高考生物一輪復(fù)習(xí)：DNA是主要的遺傳物質(zhì)

DNA是主要的遺傳物質(zhì)12346提出“遺傳因子”，并總結(jié)遺傳規(guī)律孟德爾把“遺傳因子”命名為基因約翰遜提出基因在染色體上的假說薩頓實驗證明基因位于染色體上摩爾根科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體的主要組成成分是DNA和蛋白質(zhì)5DNA?蛋白質(zhì)20世紀(jì)中葉一.遺傳物質(zhì)的探索

特點(diǎn)類型

菌落莢膜致病性S型___________R型___________光滑有有粗糙無1.格里菲斯：肺炎鏈球菌

體內(nèi)

轉(zhuǎn)化實驗的分析無（1）肺炎鏈球菌R型菌（菌落粗糙）S型菌（菌落光滑）莢膜是某些細(xì)菌的細(xì)胞壁外面包圍的一層膠狀物質(zhì)，主要成分是多糖。莢膜本身有毒性嗎？第1組不死亡第2組死亡第3組不死亡第4組死亡注射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（2）肺炎鏈球菌

體內(nèi)

轉(zhuǎn)化實驗過程格里菲斯分析1、2說明

；2、3說明

；2、3、4說明

。R型細(xì)菌無致病性，S型細(xì)菌有致病性加熱殺死的S型細(xì)菌無致病性R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌結(jié)論加熱殺死的S型細(xì)菌中含有轉(zhuǎn)化因子，將R型活菌轉(zhuǎn)化為S型活菌②蛋白質(zhì)可以直接“控制”生物的性狀和代謝。（3）提出問題：轉(zhuǎn)化因子是什么？①DNA是由4種脫氧核苷酸聚合而成，排列順序千變?nèi)f化，可能蘊(yùn)含著遺傳信息“是蛋白質(zhì)！”“是DNA……”①氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊(yùn)含著遺傳信息③當(dāng)時沒有發(fā)現(xiàn)其他生物大分子有類似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)②DNA是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子思路：將DNA和蛋白質(zhì)分開實驗，觀測轉(zhuǎn)化效果（3）實驗結(jié)論：（1）實驗思路：設(shè)法逐步去除S型細(xì)菌的各組分后分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，觀察是否具有轉(zhuǎn)化活性。2.艾弗里：肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的分析DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)；蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)（2）實驗過程：艾弗里該實驗的設(shè)計遵循哪些原則？其巧妙之處是什么？遵循單一變量原則和對照原則。其巧妙之處在于：運(yùn)用“減法原理”，即在每個實驗組人為去除某個影響因素后，觀察實驗結(jié)果的變化?？茖W(xué)方法：自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”加法原理：與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素。艾弗里S型菌莢膜控制莢膜形成的X基因加熱殺死被破壞的S型菌X基因吸附在R型菌表面X基因進(jìn)入R型菌重組R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌(1)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗中“加熱”是否已導(dǎo)致DNA和蛋白質(zhì)變性？(2)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的實質(zhì)？(3)為什么不是R型菌的基因突變？(4)怎么排除呢？重復(fù)試驗1、4組，獲得相同的實驗結(jié)果基因重組低頻性、不定向性蛋白質(zhì)和核酸對于高溫的耐受力是不同的。在80-100℃的范圍內(nèi)，蛋白質(zhì)失活，DNA雙鏈解開；當(dāng)恢復(fù)至室溫后，DNA雙鏈能夠重新恢復(fù)，但蛋白質(zhì)的活性無法恢復(fù)。例.在肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則小鼠體內(nèi)S型、R型細(xì)菌含量變化情況最可能是（）B①R型細(xì)菌數(shù)量為什么會先減少？③S型細(xì)菌為什么會出現(xiàn)？數(shù)量為什么會增多？④S型細(xì)菌數(shù)量的增長速率是如何變化的，為什么？②后來為什么又增多？小鼠體內(nèi)形成大量的抗R型細(xì)菌的抗體，致使R型細(xì)菌數(shù)量減少已有少量R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，S型細(xì)菌能降低小鼠的免疫力，造成R型細(xì)菌大量繁殖3.赫爾希和蔡斯：噬菌體侵染細(xì)菌的實驗①T2噬菌體的生活方式：_____________________________；增殖過程：______________________________專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)②T2噬菌體的增殖的條件內(nèi)容模板

的DNA合成T2噬菌體DNA原料

提供的4種脫氧核苷酸合成T2噬菌體蛋白質(zhì)原料_________________場所_________________T2噬菌體大腸桿菌大腸桿菌的氨基酸大腸桿菌的核糖體吸附-注入-合成-組裝-釋放赫爾希蔡斯用35S、32P分別標(biāo)記

。實施實驗：噬菌體侵染細(xì)菌實驗同位素標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA①實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌②實驗方法：

。35S標(biāo)記的噬菌體主要組成元素C、H、O、N、S32P標(biāo)記的噬菌體主要組成元素C、H、O、N、P離心取上清液含35S或32P培養(yǎng)基含35S或32P細(xì)菌噬菌體侵染含35S或32P細(xì)菌含35S或32P噬菌體③實驗過程:先標(biāo)記大腸桿菌，再獲得標(biāo)記T2噬菌體+培養(yǎng)含32P的_________+培養(yǎng)培養(yǎng)35S標(biāo)記的___________含35S的_________大腸桿菌T2噬菌體T2噬菌體含35S的細(xì)菌培養(yǎng)基+大腸桿菌含32P的細(xì)菌培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體大腸桿菌大腸桿菌甲組乙組32P標(biāo)記的___________③子代噬菌體細(xì)菌裂解②沉淀物：大腸桿菌①上清液：噬菌體顆粒離心后攪拌后離心標(biāo)記的噬菌體與未標(biāo)記細(xì)菌混合標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌（原理圖）甲組乙組高低低高檢測放射性結(jié)果上清液的放射性______沉淀物的放射性______子代噬菌體的放射性______攪拌、離心35S標(biāo)記的T2噬菌體混合培養(yǎng)+細(xì)菌攪拌：離心：結(jié)果上清液的放射性______沉淀物的放射性______子代噬菌體的放射性______攪拌、離心32P標(biāo)記的T2噬菌體混合培養(yǎng)+細(xì)菌使吸附在大腸桿菌上的噬菌體外殼和大腸桿菌分開讓上清液中析出質(zhì)量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。無有分組結(jié)果結(jié)果分析對比實驗(相互對照)被32P標(biāo)記的T2噬菌體＋細(xì)菌上清液中幾乎無32P，32P主要分布在宿主細(xì)胞內(nèi)被35S標(biāo)記的T2噬菌體＋細(xì)菌宿主細(xì)胞內(nèi)無35S，35S主要分布在上清液中實驗結(jié)果分析32P—DNA進(jìn)入了宿主細(xì)胞內(nèi)35S—蛋白質(zhì)外殼未進(jìn)入宿主細(xì)胞，留在外面結(jié)論：______是

的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是其遺傳物質(zhì)。DNA噬菌體①含放射性標(biāo)記的T2噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，也不能用肺炎鏈球菌培養(yǎng)，因為病毒是

生活，所以應(yīng)先培養(yǎng)大腸桿菌，再用大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體。②不能標(biāo)記C、H、O、N，因這些元素是：

。③35S(標(biāo)記蛋白質(zhì))和32P(標(biāo)記DNA)不能同時標(biāo)記在同一個T2噬菌體上，因為放射性檢測時，只能檢測到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。（1）T2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中應(yīng)注意的三個關(guān)鍵點(diǎn)營專性寄生蛋白質(zhì)和DNA共有的，無法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開（2）“二看法”判斷子代T2噬菌體標(biāo)記情況親代噬菌體上清液(主要是噬菌體外殼)沉淀物(主要是被侵染的大腸桿菌)細(xì)菌裂解釋放出的子代噬菌體有無放射性35S-蛋白質(zhì)32P-DNA放射性高放射性低沒有檢測到35S放射性低放射性高檢測到32P（3）實驗誤差分析①35S標(biāo)記的一組，為什么沉淀中出現(xiàn)了放射性？由于攪拌不充分，有少量35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。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②32P標(biāo)記的一組，為什么上清液中出現(xiàn)了放射性？A.保溫時間過短，部分噬菌體的DNA還沒有進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性；B.保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代噬菌體，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。保溫時間長實際上部分釋放出來釋放未來及侵染實際上保溫時間短理論上上清液沉淀物其中一個大腸桿菌例4.某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于T2噬菌體侵染細(xì)菌實驗，進(jìn)行了如下實驗：一段時間后進(jìn)行離心，檢測到放射性存在的主要部位依次是[]①用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌；②用未標(biāo)記的T2噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌；③用15N標(biāo)記的T2噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌。A．沉淀、上清液、沉淀和上清液B．沉淀、沉淀、沉淀和上清液C．沉淀、上清液、沉淀D．上清液、上清液、沉淀和上清液B子代噬菌體有無放射性？例5.T2噬菌體侵染細(xì)菌的部分實驗如圖所示。下列敘述正確的是()A.選用噬菌體作為實驗材料的原因之一是其成分只有蛋白質(zhì)和DNAB.被35S標(biāo)記的噬菌體是通過將其接種在含有35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)而獲得的C.采用攪拌和離心等手段是為了使DNA和蛋白質(zhì)分離D.該實驗得到的子代噬菌體中，大多數(shù)含有放射性32PE.由該圖分析可知，實驗結(jié)果可說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)F.由該圖分析可知，噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)A攪拌保溫培養(yǎng)(2022·浙江6月選考，22)下列關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”的敘述，正確的是()A.需用同時含有32P和35S的噬菌體侵染大腸桿菌B.攪拌是為了使大腸桿菌內(nèi)的噬菌體釋放出來C.離心是為了沉淀培養(yǎng)液中的大腸桿菌D.該實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNAC(2022·湖南，2)T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，下列哪一項不會發(fā)生()A.新的噬菌體DNA合成B.新的噬菌體蛋白質(zhì)外殼合成C.噬菌體在自身RNA聚合酶作用下轉(zhuǎn)錄出RNAD.合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結(jié)合C肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細(xì)菌實驗實驗者思路分離方式結(jié)論設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)等分開，單獨(dú)地研究其遺傳功能證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等不是。減法原理(酶解法)：分別加入到R型菌中同位素標(biāo)記法：分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)格里菲思艾弗里赫爾希和蔡斯加熱殺死的S型菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”1.三個經(jīng)典實驗對比(1)選用細(xì)菌或病毒作為探索遺傳物質(zhì)的實驗材料的優(yōu)點(diǎn)有：(2)結(jié)合肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，分析DNA作為遺傳物質(zhì)所具備的特點(diǎn)是：①個體很小，結(jié)構(gòu)簡單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化②繁殖快①結(jié)構(gòu)相對的穩(wěn)定性

②能夠精確地自我復(fù)制，使親代與子代間保持遺傳的連續(xù)性③能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，控制新陳代謝過程和性狀發(fā)育④能儲存大量遺傳信息⑤能產(chǎn)生可遺傳的變異5.少數(shù)病毒遺傳物質(zhì)的探索：煙草花葉病毒侵染煙草葉片的實驗蛋白質(zhì)RNA分別侵染健康煙草植株患病不患病得到病毒不能得到病毒煙草花葉病毒組分單獨(dú)侵染煙草實驗實驗結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA實驗結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNASARS病毒艾滋病病毒少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNACOVID--19流感病毒埃博拉病毒細(xì)胞生物含有DNA和RNA病毒含有DNA或RNADNA病毒RNA病毒遺傳物質(zhì)是DNA遺傳物質(zhì)是RNA絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNADNA是主要的遺傳物質(zhì)總結(jié)歸納：具體某種生物的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，不能加“主要”二字。

是主要的遺傳物質(zhì)，因為實驗證明

生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA。生物類型病毒原核生物真核生物體內(nèi)核酸種類_______________________DNA和RNA體內(nèi)堿基種類__種

種

種體內(nèi)核苷酸種類

種

種

種遺傳物質(zhì)_______________________實例T2噬菌體、煙草花葉病毒乳酸菌、藍(lán)藻玉米、小麥、人DNA或RNADNA和RNA455488DNA或RNADNADNADNA絕大多數(shù)總結(jié)歸納：不同生物的遺傳物質(zhì)例2.某研究小組在南極冰層中發(fā)現(xiàn)一種全新的病毒，為探究該病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA，做了如下實驗。回答下列問題:(1)材料用具: