1、第三章 基因的本質(zhì),第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì),1染色體與遺傳的關系 2DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù) 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗 噬菌體侵染細菌的實驗 3RNA也是遺傳物質(zhì)的證據(jù) 4生物體的遺傳物質(zhì),DNA是遺傳物質(zhì)的基礎證據(jù)和研究實驗思路及其應用是考試的重點。命題時往往與孟德爾遺傳定律、細胞質(zhì)遺傳等相聯(lián)系。,考綱解讀,染色體與遺傳的關系,精子（N）卵細胞（N）,親代（2N）,受精卵（2N）,子代（2N）,染色體在生物的傳種接代中具有一定的穩(wěn)定性和連續(xù)性,染色體的組成,蛋白質(zhì)和DNA,考點一 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗,1格里菲思的實驗（1928年）,肺炎雙球菌,型：粗糙、無莢膜、無毒性,型：光滑、有莢膜、

2、有毒性,白血病(血癌) :造血干細胞癌變 血友病:血小板數(shù)量太少，凝血功能異常 敗血癥:感染細菌（S型肺炎雙球菌） 壞血病:體內(nèi)缺少維生素C,加熱殺死,1.實驗先進行第一、二組的目的是什么？可否直接進行第四組？ 2. 第二、三組說明什么？第三、四組又說明什么？,第一、二組起對照作用，說明了R型細菌不具有致死性，S型細菌具有致死性； 同時可排除使小鼠死亡的 其他原因。因此，不能直接進行第四組。,第二、三組說明了死亡的S型細菌不具有致死性；第三、四組說明了R型活細菌與S型死細菌混合培養(yǎng)后產(chǎn)生了S型活細菌，并且這種轉(zhuǎn)化的性狀可以遺傳。 即S型死細菌中含有某種轉(zhuǎn)化因子,將R型細菌轉(zhuǎn)化為 有毒的S型細菌

3、,3.該實驗能否證明DNA是遺傳物質(zhì)？該實驗的結(jié)論是什么？,該實驗不能證明DNA是遺傳物質(zhì)。其結(jié)論只能說明S型細菌中有一種能誘導R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌的轉(zhuǎn)化因子。,問題:,轉(zhuǎn)化因子是S型菌的蛋白質(zhì)、或者是多糖類的莢膜，還是DNA分子呢？,2.艾弗里的實驗（1944年）,S型 菌,蛋白質(zhì),DNA,多糖類莢膜,R型細菌,S型細菌 R型細菌,R型細菌,+ R型細菌,+ R型細菌,+ R型細菌,R型細菌,S型菌 DNA,DNA水解酶,R型細菌,誘導R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的轉(zhuǎn)化因子是DNA,結(jié)論：,+,+,DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),拓展深化：加熱殺死的S型細菌，其蛋白質(zhì)變性失活，但DNA

4、在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵被打斷，但緩慢冷卻時，其結(jié)構(gòu)可恢復。轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是S型細菌的DNA片段整合到了R型細菌的DNA中，即實現(xiàn)了基因重組。轉(zhuǎn)化后形成的S型細菌可以遺傳下去，說明S型細菌的DNA是遺傳物質(zhì)。,1肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，在培養(yǎng)有R型細菌的 ABCD四個試管中，依次分別加入從S型 活細菌中提取的DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖， 經(jīng)過培養(yǎng)，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)有R型細菌轉(zhuǎn)化的是,A B C D,肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗,（多選）1944年，美國科學家艾里弗里和他的同事，從S型活細菌中提取了DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，然后將它們分別加入R型細菌的培養(yǎng)基中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)加入了DNA的培養(yǎng)基中，R型細菌

5、都轉(zhuǎn)化成了S細菌，而加入蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)的培養(yǎng)基中，R型細菌不能發(fā)生這種變化。這一現(xiàn)象說明 ( ) AS型細菌的性狀是由其DNA決定 B在轉(zhuǎn)化過程中，S型細菌的DNA可能進入到了R型細菌細胞中 CDNA是遺傳物質(zhì) D蛋白質(zhì)和多糖在該轉(zhuǎn)化實驗中，正好起了對照作用 【答案】ABCD,1(雙選)(2011佛山檢測)如圖所示肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中的基本步驟，有關說法正確的是( ),A要加熱處理，要將提取物分別加入不同培養(yǎng)基，轉(zhuǎn)入液體培養(yǎng)基 B要細菌解體，要將提取物分別加入不同培養(yǎng)基，轉(zhuǎn)入固體培養(yǎng)基 C要轉(zhuǎn)入固體培養(yǎng)基培養(yǎng)，結(jié)果可能有S、R兩種菌落 D要轉(zhuǎn)入液體培養(yǎng)基培養(yǎng)，結(jié)果只有S或R一種菌落,BC,

6、種類,動物病毒,植物病毒,細菌病毒（噬菌體）,種類,DNA病毒,RNA病毒,煙草花葉病毒（TMV）,蛋白質(zhì)外殼,RNA,病 毒,特點,1.寄生,不能獨立地完成新陳代謝,2.結(jié)構(gòu)簡單,由蛋白質(zhì)外殼和一個核酸構(gòu)成,考點二 噬菌體侵染細菌的實驗,T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒,DNA,蛋白質(zhì),頭部,尾部,T2噬菌體侵染細菌的過程,吸附,注入,合成,組裝,釋放,噬菌體中，DNA是遺傳物質(zhì),復制:噬菌體只提供模板 大腸桿菌提供復制的場所:核糖體;復制的原料:氨基酸 和脫氧核苷酸,被35S標記了蛋白質(zhì)外殼的噬菌體,侵染細菌,上清液放射性高,沉淀物放射性低,問題:在新形成的噬菌體中能否檢測到3

7、5S？,說明:噬菌體的質(zhì)量比細菌要小，攪拌離心處理后，噬菌體懸浮在上清液中，細菌沉到下部。,上清液放射性高,沉淀物放射性低說明什么?,蛋白質(zhì)外殼未進入大腸桿菌,(32S 31P),(35S 31P),不能。因為35S標記的是蛋白質(zhì)外殼，而蛋白質(zhì)外殼未進入大腸桿菌,被32P標記了DNA的噬菌體,侵染細菌,上清液放射性很低,沉淀物放射性高,問題: 在新形成的噬菌體中檢測到了32P 31P 32S？,DNA進入了大腸桿菌,上清液放射性低,沉淀物放射性高說明什么?,問題：新形成的子代噬菌體中,有幾個含32P?,(32S 31P),( 2個),(32S 32P),可以,噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細

8、菌內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在細菌外面。,細菌裂解釋放出的噬菌體中，能檢測到用32P標記的DNA，而不能檢測到用35S標記的蛋白質(zhì)? 這 一結(jié)果說明了什么？,子代噬菌體的性狀是由噬菌體的DNA所控制的，與噬菌體的蛋白質(zhì)沒有關系。,D N A是遺傳物質(zhì),T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗結(jié)論: 直接證明: D N A是遺傳物質(zhì) 間接證明: D N A能自我復制,維持前 后代遺傳性狀的穩(wěn)定 能指導蛋白質(zhì)的合成,從而 控制性狀和代謝,4.某科學家做“噬菌體侵染細菌實驗”時,分別,用同位素32P和35S做了標記(見表)。此實驗所得結(jié)果是子噬菌體和親代噬菌體的各種特性相同,請分析: (1)子噬菌體的DNA分子中含有的上

9、述元素是 (2)子噬菌體的蛋白質(zhì)分子含有的上述元素是 (3)此實驗說明了,32P和31P,35S,DNA是遺傳物質(zhì),1.用35S、32P標記物質(zhì)的理論基礎是什么？能否用 14C和18O進行標記？,用35S、32P標記是因為DNA中含P，蛋白質(zhì)中不含P的；蛋白質(zhì)中有S而DNA中沒有S。不能用C、H、O進行標記，因為DNA和蛋白質(zhì)中均含有C、H、O元素。,指導思想是將噬菌體的DNA與蛋白質(zhì)分開，分別去感染細菌，直接、單獨地觀察它們的作用。,2.此實驗的指導思想是什么？,問題思考,3.如何用35S 和32P來標記噬菌體? 先用含35S 和32P的原料先分別培養(yǎng)大腸桿菌可得到兩種大腸桿菌:分別含35S

10、 和32P 再用大腸桿菌分別培養(yǎng)噬菌體,即可得到兩種噬菌體: 被35S標記蛋白質(zhì)外殼的噬菌體 被32P標記DNA的噬菌體,噬菌體侵染細菌的實驗,1952年赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標記T2噬菌體時，具體做法是（ ） A分別用含35S和32P的人工培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體 B分別將35S和32P注入雞胚，再用T2噬菌體感染雞胚 C分別用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再分別用上述細 菌培養(yǎng)T2噬菌體 D分別用含35S和32P的動物血清培養(yǎng)T2噬菌體 【答案】C,4.用被35S標記蛋白質(zhì)外殼的噬菌體或被32P 標記DNA的噬菌體分別侵染未被標記的大腸 桿菌時,保溫時間為何不能太短,也不能太長?

11、 若時間太短,噬菌體的DNA還沒全部注入； 而時間太長,則大腸桿菌破裂,子代噬菌體被釋放.總之,會使上清液和沉淀物都出現(xiàn)較強的放射性,(2011年海淀模擬)赫爾希與蔡斯用32P標記T2噬菌體與無標記的細菌培養(yǎng)液混合，一段時間后經(jīng)過攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。與此有關的敘述不正確的是( ) A32P主要集中在沉淀物中，上清液中也不排除有少量放射性 B如果離心前混合時間過長，會導致上清液中放射性降低 C本實驗的目的是單獨研究DNA在遺傳中的作用 D本實驗說明了DNA在親子代之間傳遞具有連續(xù)性,解析：本題考查噬菌體侵染細菌的相關知識及分析推理能力。32P標記的是T2噬菌體的DNA，所以與無標記的

12、細菌培養(yǎng)液混合，攪拌、離心后，32P主要集中在沉淀物中；如果離心前混合時間過長，部分噬菌體已經(jīng)釋放出來，上清液中也有少量放射性；本實驗的目的是單獨研究DNA在遺傳中的作用；實驗結(jié)果可以說明DNA在親子代之間傳遞具有連續(xù)性。 答案：B,小結(jié),格里菲斯 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗,存在某種轉(zhuǎn)化因子使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌,艾弗里 證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗,DNA是遺傳物質(zhì),赫爾希和蔡斯 T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗,DNA才是真正的遺傳物質(zhì),肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗比較 1實驗思路相同：設法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨地直接地研究它們各自的作用。 2實驗設計原則相同：都遵循對照原則。 3處

13、理方式的區(qū)別 （1）艾弗里的實驗：直接將S型細菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等分開，分別與R型細菌混合培養(yǎng)。 （2）赫爾希和蔡斯的實驗：分別用放射性同位素35S 、32P標記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，分別讓其侵染大腸桿菌。,（3）實驗結(jié)論 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 噬菌體侵染細菌實驗的結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，因為蛋白質(zhì)沒有進入細菌體內(nèi)。 兩實驗都不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。,實驗設計的思路及方法,在證明DNA是遺傳物質(zhì)的幾個著名經(jīng)典實驗中，在實驗設計思路中最關鍵的是（ ） A要用同位素標記DNA和蛋白質(zhì) B要分離DNA和蛋白質(zhì)

14、C要分離DNA和蛋白質(zhì)，單獨觀察它們的作用 D要得到噬菌體和肺炎雙球菌 【解析】要證明DNA是遺傳物質(zhì)，在實驗中最關鍵的是用一定的技術手段去區(qū)別DNA和蛋白質(zhì)分子，單獨去觀察它們在遺傳過程中的作用。用同位素分別標記DNA和蛋白質(zhì)分子以及從肺炎雙球菌中提取DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，其目的都是如此。 【答案】C,用車前草病毒（HRV）與煙草花葉病毒（TMV）分別感染煙草葉片出現(xiàn)兩種不同病斑，如示意圖（a）、(b)。 用煙草花葉病毒（TMV）的蛋白質(zhì)外殼去侵染煙草葉片（c）。用車前草病毒（HRV）的RNA去侵染煙草葉片（d）。 將車前草病毒（HRV）的RNA與煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)結(jié)合在一起（e），

15、形成一個類似“雜種”的新品系，用它進行侵染實驗（f）。,考點三 煙草花葉病毒重建實驗,考點三 煙草花葉病毒重建實驗,TMV感染的葉片,TMV蛋白質(zhì)外殼,TMV的RNA,車前草病毒（HRV）,HRV感染的葉片,HRVRNA,新型病毒,TMV外殼,RNA也是遺傳物質(zhì),RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù),將TMV型病毒的RNA與HRV型病毒的蛋白質(zhì)結(jié)合到一起，組成一個新品系，用這個病毒去感染煙草，則在煙草體內(nèi)分離出來的病毒有（ ） ATMV型蛋白質(zhì)和HRV型的RNA BTMV型RNA和HRV型蛋白質(zhì) CTMV型蛋白質(zhì)和TMV型的RNA DHRV型蛋白質(zhì)和HRV型的RNA,核酸是一切生物的遺傳物質(zhì),具有細胞結(jié)構(gòu)的

16、生物體內(nèi)的核酸包括DNA和RNA,它們的遺傳物質(zhì)是,DNA,病毒的核酸是DNA或RNA，他們的遺傳物質(zhì)是,DNA或RNA,在沒有DNA，只有RNA時，RAN才是遺傳物質(zhì),DNA是主要的遺傳物質(zhì),染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體,小結(jié),原核生物：細菌、支原體、衣 原體、放線菌、藍藻等 真核生物：真菌、原生生物及所有的動植物,考點四 生物的遺傳物質(zhì),細胞生物,非細胞生物,遺傳物質(zhì)是RNA,只含有RNA：如H1N1、流感病毒、SARS病毒、煙草花葉 病毒、艾滋病病毒等 只含有DNA：如T2噬菌體、乙肝病 毒、天花病毒等,遺傳物質(zhì)是DNA,對于整個生物界而言，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主

17、要的遺傳物質(zhì)。,2不同生物的遺傳物質(zhì)如下表：,下列有關生物體遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是( ) A豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNA B酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上 CT2噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素 DHIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸 解析：A豌豆的遺傳物質(zhì)只有DNA；B中酵母菌的遺傳物質(zhì)DNA主要分布在染色體上，細胞質(zhì)中也有；C中T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，不含S元素；D中HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，水解后產(chǎn)生4種核糖核苷酸。 答案：B,遺傳物質(zhì)的特點: 分子結(jié)構(gòu)具有相對的穩(wěn)定性 能自我復制,維持前后代遺傳性狀的穩(wěn)定 能指導蛋白質(zhì)的合成,從而控制性狀和代謝 具有貯存巨大遺傳性息的能力(具有多

18、樣性) 能產(chǎn)生可遺傳的變異,1(2010年海南卷)某同學分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，重新組合為“雜合”噬菌體，然后分別感染了大腸桿菌，并對子代噬菌體的表現(xiàn)型作出預測，見表。其中預測正確的是( ),A.1、3 B1、4 C2、3 D2、4,B,2.分析以下材料，得出結(jié)論：,材料一：通過對生 物在傳種接代中的 細胞學分析，染色 體的含量在生殖與 發(fā)育過程中的變化如右圖（N為生殖細胞中染色體的個數(shù)） 以上材料說明，染色體在生物的傳種接代中保持著 _ 和 _.,有絲分裂,新個體（2N）,減數(shù)分裂,精子（N）,卵細胞（N）,受精作用,受精卵,穩(wěn)定性,連續(xù)性,材料二:病毒只由核酸(核心)和

19、蛋白質(zhì)(外殼)兩種物質(zhì)組成,用病毒侵染相應的生物細胞發(fā)現(xiàn),病毒的蛋白質(zhì)外殼都沒有進入細胞,只有核酸注入到細胞內(nèi),被侵染的細胞裂解能釋放出很多的病毒. 材料三:研究發(fā)現(xiàn),人類、動物、植物、原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA； 病毒中有的遺傳物質(zhì)是DNA，有的遺傳物質(zhì)是RNA。 （1）材料二說明的問題_ (2)材料三中你可以歸納出的結(jié)論是：_。,病毒的遺傳物質(zhì)是核酸,DNA是主要的遺傳物質(zhì),5(2012海淀區(qū)模擬)1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染細菌過程中的功能，請回答下列有關問題：,(1)他們指出“噬菌體在分子生物學的地位就相當于氫原子在玻爾量子力學模型中的地位一

20、樣”。這句話指出了噬菌體作實驗材料具有_的特點。 (2)通過_的方法分別獲得被32P和35S標記的噬菌體，用標記的噬菌體侵染細菌，從而追蹤在侵染過程中_變化。 (3)侵染一段時間后，用攪拌機攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如上圖所示的實驗結(jié)果。攪拌的目的是_，所以攪拌時間少于1分鐘時，上清液中的放射性_。實驗結(jié)果表明，當攪拌時間足夠長以后，上清液中的35S和32P分別占初始標記,噬菌體放射性的80%和30%，證明_。圖中“被浸染細菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明_，否則細胞外_放射性會增高。 (4)本實驗證明病毒傳遞和復制遺傳特

21、性中_起著作用。,答案：(1)結(jié)構(gòu)簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA(核酸) (2)用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體分別浸染32P和35S標記的大腸桿菌 DNA和蛋白質(zhì)的位置 (3)將噬菌體和細菌脫離 較低 DNA進入細菌，蛋白質(zhì)沒有進入細菌 細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來 32P (4)DNA,1概述 用同位素標記化合物，讓它們一起運動、遷移，再用探測儀器進行追蹤，可以明白化學反應的詳細過程的方法。 2方法應用 用來研究細胞內(nèi)的元素或化合物的來源、組成、分布和去向等，進而了解細胞的結(jié)構(gòu)和功能、化學物質(zhì)的變化、反應機理等。,3應用分析 (1)標記某元素，追蹤其轉(zhuǎn)移過程。如在光合作用中，分別用18O標記HO和用14C標記14CO2，以追蹤18O和14C的轉(zhuǎn)移途徑： (1)14CO214C3(14CH2O) (2)HO18O2 (2)標記特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌體侵染細菌的實驗：,(1)32PDNA，證明DNA是遺傳物質(zhì)。 (2)35S蛋白質(zhì)，證明蛋白質(zhì)外殼未進入細菌體內(nèi)，推測蛋白