精講17 DNA是主要的遺傳物質(zhì)【知識(shí)架構(gòu)+考點(diǎn)精講】 高考生物一輪復(fù)習(xí)查漏補(bǔ)缺課件（新教材新高考）

DNA是主要的遺傳物質(zhì)梳理回扣1.2種肺炎鏈球菌——S型菌：有多糖類莢膜、有毒、菌落光滑R型菌：無多糖類莢膜、無毒、菌落粗糙“光S有毒，粗R雙無”2.①噬菌體的化學(xué)組成：DNA、蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)和DNA的特有元素？P45右側(cè)相關(guān)信息②噬菌體結(jié)構(gòu)？寄主細(xì)胞？合成蛋白質(zhì)和DNA的模板、原料、場(chǎng)所、能量分別由誰提供？P45第一段3.格里菲思、艾弗里、赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)論？4.艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、赫爾希和蔡斯噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)——實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路（共同之處）：考填空

將DNA、蛋白質(zhì)等物質(zhì)分開，單獨(dú)、直接觀察其作用5.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)：讀P45第二段（可分為4步）（兩組均為實(shí)驗(yàn)組）（1）如何標(biāo)記噬菌體？先分別用含35S、32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌；

再分別用含35S、32P的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體。注意：a.不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體；b.不能用35S和32P標(biāo)記同一噬菌體，必須分兩組對(duì)比實(shí)驗(yàn)

c.不能標(biāo)記CHON這些DNA和蛋白質(zhì)的共有元素（2）短時(shí)間保溫的目的？

讓噬菌體適當(dāng)增殖。（3）攪拌的目的？

（4）離心的目的？（5）異常現(xiàn)象分析：攪拌不充分的結(jié)果？保溫時(shí)間過短或過長(zhǎng)的結(jié)果？6.DNA是主要的遺傳物質(zhì)的理由——絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA。P46最后一段7.DNA病毒：噬菌體、乙肝病毒

RNA病毒：艾滋病病毒、流感病毒（如：H7N9）、SARS病毒、煙草花葉病毒、新冠病毒DNA是主要的遺傳物質(zhì)課本細(xì)節(jié)P42問題探討1：1.能夠自我復(fù)制2.具有儲(chǔ)存遺傳信息的能力3.能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝4.結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，但在特殊情況下又能發(fā)生突變，而且突變以后還能繼續(xù)復(fù)制，并且遺傳給后代真核生物、原核生物、大多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)病毒（煙草花葉病毒、HIV）的遺傳物質(zhì)是RNA—絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”是總結(jié)多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)后得出的結(jié)論。不是通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,而是統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)得到的P46：1.選材—細(xì)菌和病毒：（1）個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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2.艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的思路：設(shè)法單獨(dú)研究DNA和蛋白質(zhì)各自的效應(yīng)。（1）每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性去除一種物質(zhì)，利用減法原理；（2）放射性同位素標(biāo)記技術(shù)3.技術(shù)手段：艾弗里：細(xì)菌培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(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)的提取和分離技術(shù)等。一、對(duì)DNA的認(rèn)識(shí)注意：1.多糖、蛋白質(zhì)、核酸等都是生物大分子，都是由許多基本單位連接而成的，這些基本單位稱為單體，每一個(gè)單體都以若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架，生物大分子是由許多單體連接成的多聚體2.DNA的初步水解產(chǎn)物與徹底水解產(chǎn)物分別是什么？脫氧核苷酸；磷酸、脫氧核糖、含氮堿基（ATGC）3.形成核酸的過程：是核苷酸的脫水縮合過程4.同一個(gè)體的不同細(xì)胞中DNA相同，RNA不完全相同，原因是什么？基因的選擇性表達(dá)5.核酸分子具有多樣性的主要原因是什么？核苷酸的排列順序多種多樣1.關(guān)于肺炎鏈球菌：（1）R型、S型細(xì)菌的特點(diǎn)？（2）S型活細(xì)菌的致病性與它的什么結(jié)構(gòu)有關(guān)？S型細(xì)菌的多糖莢膜是否能直接致?。縋43小字（3）加熱使細(xì)菌致死但DNA有活性的原因是什么？二、肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)——格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)多糖莢膜莢膜是某些細(xì)菌的細(xì)胞壁外面包圍的一層膠狀物質(zhì)，S型細(xì)菌的多糖類莢膜能夠使S型細(xì)菌抵抗吞噬細(xì)胞的吞噬，有利于細(xì)菌在宿主體內(nèi)生活并大量繁殖而導(dǎo)致小鼠患病死亡蛋白質(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)變性失活，DNA雙鏈解開，當(dāng)溫度恢復(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)。再思考：①加熱為什么可以殺死S型菌？加熱致死的S型細(xì)菌為什么沒有致病性？②加熱致死的S型細(xì)菌為什么還具有轉(zhuǎn)化功能？是S型的DNA使小鼠死亡嗎？3.進(jìn)一步思考：（1）該實(shí)驗(yàn)最重要的一步是？（2）所有的R型活細(xì)菌都能被轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌嗎？（3）為什么S型活細(xì)菌是由R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化而來而非基因突變產(chǎn)生？轉(zhuǎn)化效率低，只有少部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌加熱殺死的S型細(xì)菌與R型活細(xì)菌混合注入小鼠體內(nèi)R型活細(xì)菌無致病性，S型活細(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)菌加熱殺死的S型細(xì)菌中含有轉(zhuǎn)化因子，使R型轉(zhuǎn)化為S型2.分析實(shí)驗(yàn)過程得出結(jié)論：(1)實(shí)驗(yàn)①、②對(duì)照組，說明(2)實(shí)驗(yàn)②、③對(duì)照說明(3)實(shí)驗(yàn)②、③、④對(duì)比說明(4)綜合以上實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是三、肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化引起的變異是可以遺傳的S型菌有SI、SⅡ、SⅢ等不同類型，它們分別是RI、RⅡ、RⅢ通過基因突變形成的。對(duì)小鼠均有致死效應(yīng)，其區(qū)別主要是莢膜多糖抗原的不同。格里菲思實(shí)驗(yàn)用的是SⅢ和RⅡ轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是什么？對(duì)基因工程有何啟示？艾弗里肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),不僅證明DNA是遺傳物質(zhì)，還證明DNA在同種生物不同個(gè)體之間的轉(zhuǎn)移。遺傳轉(zhuǎn)化是指同源或異源的游離DNA被細(xì)菌的細(xì)胞攝取，并得以表達(dá)的基因轉(zhuǎn)移過程。自然轉(zhuǎn)化是細(xì)胞在一定生長(zhǎng)階段出現(xiàn)容易接受外源DNA的生理特性；人工轉(zhuǎn)化則是通過人為誘導(dǎo)的方法，使細(xì)胞具有攝取DNA的能力，或人為地將DNA導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)。R型細(xì)菌在生長(zhǎng)到一定階段時(shí)，就會(huì)分泌一種小分子的蛋白質(zhì)，稱為感受態(tài)因子，這種因子與細(xì)胞表面受體相互作用，誘導(dǎo)感受態(tài)特異蛋白質(zhì)的表達(dá)，它的表達(dá)使細(xì)胞表面的DNA結(jié)合蛋白及核酸酶裸露出來，使其具有與DNA結(jié)合的活性。(1)實(shí)驗(yàn)①②對(duì)比，說明

R型細(xì)菌無毒性、S型細(xì)菌有毒性。(2)實(shí)驗(yàn)②③對(duì)比，說明已加熱致死的S型細(xì)菌無毒性。(3)實(shí)驗(yàn)②③④對(duì)比，說明

R

型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。對(duì)照原則、單一變量原則；由于研究沒深入到DNA水平，所以不能說明DNA是轉(zhuǎn)化因子；加熱蛋白質(zhì)變性失活、DNA活性不受影響；轉(zhuǎn)化原理是基因重組；轉(zhuǎn)化引起的變異是可以遺傳的；轉(zhuǎn)化（變異）的是少數(shù)結(jié)論：加熱殺死的S型細(xì)菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”，使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌S型菌內(nèi)含有DNA、蛋白質(zhì)、多糖等多種成分，哪種成分是轉(zhuǎn)化因子呢？第1組—對(duì)照組：不加酶第2~5組—實(shí)驗(yàn)組：加特定一種酶，每組特異性去除一種物質(zhì)，尋找出轉(zhuǎn)化因子---減法原理結(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；DNA是遺傳物質(zhì)二、肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)——艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)結(jié)論：2.艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)結(jié)論：3.肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)結(jié)論：4.進(jìn)一步思考：該實(shí)驗(yàn)間接證明了？DNA能夠產(chǎn)生可遺傳的變異DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)將加熱致死的S型細(xì)菌破碎、設(shè)法去除絕大部分糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，制成細(xì)胞提取物。對(duì)照原則；單一變量原則轉(zhuǎn)化原理是基因重組；轉(zhuǎn)化引起的變異是可以遺傳的；轉(zhuǎn)化（變異）的是少數(shù)訓(xùn)練1——解釋各區(qū)段變化的原因①ab段：將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型活細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，ab時(shí)間段內(nèi)，小鼠體內(nèi)還沒形成大量的免疫R型細(xì)菌的抗體，故該時(shí)間段內(nèi)R型細(xì)菌數(shù)量增多。②bc段：小鼠體內(nèi)形成大量的對(duì)抗R型細(xì)菌的抗體，致使R型細(xì)菌數(shù)量減少。③cd段：c之前，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，所以cd段R型細(xì)菌數(shù)量增多。④S型細(xì)菌來源：少量R型細(xì)菌獲得了S型細(xì)菌的DNA，并轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，故S型細(xì)菌是從0開始。將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型活細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)S型肺炎雙球菌有SI、SⅡ、SⅢ等不同類型，它們是通過基因突變形成的。對(duì)小鼠均有致死效應(yīng)，其區(qū)別主要是莢膜多糖抗原的不同。科學(xué)家通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)初步證明了DNA是遺傳物質(zhì)。請(qǐng)回答：

研究人員用加熱殺死的SⅢ型菌與R型菌混合后注射到正常小鼠體內(nèi)，小鼠死亡。小鼠死亡的原因可能是R型菌突變成S型菌所致，也可能是殺死的SⅢ型菌使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌所致。研究人員通過檢測(cè)死亡小鼠體內(nèi)S型菌的類型，探究小鼠死亡是由上述那種原因所致，請(qǐng)預(yù)期結(jié)果和結(jié)論。

訓(xùn)練2——濰坊模擬若只檢測(cè)到SⅢ型菌，則小鼠死因可能是殺死的SⅢ型菌使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，也可能是R型菌突變成S型菌；若檢測(cè)到其他類型的S型菌，則小鼠死因是R型菌突變?yōu)镾型菌假設(shè)是基因突變（假設(shè)是基因重組），分別運(yùn)用演繹推理來預(yù)測(cè)：三、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)注意：T2噬菌體只提供遺傳物質(zhì)DNA作為模板，原料、能量、酶、場(chǎng)所均由大腸桿菌提供（一）標(biāo)記噬菌體（二）標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌（三）攪拌、離心、檢測(cè)放射性（四）檢測(cè)細(xì)菌裂解釋放出的噬菌體（五）結(jié)論二、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)先分別用含35S、32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌再分別用含35S、32P的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體短時(shí)間的保溫：保溫：讓噬菌體充分侵染大腸桿菌短時(shí)間：避免細(xì)菌裂解釋放出噬菌體

攪拌的目的：使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離離心的目的：讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，沉淀物中留下被感染的大腸桿菌①若用32P標(biāo)記，從理論上講，上清液無放射性，但結(jié)果有，原因是？②若用35S標(biāo)記，從理論上講，沉淀物中無放射性，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果有，原因是？保溫時(shí)間過短，部分噬菌體還未侵染細(xì)菌；保溫時(shí)間過長(zhǎng)，細(xì)菌裂解，釋放子代噬菌體。可能攪拌不充分，有少量35S的噬菌體吸附在細(xì)菌表面真正在親子代之間起到連續(xù)性作用的是DNADNA是遺傳物，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)思考：(1)該實(shí)驗(yàn)不能標(biāo)記C、H、O、N的原因：(2)35S(標(biāo)記蛋白質(zhì))和32P(標(biāo)記DNA)不能同時(shí)標(biāo)記在同一噬菌體上的原因：（1）這些是DNA和蛋白質(zhì)共有的元素，無法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開（2）放射性檢測(cè)時(shí)只檢測(cè)到存在部位，不能確定是何種元素的放射性思考：1.該實(shí)驗(yàn)間接證明了？2.若用32P和35S共同標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，子代噬菌體的標(biāo)記情況是？有少數(shù)子代噬菌體被32P標(biāo)記DNA能夠自我復(fù)制DNA能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成不可以證明：；DNA可產(chǎn)生可遺傳的變異艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的思路：設(shè)法單獨(dú)研究DNA和蛋白質(zhì)各自的效應(yīng)。噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)成功的原因之一：噬菌體只將DNA注入大腸桿菌細(xì)胞在證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA的實(shí)驗(yàn)中，能否用該實(shí)驗(yàn)過程？四、煙草花葉病毒侵染煙草葉片實(shí)驗(yàn)思考：1.在證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA的實(shí)驗(yàn)中，能否利用噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的操作過程？請(qǐng)說明理由。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論是？不能，因?yàn)闊煵莼ㄈ~病毒侵染煙草細(xì)胞時(shí)，RNA和蛋白質(zhì)沒有分開，是完整的病毒侵入宿主細(xì)胞。因此，本實(shí)驗(yàn)只能通過人工分離提純技術(shù)分離RNA和蛋白質(zhì)，然后再單獨(dú)導(dǎo)入宿主細(xì)胞，單獨(dú)觀察它們的作用。RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。DNA是遺傳物質(zhì)(蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì))DNA是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)（DNA是遺傳物質(zhì)，其他物質(zhì)不是）加熱殺死的S型菌中含有“轉(zhuǎn)化因子

”，使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA回顧探索之路：DNA是主要的遺傳物質(zhì)煙草花葉病毒侵染煙草實(shí)驗(yàn)課本P62-T3（2017全國(guó)Ⅰ卷）根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，有些病毒對(duì)人類健康會(huì)造成很大危害。通