一輪復(fù)習(xí) 人教版必修2 第3章 第1節(jié)-DNA是主要的遺傳物質(zhì)

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)確定的過程共有三個(gè)經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)：1、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)①格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)②艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)2、赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)3、煙草花葉病毒侵染煙草的實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（一）格里菲思的實(shí)驗(yàn)——體內(nèi)轉(zhuǎn)化1.實(shí)驗(yàn)材料：小鼠、兩種肺炎雙球菌多糖類莢膜無多糖類的莢膜、菌落表面粗糙、無毒有多糖類的莢膜、菌落表面光滑、有毒，可致死、可使人患肺炎或使小鼠患敗血癥R型細(xì)菌S型細(xì)菌不死亡死亡不死亡死亡S型活細(xì)菌一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（一）格里菲思的實(shí)驗(yàn)——體內(nèi)轉(zhuǎn)化分離

。1、寫出下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象第一組：R型活細(xì)菌小鼠

。第二組：S型活細(xì)菌小鼠

。第三組：加熱殺死的S型細(xì)菌小鼠

。第四組：R型活細(xì)菌+加熱殺死的S型細(xì)菌小鼠

；注射注射注射注射R型細(xì)菌無毒性，S型細(xì)菌有毒性加熱殺死的S型細(xì)菌無毒性轉(zhuǎn)化為有毒的S型活細(xì)菌遺傳加熱殺死的S型細(xì)菌中有“轉(zhuǎn)化因子”2、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析(1)第一組和第二組對照，說明_______________________________________________。(2)第一組、第二組和第三組對照，說明_______________________________________________。(3)四組實(shí)驗(yàn)對照，說明無毒性的R型活細(xì)菌在與加熱殺死的S型細(xì)菌混合后，________________________，并且這種性狀的轉(zhuǎn)化是可以______的。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：________________________________________。（一）格里菲思的實(shí)驗(yàn)——體內(nèi)轉(zhuǎn)化（二）艾弗里實(shí)驗(yàn)——體外轉(zhuǎn)化1、實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)思路：設(shè)法把S型細(xì)菌的各種物質(zhì)（主要是DNA與蛋白質(zhì)）分離，研究各自的效應(yīng)。S型細(xì)菌的DNADNADNA遺傳物質(zhì)2、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析(1)只有加入_____________________，R型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。(2)S型細(xì)菌的DNA加入______酶后不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：S型細(xì)菌的_______是“轉(zhuǎn)化因子”，即DNA是___________。（二）艾弗里實(shí)驗(yàn)——體外轉(zhuǎn)化1．體內(nèi)轉(zhuǎn)化與體外轉(zhuǎn)化比較（三）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)相關(guān)問題分析（三）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)相關(guān)問題分析1、加熱殺死的S型細(xì)菌中DNA仍有活性(DNA的熱穩(wěn)定性高)：

加熱殺死的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)變性失活，但DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時(shí)，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。2、部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的實(shí)質(zhì)：S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R型細(xì)菌的DNA中，即實(shí)現(xiàn)了基因重組。例1：利用兩種類型的肺炎雙球菌進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。各組肺炎雙球菌先進(jìn)行圖示處理，再培養(yǎng)一段時(shí)間后注射到不同小鼠體內(nèi)。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．通過E、F對照，能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)B．F組可以分離出S和R兩種肺炎雙球菌C．F組產(chǎn)生的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結(jié)果D．能導(dǎo)致小鼠死亡的是A、B、C、D四組D二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)——赫爾希和蔡斯噬菌體是病毒的一種，其特別之處是專以細(xì)菌為宿主，較為人知的噬菌體是以大腸桿菌為寄主的T2噬菌體。跟別的病毒一樣，噬菌體只是一團(tuán)由蛋白質(zhì)外殼包裹著遺傳物質(zhì)，大部分噬菌體還長有“尾巴”，用來將遺傳物質(zhì)注入宿主體內(nèi)，合成子代噬菌體后能引起宿主菌的裂解，故稱為噬菌體。二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)——赫爾希和蔡斯（一）T2噬菌體侵染細(xì)菌的過程1.首先，噬菌體的尾端吸附在細(xì)菌的表面；2.然后，噬菌體把DNA全部注入細(xì)菌體內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼則留在細(xì)菌體外不起作用；5.最后，這些子代噬菌體由于細(xì)菌的解體而被釋放出來，再去侵染其他的細(xì)菌。4.這些新合成的DNA和蛋白質(zhì)外殼組裝出很多個(gè)與親代一模一樣的子代噬菌體。3.噬菌體的DNA在細(xì)菌體內(nèi)，利用細(xì)菌的化學(xué)成分合成噬菌體自身的DNA和蛋白質(zhì)；（一）T2噬菌體侵染細(xì)菌的過程正在裂解的大腸桿菌(1)模板：(2)合成DNA的原料：(3)合成蛋白質(zhì)：吸附1、噬菌體的增殖原料：場所：注入釋放組裝合成親代噬菌體DNA大腸桿菌提供的4種脫氧核苷酸大腸桿菌的氨基酸大腸桿菌的核糖體一群噬菌體正在攻擊大腸桿菌通過攪拌和離心法可將吸附在大腸桿菌的噬菌體分離，上清液為質(zhì)量較輕的噬菌體，沉淀物為質(zhì)量較重的大腸桿菌。二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)——赫爾希和蔡斯專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，在T2噬菌體的化學(xué)組分中，60%是蛋白質(zhì)，40%是DNA。1．實(shí)驗(yàn)材料：________________________。2．實(shí)驗(yàn)方法：__________________，該實(shí)驗(yàn)中用35S、32P分別標(biāo)記________________________。T2噬菌體和大腸桿菌同位素示蹤法噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA組成蛋白質(zhì)的元素：C、H、O、N、S組成DNA的元素：C、H、O、N、P3532很低很高3．實(shí)驗(yàn)過程含35S的大腸桿菌含35S的細(xì)菌培養(yǎng)基+大腸桿菌培養(yǎng)+噬菌體培養(yǎng)35S標(biāo)記的噬菌體(2)侵染細(xì)菌35S標(biāo)記的噬菌體

+大腸桿菌混合培養(yǎng)攪拌、離心結(jié)果上清液放射性

；沉淀物反射性

。(1)標(biāo)記噬菌體二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一：35S標(biāo)記（蛋白質(zhì)）的噬菌體侵染大腸桿菌很低很高3．實(shí)驗(yàn)過程含32P的大腸桿菌含32P的細(xì)菌培養(yǎng)基+大腸桿菌培養(yǎng)+噬菌體培養(yǎng)32P標(biāo)記的噬菌體(2)侵染細(xì)菌32P標(biāo)記的噬菌體

+大腸桿菌混合培養(yǎng)攪拌、離心結(jié)果上清液放射性

；沉淀物反射性

。(1)標(biāo)記噬菌體二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一：32P標(biāo)記（DNA）的噬菌體侵染大腸桿菌4．實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(1)用35S標(biāo)記噬菌體，上清液中放射性很高的原因：蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入大腸桿菌，離心后存在于上清液中。(2)用32P標(biāo)記噬菌體，沉淀物中放射性很高的原因：DNA進(jìn)入大腸桿菌，離心后存在于沉淀物中。

在噬菌體中，親代和子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA，而不是蛋白質(zhì)，也就是說,子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳給后代的，因此DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。5．實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、為什么體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)不能說明誰是轉(zhuǎn)化因子S型細(xì)菌的各種物質(zhì)沒有分開2、體內(nèi)轉(zhuǎn)化與體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的關(guān)系？體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)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、加熱殺死的S型細(xì)菌的DNA是如何使R型轉(zhuǎn)化為S型的？基因重組（類似于轉(zhuǎn)基因技術(shù)）解決：解決：1、不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體。為什么？因?yàn)槭删w進(jìn)行寄生生活。3、該實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒茏C明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)？不能，因?yàn)槭删w侵染時(shí)蛋白質(zhì)外殼留在大腸桿菌體外，其作用不能證明。4、合成的子代噬菌體，DNA模板是誰的，原料是誰的？包括哪些原料？利用的細(xì)胞器是誰的？原料：酶、4種脫氧核苷酸、氨基酸、ATP等；利用大腸桿菌的核糖體。2、分別獲得被32P、35S標(biāo)記的噬菌體的具體方法是？分別用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P和35S標(biāo)記的大腸桿菌。5、離心和攪拌的目的？使噬菌體的蛋白質(zhì)外殼脫離大腸桿菌1.標(biāo)記大腸桿菌2.標(biāo)記噬菌體3.標(biāo)記的噬菌體分別侵染未標(biāo)記的大腸桿菌4.攪拌離心培養(yǎng)液：上清液（培養(yǎng)液，含親代噬菌體）5.觀察放射性沉淀物（大腸桿菌，含子代噬菌體）實(shí)驗(yàn)過程二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)(1)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上講，含有35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)均不能進(jìn)入大腸桿菌，離心后全存在于上清液；實(shí)際操作中，沉淀物中也有少量放射性，原因是：由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體吸附在大腸桿菌表面，隨大腸桿菌離心到沉淀物中。6.實(shí)驗(yàn)誤差分析(2)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上講，含有32P標(biāo)記的DNA全部注入大腸桿菌內(nèi)，上清液放射性為0；實(shí)際操作中，上清液中有少量放射性，原因是：①保溫時(shí)間過短，有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，上清液中出現(xiàn)放射性。②保溫時(shí)間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液，也會使上清液中出現(xiàn)放射性。6.實(shí)驗(yàn)誤差分析[典例1]（2015蘇州模擬）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。下列敘述正確的是()

A．用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體可獲得被32P標(biāo)記的T2噬菌體

B．?dāng)嚢璧哪康氖鞘故删w的蛋白質(zhì)外殼與噬菌體的DNA分開

C．如果離心前保溫時(shí)間過長，會導(dǎo)致上清液中的放射性升高

D．該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明DNA是主要遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)C[典例2]關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”的敘述，正確的是()A．分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體B．分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進(jìn)行長時(shí)間的保溫培養(yǎng)C．用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中，沉淀物中存在少量放射性可能是攪拌不充分所致D．32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)分別說明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)C三、證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法比較四、RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1、煙草花葉病毒侵染煙草實(shí)驗(yàn)煙草花葉病毒（簡稱TMV）的基本成分就是蛋白質(zhì)和RNA五、生物的遺傳物質(zhì)√××1．(高考題組合)判斷有關(guān)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)敘述的正誤。(1)(2012·江蘇卷，2B)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)比肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)更具說服力()(2)(2011·江蘇卷，12A)分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體()(3)(2011·江蘇卷，12D)32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)()(4)(2012·重慶卷，2B)噬菌體能利用宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸()(5)(2011·江蘇卷，12D)用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致()×√2．(2013·新課標(biāo)全國Ⅱ卷，5)在生命科學(xué)發(fā)展過程中，證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)是()①孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)②摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)③肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)④T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)⑤DNA的X光衍射實(shí)驗(yàn)A．①②B．②③C．③④ D．④⑤C3.科學(xué)家格里菲斯和艾弗里所做的肺炎雙球菌的實(shí)驗(yàn)是為了（）A.證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，RNA也有遺傳的作用B.篩選肺炎球菌的藥物C.證明DNA是生物的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D.證明DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制C4.艾佛里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾斯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)用同位素示蹤法B.二者的設(shè)計(jì)思路都是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，研究各自的效應(yīng)C.艾佛里實(shí)驗(yàn)設(shè)置了對照，赫爾斯與蔡斯的實(shí)驗(yàn)沒有對照D.二者都誘發(fā)了基因突變B5．噬菌體內(nèi)的S用35S標(biāo)記，P用32P標(biāo)記，細(xì)菌內(nèi)蛋白質(zhì)含32S，DNA含31P，用該噬菌體去侵染細(xì)菌后，產(chǎn)生了許多子代噬菌體，那么在子代菌體中35S和32P的分布規(guī)律是()A．外殼內(nèi)有35S和32S，核心內(nèi)只含有32PB．外殼內(nèi)只有32S，核心內(nèi)只含有32PC．外殼內(nèi)有35S和32S，核心內(nèi)都含有32P和31PD．外殼內(nèi)只有32S，核心內(nèi)都含有31PD6．(2015·哈爾濱模擬)如果用3H、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成分中，能夠找到的放射性元素為()A．可在外殼中找到3H、15N和35SB．可在DNA中找到3H、15N和32PC．可在外殼中找到15N、32SD．可在DNA中找到15N、32P、32SB7.下圖是赫爾希和蔡斯所做的關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)示意圖，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）A.若想得到被標(biāo)記的噬菌體，必須先得到被同種元素標(biāo)記的細(xì)菌B.若沉淀物的放射性很高，則第一步是獲得35S標(biāo)記的噬菌體C.第二步培養(yǎng)時(shí)間的長短可能會影響沉淀和上清液中放射性的變化D.若要證明DNA是遺傳物質(zhì)，應(yīng)