高中生物3.1DNA是主要的遺傳物質(zhì)知識梳理新人教版必修2

3.1DNA是主要的遺傳物質(zhì)知識梳理一、對遺傳物質(zhì)的早期推測20世紀(jì)20年代，大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。20世紀(jì)30年代，人們認(rèn)識到組成DNA分子的脫氧核苷酸有4種，每一種有一個(gè)特定的堿基。這一認(rèn)識本可以使人們意識到DNA的重要性，但是認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.肺炎鏈球菌的類型項(xiàng)目S型細(xì)菌R型細(xì)菌菌落表面光滑表面粗糙菌體有無毒性有無2.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（1）過程與現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)過程結(jié)果分析結(jié)論①R型活細(xì)菌eq\o(→,\s\up7(注射))小鼠不死亡R型細(xì)菌無毒性加熱致死的S型細(xì)菌，含有某種促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子②S型活細(xì)菌eq\o(→,\s\up7(注射))小鼠死亡eq\o(→,\s\up7(分離))S型活細(xì)菌S型細(xì)菌有毒性③加熱致死的S型細(xì)菌eq\o(→,\s\up7(注射))小鼠不死亡加熱致死的S型細(xì)菌已失活，毒性消失eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(④R型活細(xì)菌,加熱致死的S型細(xì)菌))eq\o(→,\s\up11(混合后),\s\do4(注射))小鼠死亡eq\o(→,\s\up7(分離))S型活細(xì)菌R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，且性狀可以遺傳（1）實(shí)驗(yàn)①②對比說明R型細(xì)菌無毒，S型細(xì)菌有毒。（2）實(shí)驗(yàn)②③對比說明加熱致死的S型細(xì)菌無毒。（3）實(shí)驗(yàn)②③④對比說明加熱致死的S型細(xì)菌能使部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。（4）綜合以上實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是S型細(xì)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.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)注：通過酶解法，將物質(zhì)一個(gè)個(gè)的排除，通過觀察剩余提取物的轉(zhuǎn)化活性來尋找轉(zhuǎn)化因子，這就是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“減法原理”。減法原理：在對照實(shí)驗(yàn)中，與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。例如，在艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)。三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體。（1）結(jié)構(gòu)[填圖]（2）生活方式：寄生在大腸桿菌體內(nèi)。（3）噬菌體的侵染過程：A.噬菌體中DNA和蛋白質(zhì)共有的元素組成是C、H、O、N，蛋白質(zhì)特有的元素是eq\a\vs4\al(S)，P幾乎全部存在于DNA中。B.子代噬菌體物質(zhì)合成所需要的原料來源于大腸桿菌，但合成的子代噬菌體與親代噬菌體幾乎相同，原因是指導(dǎo)子代噬菌體合成的遺傳物質(zhì)來自親代噬菌體。C.T2噬菌體不能（填“能”或“不能”）在肺炎鏈球菌體內(nèi)增殖，原因是T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒。2.實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記法。3.實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象標(biāo)記噬菌體的方法演示：噬菌體侵染大腸桿菌：4.實(shí)驗(yàn)分析（1）T2噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在細(xì)胞外。（2）子代T2噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳的。5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA才是噬菌體的遺傳物質(zhì)。【難點(diǎn)解析】（1）本實(shí)驗(yàn)采用的是放射性同位素標(biāo)記技術(shù)，為什么用35S和32P進(jìn)行標(biāo)記？提示：S是噬菌體蛋白質(zhì)特有的元素，P幾乎都存在于DNA分子中，用放射性同位素32P和35S分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，可以單獨(dú)地觀察它們各自的作用。（2）為什么不能直接用含35S和32P的普通培養(yǎng)基來培養(yǎng)T2噬菌體？提示：因?yàn)門2噬菌體是細(xì)菌病毒，只有在細(xì)菌體內(nèi)才能進(jìn)行增殖，故應(yīng)先培養(yǎng)細(xì)菌，再用細(xì)菌培養(yǎng)T2噬菌體，而不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體。（3）能否用14C和18O標(biāo)記噬菌體？能否用32P和35S同時(shí)標(biāo)記噬菌體？提示：不能，因?yàn)镈NA和蛋白質(zhì)都含C和O元素。不能用32P和35S同時(shí)標(biāo)記噬菌體，因?yàn)榉派湫詸z測時(shí)只能檢測到放射性存在的部位，不能確定是何種元素的放射性。（4）圖2中T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)中需經(jīng)過短時(shí)間保溫后，再進(jìn)行⑦⑧過程。⑦⑧分別代表攪拌和離心過程，其中⑦的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體（蛋白質(zhì)外殼）與細(xì)菌分離，⑧的目的是讓上清液中析出質(zhì)量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。（5）35S標(biāo)記的一組，為什么沉淀中出現(xiàn)了放射性？提示：攪拌不充分，仍有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面（6）32P標(biāo)記的一組，為什么上清液中出現(xiàn)了放射性？提示：a.保溫時(shí)間過短，部分噬菌體DNA還未侵染到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)；b.保溫時(shí)間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖，后子代噬菌體釋放出來；四、DNA是主要的遺傳物質(zhì)1.煙草花葉病毒侵染煙草的實(shí)驗(yàn)（1）煙草花葉病毒的組成：只含有蛋白質(zhì)和RNA。（2）侵染實(shí)驗(yàn)（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。2.DNA是主要的遺傳物質(zhì)：因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DN