生物高考復習必修dna是主要的遺傳物質第1頁/共53頁第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質第2頁/共53頁一、肺炎雙球菌的轉化實驗1．肺炎雙球菌類型(1)R型細菌：菌落粗糙；無莢膜；①____毒性。(2)S型細菌：菌落光滑；有莢膜；②____毒性。

有無第3頁/共53頁2．格里菲思的肺炎雙球菌的體內轉化實驗(1)實驗過程及結果(2)實驗結論：加熱殺死的S型細菌中，含有某種促成R型細菌轉化為S型細菌的“⑦_________”。轉化因子不死亡死亡不死亡死亡第4頁/共53頁3．艾弗里及其同事的肺炎雙球菌的體外轉化實驗(1)實驗過程及結果(2)實驗結論：使R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質是⑩______。DNAR型細菌和S型細菌R型細菌第5頁/共53頁為什么加熱殺死的S型細菌能使R型細菌轉化成S型細菌？其轉化的遺傳學原理是什么？

答案：加熱殺死的S型細菌其蛋白質變性失活，使其生命特征喪失，但其內部的DNA在加熱結束后，能逐漸恢復其活性。其轉化的遺傳學原理是基因重組。第6頁/共53頁二、噬菌體侵染細菌的實驗1．T2

噬菌體(1)概念：一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒。(2)組成：頭部和尾部的外殼是由?________構成的，頭部內含有?_______分子。蛋白質DNA2．赫爾希和蔡斯的實驗過程第一步:噬菌體分別被35S或32P標記。第二步:用被標記的噬菌體分別侵染未標記的細菌。第三步:在攪拌器中攪拌,使在細菌外的噬菌體與細菌分離。第四步:離心后，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質。第7頁/共53頁

被35S標記的T2

噬菌體侵染細菌

被32P標記的T2

噬菌體侵染細菌攪拌、離心后上清液放射性?____放射性?____沉淀物放射性?____放射性?____細菌裂解釋放的T2噬菌體

檢測不到35S標記的蛋白質

檢測到32P標記的DNA3．結果分析高低低高4.實驗結論：?______是真正的遺傳物質。DNA

噬菌體侵染細菌的實驗的設計方法和思路是什么？答案：盡量使DNA和蛋白質分開。第8頁/共53頁三、DNA是主要的遺傳物質DNADNA1．原核、真核細胞的遺傳物質都是?______，所以具有細胞結構的生物，其遺傳物質都是?_____。

2．病毒的遺傳物質是?____________。RNA3．絕大多數(shù)生物的遺傳物質是_____，少數(shù)病毒的遺傳物質是______，______是主要的遺傳物質?！逃屑毎Y構的生物一定以DNA為遺傳物質。()DNA或RNADNADNA212322第9頁/共53頁體內轉化實驗體外轉化實驗實驗者格里菲思艾弗里及其同事設計思路整體處理細菌個體，加熱殺死S型細菌對S型細菌中的物質進行提取、分離，分別單獨觀察各種物質的作用培養(yǎng)細菌小鼠(體內)培養(yǎng)基(體外)考點肺炎雙球菌的轉化實驗1．體內轉化實驗與體外轉化實驗的比較第10頁/共53頁體內轉化實驗體外轉化實驗實驗結果加熱后殺死的S型細菌能使R型細菌轉化為S型細菌S型細菌的DNA使R型細菌轉化為S型細菌實驗結論S型細菌體內有“轉化因子”S型細菌的DNA是遺傳物質聯(lián)系①所用材料相同，都是肺炎雙球菌(R型和S型)②實驗目的都是研究哪種物質是遺傳物質③體內轉化實驗是基礎，說明S型細菌體內有“轉化因子”，體外轉化實驗進一步證明“轉化因子”是DNA④兩個轉化實驗都遵循對照原則、單一變量原則續(xù)表第11頁/共53頁2.肺炎雙球菌的轉化實驗的分析

(1)R型細菌轉化成S型細菌的實質是S型細菌的DNA與R型細菌的DNA實現(xiàn)重組，表現(xiàn)出S型細菌的性狀，此變異屬于廣義上的基因重組。

(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降低又逐漸恢復活性。第12頁/共53頁【典例1】(2011年海口模擬)格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗如下：①將無毒的R型活細菌注入小鼠體內，小鼠不死亡；②將有毒的S型活細菌注入小鼠體內，小鼠患敗血癥死亡；③將加熱殺死的S型細菌注入小鼠體內，小鼠不死亡；④將R型活細菌與加熱殺死的S型細菌混合后，注入小鼠體內，小鼠患敗血癥死亡。第13頁/共53頁根據(jù)上述實驗，下列說法正確的是()

A．整個實驗證明了DNA是轉化因子

B．實驗①、實驗③可作為實驗④的對照

C．實驗④中的死亡小鼠體內S型活細菌毒性不能穩(wěn)定遺傳

D．重復做實驗①與④，得到同樣的結果，說明S型活細菌由R型活細菌突變而來第14頁/共53頁[解題思路]第一步理解轉化的原理：S型菌的DNA在溫度降低后復性，整合到R型菌中，使R型菌轉化成S型菌，并且具有穩(wěn)定的遺傳特性。第二步分析選項：格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗只提

[答案]B出了S型菌有“轉化因子”，但沒有證明“轉化因子”是DNA；實驗①與實驗④的自變量是“有無加熱殺死的S型細菌”、實驗③與實驗④的自變量是“有無R型活細菌”，所以都可作為對照。第15頁/共53頁?考點對應練

1．在肺炎雙球菌的轉化實驗中，能夠證明DNA是遺傳物質的最關鍵的實驗設計是()

A．將無毒R型活細菌與有毒S型活細菌混合后培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)R型細菌轉化為S型細菌

B．將無毒R型活細菌與加熱殺死后的S型細菌混合后培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)R型細菌轉化為S型細菌

C．從加熱殺死的S型細菌中提取DNA、蛋白質和多糖，混合加入培養(yǎng)R型活細菌的培養(yǎng)基中，發(fā)現(xiàn)R型活細菌轉化為S型細菌第16頁/共53頁

D．從S型活細菌中提取DNA、蛋白質和多糖，分別加入培養(yǎng)R型活細菌的培養(yǎng)基中，發(fā)現(xiàn)只有加入DNA,R型細菌才轉化為S型細菌

解析：肺炎雙球菌的轉化實驗中的最關鍵的實驗設計是將DNA與其他物質分離開，單獨進行實驗以證明DNA是遺傳物質。答案：D第17頁/共53頁DNA蛋白質噬菌體32P35S細菌31P32S子代噬菌體32P、31P32S考點噬菌體侵染細菌的實驗1．元素標記第18頁/共53頁2.實驗過程

(1)標記噬菌體：用分別含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用此細菌培養(yǎng)T2

噬菌體，分別得到DNA被32P標記和蛋白質被35S標記的噬菌體。(2)噬菌體侵染細菌第19頁/共53頁3．實驗分析(1)標記元素的選?、僖驗榈鞍踪|含有DNA沒有的特殊元素S，所以用35S標記蛋白質。②因為DNA含有蛋白質沒有的元素P，所以用32P標記DNA。③因為DNA和蛋白質都含有C、H、O、N元素，所以不能標記C、H、O、N元素。第20頁/共53頁

(2)用放射性元素

35S和32P分別標記噬菌體蛋白質外殼和內部的DNA，在細菌體內只能檢測到32P，檢測不到35S。由此證明，侵染時注入細菌的是DNA，蛋白質成分的外殼未進入細菌細胞內，實驗表明了DNA是遺傳物質，但是沒有證明蛋白質不是遺傳物質。若添加以下步驟即可有力證明蛋白質不是遺傳物質：將蛋白質外殼注入細菌細胞內，然后觀察細菌體內是否出現(xiàn)子代噬菌體。第21頁/共53頁

(3)培養(yǎng)含放射性標記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為病毒必須在細胞內營寄生生活，故應先培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體。噬菌體在宿主細胞中的增殖過程包括：吸附→注入→合成→裝配→釋放。侵入細菌細胞內的噬菌體的DNA復制及蛋白質合成所需的原料、酶、能量、場所等條件均由細菌提供。這時細菌細胞的一切都是被噬菌體所利用，其代謝活動由噬菌體的DNA控制。4．結論：DNA是遺傳物質。第22頁/共53頁

①若用32P標記的噬菌體侵染細菌，如果保溫培養(yǎng)時間過短，有一部分噬菌體沒有侵染到細菌細胞內，經離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性；如果保溫培養(yǎng)時間過長，噬菌體在細菌細胞內增殖后釋放子代，經離心后分布于上清液，會使上清液的放射性升高。

②若用35S標記的噬菌體侵染細菌，如果攪拌不充分，有少量35S的噬菌體蛋白質外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，會使沉淀物中出現(xiàn)較低的放射性。③不能同時標記一個噬菌體的蛋白質外殼和DNA，因為這樣無法通過離心來跟蹤兩者的去向。第23頁/共53頁不同的標記對象對應的結果分析

①若用32P和35S標記噬菌體而細菌未標記，相當于間接地將蛋白質和DNA分開，在子代噬菌體中只有DNA中有標記元素32P。②若用32P和35S標記細菌而噬菌體未標記，在子代噬菌體中蛋白質和DNA均可找到標記元素。③若用14C、3H、15N等標記噬菌體而細菌未標記，在子代噬菌體中，只有DNA中能找到標記元素。④若用14C、3H、15N等標記細菌而噬菌體未標記，在子代噬菌體中蛋白質和DNA均可找到標記元素。第24頁/共53頁遺傳物質探索的經典實驗第25頁/共53頁

【典例2】(2011年南京一模)通過許多科學家的不懈努力，遺傳物質之謎終于被揭開。下列關于肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的敘述，錯誤的是()

A．艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗證明了DNA是轉化因子

B．噬菌體侵染細菌實驗證明噬菌體的遺傳物質是DNA C．噬菌體需分別用含35S和32P的肉湯培養(yǎng)基培養(yǎng)

D．兩個實驗的設計思路都是設法將DNA與蛋白質分開研究各自的效應第26頁/共53頁

[解題思路]格里菲思通過肺炎雙球菌的體內轉化實驗提出了促成轉化的活性物質——“轉化因子”；艾弗里通過肺炎雙球菌體外轉化實驗證明了DNA是轉化因子；噬菌體侵染細菌實驗，由于進入的只有DNA，蛋白質外殼留在外面，只能說明DNA是遺傳物質；噬菌體是營寄生生活的病毒，需分別用含35S和32P的大腸桿菌來培養(yǎng)；兩個實驗的設計思路都是設法將DNA與蛋白質分開研究各自的效應。[答案]C第27頁/共53頁?考點對應練

2．某科學家做“噬菌體侵染細菌的實驗”時，對噬菌體的DNA用32P標記，讓其中一個已標記的噬菌體去侵染未標記的細菌，最后釋放出100個噬菌體，則下列說法正確的是()

A．噬菌體侵染細菌的實驗可以證明DNA是主要的遺傳物質

B．最后釋放出的100個噬菌體中，有98個噬菌體的DNA含32P C．子代噬菌體的蛋白質上含有32P D．標記噬菌體的方法是用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用此細菌培養(yǎng)噬菌體第28頁/共53頁

解析：噬菌體侵染細菌的實驗可以證明DNA是噬菌體的遺傳物質，但不能說明DNA是主要的遺傳物質；根據(jù)DNA半保留復制的特點，在最終釋放的100個噬菌體中，只有兩個噬菌體含有親代噬菌體的標記；噬菌體屬于病毒，不能獨立完成新陳代謝，不能直接培養(yǎng)，必須用其宿主細胞培養(yǎng)。答案：D第29頁/共53頁

3．(易錯)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，經培養(yǎng)、攪拌、離心、檢測，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液帶有放射性的原因可能是()

A．噬菌體侵染大腸桿菌后，大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體

B．攪拌不充分，吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與細菌分離

C．離心時間過長，上清液中析出較重的大腸桿菌

D．32P標記了噬菌體蛋白質外殼，離心后存在于上清液中第30頁/共53頁

解析：用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，當培養(yǎng)時間過長時，大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體，則上清液帶有少量放射性。答案：A第31頁/共53頁考點生物的遺傳物質

1．作為遺傳物質必須具備的4個條件

(1)在生長和繁殖的過程中，能夠精確地復制自己，使前后代具有一定的連續(xù)性。

(2)能夠指導蛋白質的合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝的過程。

(3)具有貯存大量遺傳信息的潛在能力。

(4)結構比較穩(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)復制，并能遺傳給后代。第32頁/共53頁生物類型所含核酸遺傳物質實例細胞生物真核生物DNA和

RNADNA酵母菌、蘋果、人原核生物細菌、藍藻非細胞生物大多數(shù)病毒

僅有DNADNAT2

噬菌體極少數(shù)病毒僅有RNARNAHIV、甲型H1N12．生物體內遺傳物質的判斷第33頁/共53頁蛋白質一般不作為遺傳物質的原因①不能進行自我復制，而且它在染色體中的含量往往不固定。②分子結構不穩(wěn)定(易變性)。③不能遺傳給后代。特例：朊病毒只含蛋白質成分，不含核酸，故認為朊病毒的遺傳物質為蛋白質。第34頁/共53頁【典例3】關于病毒遺傳物質的敘述，下列哪一項是正確的？()

A．都是脫氧核糖核酸

B．都是核糖核酸

C．同時存在脫氧核糖核酸和核糖核酸

D．有的是脫氧核糖核酸，有的是核糖核酸

[解題思路]病毒只含有一種核酸，DNA或RNA，所以病毒的遺傳物質有的是脫氧核糖核酸，有的是核糖核酸。

[答案]D第35頁/共53頁?考點對應練

4．病毒是用以證明核酸是遺傳物質而蛋白質不是遺傳物質的最合適的生物，主要原因是()A

A．有些病毒只含有核酸和蛋白質，且在侵染宿主細胞時兩種物質分離開

B．病毒能夠侵染生物，使生物表現(xiàn)出特定病癥

C．病毒只含DNA和RNA D．病毒是最低等的生物

解析：病毒營寄生生活，能將DNA注入宿主細胞內，從而將DNA與蛋白質分開。第36頁/共53頁探究生物遺傳物質的實驗1．實驗材料

在生物的遺傳物質探究實驗中，由于病毒較為簡單，一般作為探究遺傳物質是DNA、RNA還是蛋白質的材料。

2．實驗思路：設法將多種物質分開，單獨地、直接地觀察它們各自的作用。第37頁/共53頁3．實驗方法

(1)若探究蛋白質和核酸誰是遺傳物質，用同位素標記法等方法將兩者分開，單獨侵染宿主細胞，看能否增殖或個體是否出現(xiàn)患病癥狀即可證明。(2)若探究某種未知病毒遺傳物質是DNA還是RNA，則借助酶水解法，觀察能否增殖即可證明。第38頁/共53頁

【典例】自從世界上發(fā)現(xiàn)了能感染人類的高致病性禽流感病毒(簡稱禽流感病毒)，我國就參與了抗擊禽流感的國際性合作，并已經研制出預防禽流感的疫苗并投入生產應用。根據(jù)所學知識回答下列問題。

(1)實驗室中要獲得大量禽流感病毒，不是將病毒直接接種到無細胞的培養(yǎng)基上，而是以活雞胚為培養(yǎng)基，其原因是_____。

(2)利用特定的顏色反應來鑒定禽流感病毒的化學組分，原理是：①RNA在濃鹽酸中與苔黑酚試劑共熱顯綠色；第39頁/共53頁②______________________________________；③______________________________________。

(3)實驗分析出禽流感病毒的物質組成為蛋白質和RNA，不含DNA，則證明禽流感病毒的遺傳物質的最關鍵的實驗設計思路是____________________________________。(4)請你預測用禽流感病毒的蛋白質和RNA分別感染活雞胚存在的幾種可能性：①蛋白質與RNA都有遺傳效應，說明：蛋白質和RNA都是遺傳物質。第40頁/共53頁

②_________，說明：________________________________。 ③_________，說明：________________________________。 ④_________，說明：________________________________。

[解題思路]本題是教材經典實驗的延伸。著重考查化學成分的鑒定原理、證明遺傳物質的關鍵設計思路以及探究性實驗的結果預測和結論分析。病毒營寄生生活，只有在活細胞內才能生存；DNA可用二苯胺試劑鑒定，蛋白質可用雙縮脲試劑鑒定，分別顯現(xiàn)不同的顏色；進行探究性實驗的結果預測與結論分析時要考慮各種可能的情況。第41頁/共53頁[答案](1)病毒的繁殖只能在宿主的活細胞中進行(2)②蛋白質與雙縮脲試劑作用顯紫色③DNA與二苯胺試劑共熱顯藍色(②與③的順序可互換) (3)設法將禽流感病毒的蛋白質和RNA分開，單獨地、直接地去觀察它們各自的作用(4)②RNA有遺傳效應，而蛋白質沒有遺傳效應RNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質③RNA沒有遺傳效應，而蛋白質有遺傳效應RNA不是遺傳物質，而蛋白質是遺傳物質RNA和蛋白質都不是遺傳④RNA和蛋白質都沒有遺傳效應物質第42頁/共53頁

證明某生物的遺傳物質的關鍵思路是設法把該生物的各種成分分離開來，單獨地、直接地觀察每種成分的作用。第43頁/共53頁

1．(2012年茂名一模)艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗，都能證明DNA是遺傳物質，對這兩個實驗的研究方法可能有：①設法把DNA與蛋白質分開，研究各自的效應；②放射性同位素標記法。下列有關敘述正確的是()DA．兩者都運用了①和②B．前者運用了①，后者運用了②C．前者只運用了②，后者運用了①和②D．前者只運用了①，后者運用了①和②解析：艾弗里的肺炎雙球菌轉化是體外轉化實驗，只運用了①，噬菌體侵染細菌實驗運用了①和②。第44頁/共53頁2．(2012年汕頭統(tǒng)考)下面是噬菌體侵染細菌實驗的部分步驟示意圖，對該過程的有關敘述正確的是()第45頁/共53頁A．選用噬菌體作為實驗材料的原因之一是其成分只有蛋白質和DNAB．被35S標記的噬菌體是通過將其接種在含有35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)而獲得的

C．采用攪拌和離心等手段是為了使DNA和蛋白質分離

D．該實驗說明了噬菌體的遺傳物質是DNA而不是蛋白質

解析：被35S標記的噬菌體是通過將其接種在含有35S的大腸桿菌中培養(yǎng)而獲得的；采用攪拌和離心等手段是為了使外殼與細胞分離；該實驗沒有說明噬菌體的遺傳物質不是蛋白質。答案：A第46頁/共53頁實驗組號接種菌型加入S型菌物質培養(yǎng)皿長菌情況①R蛋白質R型②R莢膜多糖R型③RDNAR型、S型④RDNA(經DNA酶處理)R型3．(2011年廣東)艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，結果如下表。從表中可知()第47頁/共53頁A.①不能證明S型菌的蛋白質不是轉化因子B．②說明S型菌的莢膜多糖有酶活性C．③和④說明S型菌的DNA是轉化因子D．①～④說明DNA是主要的遺傳物質

解析：①、②組：R型菌＋S型菌的蛋白質、莢膜多糖，只長出R型菌，說明蛋白質和莢膜多糖不是轉化因子。③組：R型菌＋S型菌的DNA，結果既有R型菌又有S型菌，說明DNA可以使R型菌轉化為S型菌；