高中生物必修二課件：3-1 DNA是主要的遺傳物質

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質第3章

基因的本質[學習目標]

1.掌握肺炎雙球菌體內和體外轉化實驗的過程和結論。2.掌握噬菌體侵染細菌實驗的方法、過程及結論。3.理解DNA是主要遺傳物質的結論。新知導學達標檢測內容索引新知導學1.對遺傳物質的早期推測20世紀20年代，大多數科學家認為

是生物體的遺傳物質。20世紀30年代，人們認識到

的重要性，但是認為

是遺傳物質的觀點仍占主導地位。一、肺炎雙球菌的轉化實驗DNA蛋白質蛋白質2.肺炎雙球菌類型項目S型細菌R型細菌菌落表面_____表面____菌體有無毒性_______光滑粗糙有無3.格里菲思的體內轉化實驗實驗過程結果分析結論①R型活細菌

小鼠______R型細菌無毒性加熱殺死的S型細菌體內含有“

”，促使R型細菌轉化為S型細菌②S型活細菌

小鼠____S型細菌有毒性③加熱殺死的S型細菌小鼠_______加熱殺死的S型細菌已失活，毒性消失R型細菌轉化為

細菌，且性狀可以遺傳不死亡死亡不死亡轉化因子死亡S型S型4.艾弗里的轉化實驗(1)實驗過程及結果R型菌S型菌(2)結論：

是使R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質。DNA例1某研究人員模擬肺炎雙球菌轉化實驗，進行了以下4個實驗：①S型細菌的DNA＋DNA酶→加入R型細菌→注射入小鼠②R型細菌的DNA＋DNA酶→加入S型細菌→注射入小鼠③R型細菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型細菌的DNA→注射入小鼠④S型細菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型細菌的DNA→注射入小鼠以上4個實驗中小鼠存活的情況依次是A.存活，存活，存活，死亡

B.存活，死亡，存活，死亡C.死亡，死亡，存活，存活

D.存活，死亡，存活，存活√答案解析例1某研究人員模擬肺炎雙球菌轉化實驗，進行了以下4個實驗：①S型細菌的DNA＋DNA酶→加入R型細菌→注射入小鼠②R型細菌的DNA＋DNA酶→加入S型細菌→注射入小鼠③R型細菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型細菌的DNA→注射入小鼠④S型細菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型細菌的DNA→注射入小鼠以上4個實驗中小鼠存活的情況依次是A.存活，存活，存活，死亡

B.存活，死亡，存活，死亡C.死亡，死亡，存活，存活

D.存活，死亡，存活，存活√答案解析解析能使小鼠死亡的是活的S型細菌，而不是S型細菌的DNA。①中有活的R型細菌，無毒性，小鼠存活；②中有活的S型細菌，小鼠死亡；③中有S型細菌的DNA和無活性的R型細菌，無活性的R型細菌無法轉化成活的S型細菌，S型細菌的DNA無法使小鼠死亡；④中只有R型細菌的DNA，無法使小鼠死亡。A.①不能證明S型細菌的蛋白質不是轉化因子B.②說明S型細菌的莢膜多糖有酶活性C.③和④說明S型細菌的DNA是轉化因子D.①～④說明DNA是主要的遺傳物質例2艾弗里及其同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，結果如表所示。由表可知答案解析√實驗組號接種菌型加入S型細菌的物質培養(yǎng)皿長菌情況①R型蛋白質R型②R型莢膜多糖R型③R型DNAR型、S型④R型DNA(經DNA酶處理)R型A.①不能證明S型細菌的蛋白質不是轉化因子B.②說明S型細菌的莢膜多糖有酶活性C.③和④說明S型細菌的DNA是轉化因子D.①～④說明DNA是主要的遺傳物質例2艾弗里及其同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，結果如表所示。由表可知答案解析√實驗組號接種菌型加入S型細菌的物質培養(yǎng)皿長菌情況①R型蛋白質R型②R型莢膜多糖R型③R型DNAR型、S型④R型DNA(經DNA酶處理)R型解析第①②組實驗說明蛋白質和莢膜多糖與R型細菌轉化為S型細菌無關，A、B項錯誤；第③組實驗說明DNA與R型細菌轉化為S型細菌有關，第④組實驗說明DNA被水解后的產物不能使R型細菌轉化為S型細菌，C項正確；①～④只能說明DNA是遺傳物質，而不能說明DNA是主要的遺傳物質，D項錯誤。易錯易混肺炎雙球菌轉化實驗的幾個易錯點(1)轉化過程中并不是所有的R型細菌都被轉化成S型細菌，而只是小部分R型細菌被轉化成S型細菌。(2)加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的DNA在加熱結束后隨溫度的恢復又逐漸恢復活性。(3)體內轉化實驗的結論是S型細菌體內有“轉化因子”，沒有證明“轉化因子”是DNA，體外轉化實驗進一步證明“轉化因子”是DNA。易錯易混肺炎雙球菌轉化實驗的幾個易錯點(1)轉化過程中并不是所有的R型細菌都被轉化成S型細菌，而只是小部分R型細菌被轉化成S型細菌。(2)加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的DNA在加熱結束后隨溫度的恢復又逐漸恢復活性。(3)體內轉化實驗的結論是S型細菌體內有“轉化因子”，沒有證明“轉化因子”是DNA，體外轉化實驗進一步證明“轉化因子”是DNA。二、噬菌體侵染細菌的實驗1.實驗者：

。2.實驗方法：

法。3.實驗材料：T2噬菌體(如圖所示)。赫爾希和蔡斯放射性同位素標記DNA蛋白質4.實驗過程(1)標記T2噬菌體大腸桿菌大腸桿菌噬菌體噬菌體(2)侵染細菌高低低高(2)侵染細菌高低低高5.實驗分析(1)T2噬菌體侵染細菌時，

進入到細菌的細胞中，而

留在外面。(2)子代T2噬菌體的各種性狀是通過

來遺傳的。6.實驗結論：

才是真正的遺傳物質。DNA蛋白質外殼親代的DNADNA解析組成噬菌體蛋白質的基本單位是氨基酸，而P是噬菌體DNA組成成分之一——磷酸的構成元素，對照圖解標號被標記的部分應分別選擇①②。例3赫爾希和蔡斯分別用35S和32P標記T2噬菌體的蛋白質和DNA，下列被標記的部分組合是A.①② B.①③ C.①④ D.③④√答案解析例4為證明蛋白質和DNA究竟哪一種是遺傳物質，赫爾希和蔡斯做了“T2噬菌體侵染大腸桿菌”的實驗(T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌體內)。下圖中親代噬菌體已用32P標記，A、C中的方框代表大腸桿菌。下列關于本實驗及病毒、細菌的敘述正確的是A.圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，其內的營養(yǎng)成分中

要加入32P標記的無機鹽B.若要達到實驗目的，還要再設計一組用35S標記噬菌體的實驗，兩組

相互對照C.噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律，而大腸桿菌的遺傳遵循基因分

離定律D.若本組實驗B(上清液)中出現放射性，則不能證明DNA是遺傳物質答案解析√解析由題干信息可知，圖中親代噬菌體已用32P標記，則錐形瓶中培養(yǎng)液內的營養(yǎng)成分應無放射性標記；要證明DNA是遺傳物質，還應設計一組用35S標記噬菌體的實驗，兩組為相互對照實驗；大腸桿菌是原核生物，其遺傳不遵循基因分離定律；若本組實驗B(上清液)中出現放射性，可能是實驗時間較長，大腸桿菌裂解導致的，也可能是部分噬菌體的DNA未侵入大腸桿菌，經攪拌、離心到上清液中。思維啟迪同位素標記法在噬菌體侵染細菌實驗中的應用分析(1)用哪種標記元素若用32P和35S，則分別標記了DNA和蛋白質，若用C、H、O等，則同時標記了DNA和蛋白質。項目DNA蛋白質DNA和蛋白質噬菌體32P35S14C、3H、18O、15N細菌31P32S12C、2H、16O、14N子代噬菌體32P(少數)、31P(全部)32SC、H、O、N的兩種同位素都有(2)注意標記對象是噬菌體還是細菌，標記對象不同對應結果不同三、生物的遺傳物質1.RNA是遺傳物質的實驗證據(1)實驗材料：煙草花葉病毒，只由

和

組成。(2)實驗過程蛋白質RNA不感染病毒感染病毒RNA(3)結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是

，不是

。RNA蛋白質2.絕大多數生物的遺傳物質是

，只有極少數生物的遺傳物質是

。因此，

是主要的遺傳物質。DNARNADNA歸納總結不同生物的遺傳物質

細胞生物非細胞生物真核生物原核生物多數病毒少數病毒核酸種類DNA和RNADNA和RNADNARNA遺傳物質DNADNADNARNA例5

(2018·濱州高一檢測)下圖表示科研人員探究“煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質”的實驗過程，由此可以判斷A.水和苯酚的作用是分離病毒的蛋白質和RNAB.TMV的蛋白質不能進入煙草細胞中C.侵入煙草細胞的RNA進行了逆轉錄過程D.RNA是TMV的主要遺傳物質√答案解析解析水和苯酚的作用是將TMV的RNA與蛋白質分離開，A正確；能將TMV的蛋白質接種到正常煙草花葉細胞內，即TMV的蛋白質能進入煙草細胞中，B錯誤；通過該實驗無法判斷侵入煙草細胞的RNA是否進行了逆轉錄過程，C錯誤；本實驗表明RNA是TMV的遺傳物質，而不能表明RNA是TMV的主要遺傳物質，D錯誤。例6下列有關生物體遺傳物質的敘述，正確的是A.豌豆的遺傳物質主要是DNAB.酵母菌的遺傳物質主要分布在染色體上C.T2噬菌體的遺傳物質含有硫元素D.HIV的遺傳物質水解產生4種脫氧核苷酸√答案解析解析豌豆的遺傳物質只有DNA；酵母菌的遺傳物質DNA主要分布在染色體上，少量分布在細胞質中；T2噬菌體的遺傳物質是DNA，不含S元素；HIV的遺傳物質是RNA，初步水解后產生4種核糖核苷酸。學習小結DNADNARNADNA達標檢測1.判斷正誤(1)格里菲思的實驗結果沒有具體證明哪一種物質是遺傳物質(

)(2)艾弗里證明轉化因子是DNA而不是蛋白質(

)(3)1952年，赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體，證明T2噬菌體的遺傳物質是DNA(

)(4)用含35S的噬菌體侵染細菌，經離心后，可在沉淀物中發(fā)現大量的放射性物質(

)(5)真核生物細胞中的遺傳物質都是DNA，原核生物細胞中的遺傳物質都是RNA(

)答案12345√×√√×2.探索遺傳物質的過程是漫長的，直到20世紀初期，人們仍普遍認為蛋白質是遺傳物質。當時人們作出判斷的理由不包括A.不同生物的蛋白質在結構上存在差異B.蛋白質與生物的性狀密切相關C.蛋白質比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復制D.蛋白質中氨基酸的不同排列組合可以儲存大量遺傳信息答案√12345解析蛋白質的熱穩(wěn)定性較DNA差，且不能復制；其他選項所述的蛋白質的特點，與遺傳物質應具備的特征一致。解析3.肺炎雙球菌轉化實驗證明了A.基因位于染色體上B.染色體是遺傳物質的主要載體C.DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質D.在不含DNA的生物體內，RNA就是該生物的遺傳物質√答案123454.下列有關核酸與遺傳物質關系的敘述，不正確的是A.DNA是絕大多數生物的遺傳物質B.有些生物的遺傳物質是RNAC.在真核生物中，DNA和RNA都是遺傳物質，其中DNA是主要的遺傳物質D.核酸是所有生物的遺傳物質，其中DNA是主要的遺傳物質解析√答案12345解析具有細胞結構的生物含有DNA和RNA兩種核酸，但DNA是遺傳物質，病毒只含有DNA或RNA一種核酸，其含有的這種核酸就是該病毒的遺傳物質?？傊蠖鄶瞪锏倪z傳物質是DNA，即DNA是主要的遺傳物質。5.下圖是噬菌體侵染細菌示意圖，請回答下列問題：答案12345解析(1)噬菌體侵染細菌的正確順序應是__________。(2)圖中D表明噬菌體侵染細菌時，留在細菌外的是____________，注入細菌體內的物質是____________。(3)圖中E表明______________________________________________。(4)噬菌體侵染細菌實驗得出了_______是遺傳物質的結論。

BDAEC蛋白質外殼噬菌體DNA噬菌體復制完成(產生性狀完全相同的噬菌體后代)DNA解析噬菌體侵染細菌的過程可以分為五個步驟：①吸附：噬菌體用尾部的末端吸附在細菌表面；②侵入：噬菌體通過尾軸把DNA全部注入到細菌細胞內，蛋白質外殼留在細胞外面不起作用；③生物合成：在細菌體內，以噬菌體的DNA為模板，利用細菌的化學成分合成噬菌體的DNA和蛋白質分子；④組裝：新合成的DNA和蛋白質外殼組裝成與親代一模一樣的子代噬菌體(結構、成分相同)；⑤釋放：子代噬菌體由于細菌的裂解而釋放出來，再去侵染其他細菌(功能相同)。由此可見，只有親代的DNA參與了子代噬菌體的復制過程，蛋白質未參與，說明親代的性狀通過DNA傳給后代，所以說DNA是遺傳物質。123454.下列有關核酸與遺傳物質關系的敘述，不正確的是A.DNA是絕大多數生物的遺傳物質B.有些生物的遺傳物質是RNAC.在真核生物中，DNA和RNA都是遺傳物質，其中DNA是主要的遺傳物質D.核酸是所有生物的遺傳物質，其中DNA是主要的遺傳物質解析√答案12345解析具有細胞結構的生物含有DNA和RNA兩種核酸，但DNA是遺傳物質，病毒只含有DNA或RNA一種核酸，其含有的這種核酸就是該病毒的遺傳物質?？傊?，大多數生物的遺傳物質是DNA，即DNA是主要的遺傳物質。2.探索遺傳物質的過程是漫長的，直到20世紀初期，人們仍普遍認為蛋白質是遺傳物質。當時人們作出判斷的理由不包括A.不同生物的蛋白質在結構上存在差異B.蛋白質與生物的性狀密切相關C.蛋白