1、第六單元遺傳的分子基礎,第16講核酸是遺傳物質的證據(jù),本講目錄,回歸教材夯實基礎,知能演練強化闖關,高頻考點深度剖析,易錯辨析技法提升,一、染色體是遺傳物質的載體 從化學成分講，染色體是由_和蛋白質組成,其中蛋白質又分為組蛋白和非組蛋白。DNA和_都是染色體的主要成分。 二、DNA是遺傳物質的直接證據(jù) 1噬菌體侵染細菌的實驗 (1)設計思路：把DNA與蛋白質區(qū)分開，直接地、單獨地去觀察它們的作用。 (2)材料：大腸桿菌、T2噬菌體。,DNA、RNA,組蛋白,(3)原理：T2噬菌體侵染細菌后，在_遺傳物質的作用下，利用_的物質來合成自身的組成物質，從而進行大量增殖。 (4)方法：_示蹤法。 (5

2、)過程 用放射性同位素_和_分別標記不同噬菌體的蛋白質和DNA。 用標記的噬菌體分別侵染細菌。 在噬菌體大量增殖時，對標記物質進行檢測。,DNA,大腸桿菌,放射性同位素,35S,32P,(6)結論：噬菌體的增殖是在噬菌體DNA的作用下完成的，_是遺傳物質。,35S,32P,DNA,想一想 合成子代噬菌體所需的原料是什么？所需的酶、能量、原料、場所是由誰提供的？ 【提示】 氨基酸和脫氧核苷酸。由細菌提供。,2肺炎雙球菌轉化實驗 (1)活體細菌轉化實驗 材料：S型細菌有莢膜，菌落光滑，有毒；R型細菌無莢膜，菌落粗糙，無毒。 方法：分組、對照觀察。 原理：S型菌可使小鼠患敗血癥死亡。 過程：,結論：

3、加熱殺死的S型菌中含有某種_能使R型菌轉化為S型菌。 (2)離體細菌轉化實驗 方法：分組、對照觀察。 原理：從活的S型菌中抽提DNA、蛋白質及多糖等物質，將其分別加入已培養(yǎng)了R型菌的培養(yǎng)基中，結果發(fā)現(xiàn)只有加入_時，R型菌才轉化為S型菌。,轉化因子,DNA,結論：_是使R型菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質即遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質。而且DNA的純度越高，轉化效率就越高。,DNA,三、煙草花葉病毒的感染和重建實驗 1煙草花葉病毒的感染實驗 2煙草花葉病毒重建實驗,RNA,蛋白質,3結論 在RNA病毒中，_是遺傳物質。,RNA,1實驗材料分析 (1)T2噬菌體營寄生生活，不能直接在培養(yǎng)基中培養(yǎng)。一般先

4、用標記元素培養(yǎng)宿主細胞，再用已標記的宿主細胞培養(yǎng)并標記T2噬菌體。 (2)P主要存在于DNA中，而S只存在于蛋白質中，所以用32P標記DNA，用35S標記蛋白質；因為DNA和蛋白質中都含有C、H、O、N元素,所以此實驗不能用放射性的14C、18O、3H、15N標記。,2實驗過程及結果 第一步：標記細菌 細菌含35S的培養(yǎng)基含35S的細菌； 細菌含32P的培養(yǎng)基含32P的細菌。 第二步：標記噬菌體 噬菌體含35S的細菌含35S的噬菌體； 噬菌體含32P的細菌含32P的噬菌體。 第三步：噬菌體侵染細菌 含35S的噬菌體細菌混合培養(yǎng)； 含32P的噬菌體細菌混合培養(yǎng)。 第四步：放射性檢測 35S標記的

5、一組實驗，放射性主要分布在懸浮液中； 32P標記的一組實驗，放射性主要分布在沉淀中。,3對結果的分析 (1)用32P標記的噬菌體侵染細菌，理論上懸浮液中不含放射性，下層沉淀物中應具有很高的放射性。但實驗實際結果是懸浮液中也有一定的放射性，而下層沉淀物中的放射性強度卻比理論值略低。原因有二： 保溫時間過短，有一部分噬菌體沒有侵染到細菌細胞內,經(jīng)離心后分布于懸浮液中。,從噬菌體和細菌混合培養(yǎng)到離心分離，此段時間過長，噬菌體在細菌內增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于懸浮液。 二者均會使上層懸浮液中有一定放射性。 (2)用35S標記的噬菌體侵染細菌，理論上沉淀物中不含放射性，但可能由于攪拌不充分，有少量3

6、5S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，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。,4實驗結論 (1)本實驗能說明DNA是遺傳物質，但不能說明蛋白質不是遺傳物質。 (2)間接證明的問題 DNA能夠自我復制，使前后代保持一定的連續(xù)性，維持遺傳性狀的穩(wěn)定性； DNA能控制蛋白質的生物合成，從而能夠控制新陳代謝的過程和性狀。但本實驗不能證明“DNA是主要的遺傳物質”。,特別提醒 (1)32P、35S不能同時標記在同一噬菌體上，應將二者分別標記，即實驗分為兩組。 (2)噬菌體的DNA復制及蛋白質合成，只有模板是親代噬菌體提供的，所需要的原料、酶、能量、場所等均由細菌提供。,(2013浙南、浙北模

7、擬)某生物興趣小組利用同位素標記法，重復了赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗的部分實驗，預測實驗結果是：沉淀物中放射性強?？墒菣z測實驗結果時，卻得到了相反的結果，上清液中放射性強。你認為最可能的原因是() A實驗時間過長，細菌解體，子代噬菌體被釋放出來 B實驗時間過短，大量的子代噬菌體沒有被釋放出來 C攪拌力度過大，大量的親代蛋白質外殼與細菌分離 D攪拌力度過小，大量的親代蛋白質外殼沒有和細菌分離,【解析】該實驗中，沉淀物主要是細菌，上清液主要含有噬菌體及其蛋白質外殼。該小組得到上清液中放射性強的結果，原因可能是實驗時間過長，細菌解體，子代噬菌體被釋放出來。 【答案】A,解析：選A。噬菌體是一類

8、細菌病毒，侵染細菌的時候是將DNA注入細菌細胞內，以噬菌體的DNA為模板，利用細菌的原料來合成噬菌體的DNA及蛋白質；噬菌體侵染細菌的實驗中，用32P、35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質,證明了DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質,若要證明蛋白質是否為遺傳物質，可將分離出來的蛋白質單獨注入到細菌中，看能否產生同樣的噬菌體后代；DNA具有半保留復制的特點，所以用32P標記的噬菌體雙鏈DNA,讓其連續(xù)復制n次后，含32P的DNA應占子代DNA總數(shù)的1/2n1。,特別提醒 (1)格里菲思的體內轉化實驗只提出“S型細菌體內有轉化因子”，并沒有具體證明哪種物質是遺傳物質。最終證明DNA是遺傳

9、物質的是埃弗里。 (2)格里菲思實驗第4組小鼠體內分離出的細菌和埃弗里S型菌的DNAR型活菌培養(yǎng)基上生存的細菌都是R型和S型都有，但是R型多。 (3)加熱殺死的S型細菌，其蛋白質變性失活，但DNA氫鍵斷裂變性失活后隨溫度降低又恢復活性(類似于PCR擴增)。,格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗如下： 將無毒的R型活細菌注入小鼠體內，小鼠不死亡； 將有毒的S型活細菌注入小鼠體內，小鼠患敗血癥死亡； 將加熱殺死的S型細菌注入小鼠體內，小鼠不死亡； 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。 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、實驗可作

10、為實驗的對照 C實驗中的死亡小鼠體內S型活細菌毒性不能穩(wěn)定遺傳 D重復做實驗與，得到同樣的結果，說明S型活細菌由R型活細菌突變而來 【解析】格里菲思的肺炎雙球菌體內轉化實驗說明加熱殺死的S型細菌可以使R型細菌發(fā)生變化，但不能證明DNA是轉化因子，A錯誤；在體內轉化實驗中，每一組既是實驗組，又是其他組別的對照組，B正確；R型細菌轉變成S型細菌是因為其接受了S型細菌的DNA，屬可遺傳變異，C錯誤；該實驗所涉及的變異為基因重組，D錯誤。 【答案】B,變式訓練 在埃弗里證明遺傳物質是DNA的實驗中，將從活的S型菌中提取的DNA用DNA酶進行了處理，并將處理后的DNA與R型菌混合培養(yǎng)，結果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅

11、有R型菌生長。設置本實驗步驟的目的是() A證明R型菌生長不需要DNA B與“以S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng)”的實驗形成對照 C補充R型菌生長所需要的營養(yǎng)物質 D直接證明S型菌DNA不是促進R型菌轉化的因素 解析：選B。本實驗中真正的實驗組是從活的S型菌中提取的DNA與R型菌混合培養(yǎng)，結果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上有R型菌和S型菌共同生長，為證明DNA的作用，設置了對照實驗，以進一步證明實驗結論。,易錯警示 對生物的遺傳物質分辨不清,【解析】生物的遺傳物質是核酸，有細胞結構的生物含有DNA和RNA兩種核酸，但DNA是遺傳物質，沒有細胞結構的病毒只含有DNA或RNA一種核酸，其含有的這種核酸就是該病毒的遺傳

12、物質?？傊蠖鄶?shù)生物的遺傳物質是DNA，即DNA是主要的遺傳物質。 【答案】C,方法體驗 探究遺傳物質是DNA、RNA還是蛋白質 1基本設計思路：設法將RNA(或DNA)與蛋白質分開，單獨直接地觀察各自的作用。 2基本設計原則：對照原則。,閱讀以下材料，回答有關問題。 2011年12月1日新聞報道，美國首發(fā)了新變異豬流感病毒,已有3人感染，該病毒對一般流感藥物有抗藥性。 某學校生物興趣小組的同學通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，常見的流感病毒都是RNA病毒，同時提出疑問：新變異豬流感病毒的遺傳物質是DNA還是RNA？下面是興趣小組為探究新變異豬流感病毒的遺傳物質是DNA還是RNA設計的實驗步驟，請將其補充完

13、整。 (1)實驗目的：_。,(2)材料用具：顯微注射器，新變異豬流感病毒的核酸提取液，胚胎干細胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。 (3)實驗步驟： 第一步：把新變異豬流感病毒的核酸提取液分成相同的A、B、C三組，_； 第二步：取等量的豬胚胎干細胞分成三組，用顯微注射技術分別把A、B、C三組處理過的核酸提取物注射到三組豬胚胎干細胞中；,第三步：將三組豬胚胎干細胞放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間，然后從培養(yǎng)好的豬胚胎干細胞中抽取樣品,檢測是否有新變異豬流感病毒產生。 (4)請預測結果及結論： _。 _。 若A、B、C三組均出現(xiàn)新變異豬流感病毒，則新變異豬流感病毒的遺傳物質既不是DNA也不是RNA。,【解析】新變異豬流感病毒是RNA病毒還是DNA病毒并不確定，要探究其遺傳物質是RNA還是DNA，需用DNA酶、RNA酶分別處理，另外要注意設計對照組，對該病毒的核酸提取液不作處理，而后分別觀察豬胚胎干細胞中是否有新變異豬流感病毒。在預測結果、得出結論時，應注意二者的對應性。,【