xì)菌

小鼠正常第一組第三組第二組第四組

S型細(xì)菌中有一種“轉(zhuǎn)化因子”能使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。S型活細(xì)菌P43第3段R型活細(xì)菌S型活細(xì)菌S型死細(xì)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(xì)菌關(guān)鍵思路：把S型細(xì)菌的各種物質(zhì)分開，單獨(dú)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(gè)個(gè)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(xì)菌的細(xì)胞提取物第一組有R型細(xì)菌的培養(yǎng)液S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物第二至四組+S型細(xì)菌R型細(xì)菌混合有R型細(xì)菌的培養(yǎng)液S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物第五組+混合只長R型細(xì)菌DNA酶蛋白酶（或RNA酶、酯酶）有R型細(xì)菌的培養(yǎng)基+S型細(xì)菌R型細(xì)菌混合2.艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的體外實(shí)驗(yàn)破碎加熱殺死的S型細(xì)菌，設(shè)法去除絕大部分的糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)對(duì)照組蛋白酶S型菌的細(xì)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(shí)驗(yàn)過程歸納

實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)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(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)照組蛋白酶S型菌的細(xì)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(shí)驗(yàn)過程歸納艾弗里等人進(jìn)一步分析，提出結(jié)論：DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，DNA是轉(zhuǎn)化因子。科學(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(duì)照實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)）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(shí)驗(yàn)）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(xì)菌都被轉(zhuǎn)化(1)轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細(xì)菌都被轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，

而只是少部分R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。(2)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌是基因重組結(jié)果。(3)僅僅是S型細(xì)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(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是（）A.加熱殺死的S型細(xì)菌中DNA全部失去活性B.加熱殺死的S型細(xì)菌能使小鼠的體細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化C.加入S型細(xì)菌的DNA后，只有部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌D.在轉(zhuǎn)化過程中，加熱殺死的S型細(xì)菌中的DNA沒有進(jìn)入R型活細(xì)菌 C2．高溫處理過的S型細(xì)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(shí)驗(yàn)中制成的細(xì)胞提取物直接加入R型細(xì)菌的培養(yǎng)基上，最后生存

的細(xì)菌絕大多數(shù)是S型細(xì)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(xì)菌中含有某種轉(zhuǎn)化因子×R判斷5．某科研人員為了驗(yàn)證格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)鼠進(jìn)行了

4次注射實(shí)驗(yàn)，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(xì)菌，而活菌乙是無莢膜的S型細(xì)菌

B．由注射②和④的結(jié)果可知，活的或死的S型細(xì)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(xì)菌無有S型細(xì)菌R型細(xì)菌（多數(shù)）S型細(xì)菌（少數(shù)）C02噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1952年赫爾希和他的助手蔡斯實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)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(biāo)記法35S32P標(biāo)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。×大腸桿菌標(biāo)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(xì)菌病毒，不能獨(dú)立生活，必須寄生在活細(xì)胞中。故應(yīng)先培養(yǎng)細(xì)菌，再用細(xì)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(biāo)記的噬菌體35S

標(biāo)記的噬菌體32P已標(biāo)記的T2噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌攪拌后離心上清液沉淀物細(xì)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(shí)驗(yàn)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(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌噬菌體被35S標(biāo)記在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S細(xì)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(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合35S標(biāo)記的噬菌體①

35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌：高低實(shí)驗(yàn)表明：噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，

外殼留在外面，沒有進(jìn)入到細(xì)菌中。蛋白質(zhì)保溫?cái)嚢璨怀浞掷碚撋仙锨逡撼恋砦锲渲幸粋€(gè)大腸桿菌實(shí)際上35S標(biāo)記的一組，沉淀物中出現(xiàn)少量放射性的原因?qū)嶒?yàn)誤差分析：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(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌噬菌體被35S標(biāo)記在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S細(xì)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(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合35S標(biāo)記的噬菌體①

35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌：高低實(shí)驗(yàn)表明:噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，

外殼留在外面，沒有進(jìn)入到細(xì)菌中。噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)原因：攪拌不充分蛋白質(zhì)②

32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)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(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌噬菌體被35P標(biāo)記在新形成的噬菌體中檢測到32P細(xì)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(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合32P標(biāo)記的噬菌體低高噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)表明：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，

進(jìn)入到細(xì)菌中。DNA保溫時(shí)間長理論上上清液沉淀物實(shí)際上

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

32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)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(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌噬菌體被35P標(biāo)記在新形成的噬菌體中檢測到32P細(xì)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(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合32P標(biāo)記的噬菌體低高噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)表明:原因：保溫時(shí)間過短/保溫時(shí)間過長噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，

進(jìn)入到細(xì)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(xì)菌時(shí)，將

注入細(xì)菌的細(xì)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(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)包括4個(gè)步驟：①噬菌體侵染細(xì)菌②35S和32P標(biāo)記噬菌體③放射性同位素檢測④離心分離實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序?yàn)椋ǎ?/p>

A.①②④③B.②①④③C.④②①③D.②①③④B2.赫爾希和蔡斯的T2

噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì)，下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是（）A.實(shí)驗(yàn)中可用15N代替32P標(biāo)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(shí)驗(yàn)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(biāo)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(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)。該實(shí)驗(yàn)的其中一個(gè)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(biāo)記的噬菌體和未標(biāo)記的細(xì)菌混合培養(yǎng)B.將已被32P標(biāo)記的噬菌體和未標(biāo)記的細(xì)菌混合培養(yǎng)C.將已標(biāo)記的噬菌體和已標(biāo)記的細(xì)菌混合培養(yǎng)D.將未標(biāo)記的噬菌體和已標(biāo)記的細(xì)菌混合培養(yǎng) A4.某研究小組用放射性同位素32P、35S分別標(biāo)記T2噬菌體，然后將大腸桿菌和被標(biāo)

記的噬菌體置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，如圖所示。一段時(shí)間后，分別進(jìn)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(cuò)誤的是()

甲乙

A.甲組的懸浮液含極少量32P標(biāo)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(xì)菌內(nèi)含有32P標(biāo)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(biāo)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(xì)菌內(nèi)不含35S標(biāo)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(shí)驗(yàn)1．艾弗里與赫爾希等人選用細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料，以細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料具有哪些優(yōu)點(diǎn)？(1)個(gè)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(jìn)行遺傳相關(guān)的研究。

證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)2．從控制自變量的角度，艾弗里實(shí)驗(yàn)的基本思路是什么？在實(shí)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(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什么變化。最大的困難是如何徹底去除細(xì)胞中含有的某種物質(zhì)。證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)艾弗里：細(xì)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(biāo)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(shí)現(xiàn)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)？這對(duì)于你認(rèn)識(shí)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(jìn)。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(shí)驗(yàn)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(gè)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(shí)驗(yàn)煙草花葉病毒重建實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)入煙草細(xì)胞中C.侵入煙草細(xì)胞的RNA進(jìn)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(xì)胞生物真核生物原核生物非細(xì)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(xì)菌、藍(lán)藻

僅有DNA

DNA

T2噬菌體

僅有RNA

RNA

SARS病毒、HIV

2.不同生物的