DNA是主要的遺傳物質(zhì)知識講解

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上DNA是主要的遺傳物質(zhì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、通過總結(jié)前人對遺傳物質(zhì)的探索，理解證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)過程和思路。2、探討實(shí)驗(yàn)技術(shù)在證明DNA是主要遺傳物質(zhì)中的作用。3、掌握肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過程（重點(diǎn)）?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一：DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù) 1、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（1）肺炎雙球菌的特點(diǎn) R型菌無莢膜，無毒性，菌落粗糙（rough） S型菌有莢膜，使人或動(dòng)物患病，菌落光滑（smooth)（2）體內(nèi)細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（1928年·英國·格里菲斯）要點(diǎn)詮釋：結(jié)果注射實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：注射結(jié)果第一組：無毒R型活菌 小鼠 不死亡加熱結(jié)果注射

2、第二組：有毒S型活菌 小鼠 死亡注射結(jié)果培養(yǎng)分離第三組：有毒S型活菌 有毒S型死菌 小鼠 不死亡第四組：無毒R型活菌+加熱殺死的S型菌 小鼠 死亡 S型活菌 S型活菌 結(jié)果分析第一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明R型細(xì)菌沒有毒性第二組實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明S型細(xì)菌有毒性第三組實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明加熱殺死的S型菌沒有毒性第四組小鼠死亡，證明R型細(xì)菌能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，說明S型細(xì)菌含有促使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論S型死菌中含有一種“轉(zhuǎn)化因子”，能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。（3）體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程（1944年·美國·艾弗里）要點(diǎn)詮釋：艾弗里及其同事對S型中的物質(zhì)進(jìn)行了提純和鑒定，他們將提純的DNA、蛋白質(zhì)和多糖等

3、物質(zhì)分別加入到培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有加入DNA，R型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，并且DNA的純度越高，轉(zhuǎn)化就有效；如果用DNA酶分解從S型活菌中提取的DNA,就不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。分析結(jié)論：DNA能夠引起可遺傳的變異，DNA只有保持分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定才能行使遺傳功能。（4）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)與體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的區(qū)別和聯(lián)系體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)者格里菲思艾弗里及其同事培養(yǎng)細(xì)菌用小鼠（體內(nèi)）用培養(yǎng)基（體外）實(shí)驗(yàn)原則R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的毒性對照S型細(xì)菌各成分作用的相互對照實(shí)驗(yàn)結(jié)果加熱殺死的S型細(xì)菌能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌S型細(xì)菌的DNA使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌實(shí)驗(yàn)結(jié)論S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子

4、”S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)兩實(shí)驗(yàn)聯(lián)系：（1）所用材料相同，都是肺炎雙球菌的R型和S型。（2）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)，僅說明S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA。（3）兩實(shí)驗(yàn)都遵循對照原則、單一變量原則。2、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)思路：用不同的放射性同位素分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，分別單獨(dú)地去觀察它們的作用。（2）實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體、大腸桿菌要點(diǎn)詮釋：T2噬菌體的模式圖： 生活方式：寄生，不能獨(dú)立生存。 組成：蛋白質(zhì)和DNA。增殖：在自身DNA的控制下，利用細(xì)菌的原料與能量合成自身的蛋白質(zhì)和DNA，進(jìn)行大量增殖。噬菌體侵染細(xì)菌過程如下圖所示。 （3

5、）實(shí)驗(yàn)原理：噬菌體是專門寄生在活細(xì)菌體內(nèi)的一類病毒，最終導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞瓦解。噬菌體的頭部和尾部都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，頭部內(nèi)含有DNA。一般來說，蛋白質(zhì)含S不含P，而DNA含P不含S。因而可將噬菌體內(nèi)的DNA和蛋白質(zhì)分別用同位素標(biāo)記來分析DNA和蛋白質(zhì)在噬菌體生命活動(dòng)過程中所起的作用。 （4）實(shí)驗(yàn)過程： 標(biāo)記細(xì)菌：細(xì)菌+含35S的培養(yǎng)基含35S的細(xì)菌 細(xì)菌+含32 P的培養(yǎng)基含32 P的細(xì)菌標(biāo)記噬菌體：噬菌體+含35S的細(xì)菌含35S的噬菌體噬菌體+含32 P的細(xì)菌含32 P的噬菌體已標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 含35S的噬菌體+細(xì)菌上清液的放射性高，沉淀物的放射性低。含32 P的噬

6、菌體+細(xì)菌上清液的放射性低，沉淀物的放射性高。（5）實(shí)驗(yàn)分析 因?yàn)樯锨逡褐泻秩竞笫删w外殼，沉淀物含被侵染的細(xì)菌，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明噬菌體的蛋白質(zhì)外殼并未進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，噬菌體的DNA進(jìn)入了細(xì)菌內(nèi)部?？梢?，噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)的增殖是在親代噬菌體DNA的作用下完成的。（7）結(jié)論：直接證明：DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。間接證明：DNA能夠自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性，維持遺傳性狀的穩(wěn)定性；DNA能夠控制蛋白質(zhì)的合成，從而控制新陳代謝和遺傳性狀。不能證明：DNA是主要的遺傳物質(zhì)；蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。要點(diǎn)二：RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)（1）實(shí)驗(yàn)材料：煙草花葉病毒。 （2）實(shí)驗(yàn)過程： （3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)

7、論：煙草花葉病毒的RNA能自我復(fù)制并控制生物的遺傳性狀，因此RNA是它的遺傳物質(zhì)。要點(diǎn)三： DNA是主要的遺傳物質(zhì)，遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體（1）遺傳物質(zhì)類型真核生物：遺傳物質(zhì)是DNA原核生物：遺傳物質(zhì)是DNA細(xì)胞生物大多數(shù)病毒：遺傳物質(zhì)是DNA極少數(shù)病毒：遺傳物質(zhì)是RNA，如艾滋病病毒、流感病毒、SARS病毒、肝炎病毒非細(xì)胞生物（2）表述分析 一切生物的遺傳物質(zhì)是核酸（DNA和RNA，朊病毒除外）。 細(xì)胞內(nèi)既含有DNA又含有RNA的生物和體內(nèi)只有DNA的生物，遺傳物質(zhì)是DNA。凡是細(xì)胞生物，其遺傳物質(zhì)都是DNA。 在只含RNA的少數(shù)病毒中，RNA才作為遺傳物質(zhì)。 由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)

8、是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 由于細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA，而在真核細(xì)胞中，DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi)的染色體上，只有極少數(shù)的DNA存在于細(xì)胞質(zhì)（線粒體、葉綠體）中。因此，遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體?！镜湫屠}】類型一：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)例1、下圖是“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”的部分研究過程。能充分說明“DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)”的是（ ） A B C D【答案】D【解析】R型活細(xì)菌在S型細(xì)菌的DNA作用下，轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，這說明S型細(xì)菌的DNA肯定進(jìn)入了R型細(xì)菌細(xì)胞中，實(shí)現(xiàn)對其性狀的控制，可說明DNA是遺傳物質(zhì)，而R型細(xì)菌在S型細(xì)菌中的其他物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、RN

9、A、莢膜多糖等作用下，都不發(fā)生這種轉(zhuǎn)化，這正好說明蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。【點(diǎn)評】本題主要考查對“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”的理解以及對照性實(shí)驗(yàn)原則和單一變量原則。審題時(shí)要注意題干中的實(shí)驗(yàn)變量和不變量各是什么?！九e一反三】：【變式】1944年，美國科學(xué)家艾弗里和他的同事，從S型活細(xì)菌中提取了DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，然后分別加入培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)加入DNA的培養(yǎng)基中，R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌，而加入蛋白質(zhì)和多糖的培養(yǎng)基中，R型細(xì)菌不能發(fā)生這種變化。這一現(xiàn)象說明了（ ）。 S型細(xì)菌的性狀是由DNA決定的 在轉(zhuǎn)化過程中，S型細(xì)菌的DNA可能進(jìn)入到R型細(xì)菌細(xì)胞中 DNA是遺傳物質(zhì)

10、 S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)，R型細(xì)菌的DNA不是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)和多糖在該轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，起對照作用 A B C D【答案】D類型二：噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)例2、科學(xué)家用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，侵染一段時(shí)間后攪拌、離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中放射性32P約占初始標(biāo)記噬菌體放射性的30%。在侵染時(shí)間內(nèi)，被侵染細(xì)菌的存活率接近100。據(jù)此判斷不正確的是（ ） A離心后大腸桿菌主要分布在上清液中 B攪拌使吸附的噬菌體與大腸桿菌分離 C上清液的放射性基本不來自大腸桿菌的裂解D在噬菌體遺傳特性的傳遞過程中DNA起作用【答案】A 【解析】攪拌可使吸附在大腸桿菌

11、表面的噬菌體與大腸桿菌分離，通過離心大腸桿菌主要分布在沉淀物中，噬菌體主要分布在上清液中，因在侵染過程中，被侵染的大腸桿菌的存活率接近100，故上清液中的放射性基本不來自大腸桿菌的裂解；DNA是遺傳物質(zhì)，其在噬菌體遺傳特性的傳遞過程中起作用?！军c(diǎn)評】本題考查對噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過程的掌握情況,以及根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析判斷正確選項(xiàng)的能力?！九e一反三】：【變式】在“噬菌體侵染細(xì)菌”的實(shí)驗(yàn)中，如果放射性同位素主要分布在離心管的沉淀物中，則獲得侵染噬菌體的方法是（ ）。 A用含35S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體 B用含32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體 C用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體 D用含32P

12、的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體【答案】D類型三：DNA是主要的遺傳物質(zhì)例3、煙草花葉病毒TMV和車前草病毒HRV都能感染煙草葉，但二者致病斑不同，如圖中A所示。結(jié)合圖示分析B圖中（a）（b）（c）3個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果各說明什么問題?簡答B(yǎng)圖中的問題： （1）（a）表示用_感染煙葉，結(jié)果是_。 （2）（b）表示用_感染煙葉，結(jié)果是_。 （3）（c）表示用_和_感染煙葉，結(jié)果是_。 （4）（d）表示用人工合成的新病毒產(chǎn)生的后代，其特征是_。 （5）整個(gè)實(shí)驗(yàn)說明_?！敬鸢浮浚?）TMV的蛋白質(zhì)外殼 無侵染作用 （2）HRV的RNA單獨(dú) 有侵染作用（3）TMV的蛋白質(zhì)外殼HRV的RNA合成的新病毒 有侵染作用（4）全為HRV型 （5）RNA是HRV的遺傳物質(zhì)【解析】從圖觀察可知兩種病毒均由蛋白質(zhì)外殼和RNA組成。圖B中（a）是用TMV的蛋白質(zhì)外殼感染煙葉，沒有病斑，說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)；圖B中（b）為HRV的RNA感染煙葉，結(jié)果出現(xiàn)HRV病斑，說明HRV的RNA有侵染作用；圖B中（c）為用TMV的蛋白質(zhì)外殼和HRV的RNA組合的新病毒可使煙葉患病，癥狀與HRV的病斑相同。整個(gè)實(shí)驗(yàn)說明RNA是遺傳物質(zhì)?！军c(diǎn)評】設(shè)法將RNA和蛋白質(zhì)分開，然后單獨(dú)地、直接地觀察其在遺傳中的作用，仍是本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路。 【舉一反三】：【變式】豌豆的DN