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第6 讲 DNA 是主要的遗传物质
考点一 肺炎链球菌的转化实验
(一)对遗传物质的早期推测
1. 20世纪20年代,大多数科学家认为__________是生物体的遗传物质。蛋白质是由
__________ 连接而成的生物大分子。各种氨基酸按照 __________的方式排列,形成
__________ 的蛋白质,氨基酸__________,可能蕴藏着遗传信息。
2. 20世纪30年代,人们意识到__________具有重要作用,但蛋白质是遗传物质的观点
占主导地位。DNA是由许多 __________聚合而成的生物大分子,脱氧核苷酸的化学组成包
括__________、__________ 和__________。
(二)1928年,格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验
1. 以__________和__________为实验材料。他用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠。
类型
S型细菌 R型细菌
特点
菌落 __________ __________
菌体 __________多糖类的荚膜 ________多糖类的荚膜
有____性,使小鼠患败血症死
毒性 __________毒性
亡
2.实验过程:
3. 格里菲斯的推论:
①在第四组实验中,必然含有某种促成这一转化的活性物质——“__________”,这种
转化因子将无毒性的__________活细菌转化成为有毒性的__________ 活细菌。
②这种性状是可以__________的。
③R型细菌转化为S型细菌的本质:__________,即肺炎双球菌转化实验是指S型细菌
的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重
组。
④体内转化实验不能简单地说成 S 型细菌的 DNA 可使小鼠致死,而是具有毒性的
__________可使小鼠致死。
(三)1944年,艾弗里肺炎链球菌体外转化实验
为了弄清楚转化因子,艾弗里及其同事对 S 型细菌中的物质进行了提纯和鉴定得到
__________。
1. 实验过程:(1)第一组:有R型细菌的培养基 + S型细菌提取物混合培养,培养基中出现
__________细菌。
(2)第二组:有R型细菌的培养基 + S型细菌提取物及蛋白酶混合培养,培养基中出
现__________型细菌。
(3)第三组:有R型细菌的培养基 + S型细菌提取物及RNA酶混合培养,培养基中出现
__________型细菌。
(4)第四组:有R型细菌的培养基 + S型细菌提取物及酯酶混合培养,培养基中出现
__________型细菌
(5)第五组:有R型细菌的培养基 + S型细菌提取物及DNA酶混合培养,培养基中出现
__________型细菌。
2. 艾弗里的实验结论:__________才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质;
(__________是遗传物质,__________不是是遗传物质)
3.艾弗里的实验能成功的最关键思路是:______________________________。
4.艾弗里的实验采用的是控制变量法中的__________。(加法原理或减法原理)
(四)格里菲斯体内转化实验与艾弗里体外转化实验的比较
体内转化实验 体外转化实验
科学家 __________ __________
细菌培养场所 小鼠体内 培养基(体外)
R型细菌与S型细菌的毒性进行
实验原则 S型细菌各成分的作用进行对照
对照
用加热杀死的S型细菌注射到小 将物质__________后,直接、单
实验构思 鼠体内作为对照实验来说明确实 独地观察某种物质在实验中所起
发生了转化 的作用
结果观察 小鼠是否__________ 培养基中__________
实验结论 ____________________________ ____________________________
考点二 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验
(一) 1952年,赫尔希和蔡斯做的噬菌体侵染细菌的实验
1. 以 __________为实验材料。
2. T 噬菌体作为实验材料的原因是:
2
①T 噬菌体是一种专门寄生在__________体内的病毒;
2
②它的头部和尾部的外壳都是由__________构成的,头部内含有__________。
③T 噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在__________物质的作用下,利用__________体内的
2
物质来合成自身的__________,进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后, 大肠杆菌裂
解,释放出大量的噬菌体。
④T 噬菌体侵染大肠杆菌的过程是:____________________。
2⑤噬菌体增殖需要的条件
增殖需要的条件 内容
模板 __________的DNA
__________提供的4种脱氧核苷
合成T 噬菌体DNA原料
2
酸
原料 __________
合成T 噬菌体蛋白质
2
场所 __________
3.实验方法:__________,用__________标记T 噬菌体的蛋白质,用__________的 T 噬
2 2
菌体的DNA。
4.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验:(同位素标记法)
(1)第一步:培养含35S和32P的__________。
分别用含35S(标记__________)和32P(标记__________)的培养基培养__________,得到
含35S和32P的__________。
(2)第二步:培养含35S和32P的__________。
分别用带有 35S和32P的__________,培养 T 噬菌体,分别得到 32P标记的和 35S标记的
2
__________。
(3)第三步:分别用含35S和32P的__________去侵染普通大肠杆菌。
①经过短时间的保温后,用搅拌器__________。搅拌的目的是____________________
让上清液中析出重量较轻的__________颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的
__________。
②检测上清液和沉淀中的__________。
③培养大肠杆菌得到子代噬菌体,检测__________。
5.实验结果:
(1)用含35S的__________去侵染普通大肠杆菌组实验结果:上清液中放射性
__________,沉淀物中放射性__________。
(2)用含32P的__________去侵染普通大肠杆菌组实验结果:上清液中放射性
__________,沉淀物中放射性__________。
6.实验结论:噬菌体侵染细菌时,__________进入到细菌的细胞中,而__________仍然
留在外面。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。__________才是真
正的遗传物质。
7.实验误差分析:放射性高
组别 原因分析
低
上清
__
35S标记蛋白 液
质外壳组 沉淀
__ ______________________
物
上清 原因1:____________________
___
32P标记DNA 液 原因2:____________________
分子组
沉淀
___
物
(二)肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
项目 肺炎双球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验
设法将_______与其他物质分开,单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功
设计思路
能
设计原则 __________
处理方法 __________ __________
检测方式 观察__________ 检测__________
证 明 __________ 是 遗 传 物 质 , 而 证明__________是遗传物质,但
结论
__________等不是遗传物质 _________证明蛋白质不是遗传物质
(三) 烟草花叶病毒实验
实验过 ①烟草花叶病毒――→正常烟草――→__________(对照组);
程与实 ②烟草花叶病毒的RNA――→正常烟草――→__________(实验组);
验结果 ③烟草花叶病毒的蛋白质――→正常烟草――→__________(实验组)
实验 __________是烟草花叶病毒的遗传物质,__________不是烟草花叶病毒的遗
结论 传物质。
(四)生物的核酸、遗传物质、核苷酸、碱基的比较
细胞生物 非细胞生物
真核生物 原核生物 多数病毒 少数病毒
核酸种类 __________ __________ _________ _________
遗传物质 __________ __________ _________ _________
核苷酸种类 __________ __________ _________ _________
碱基种类 __________ __________ _________ _________
绝大多数生物的遗传物质是_______,只有少部分病毒的遗传物质是
结果
______。
结论 ________是主要的遗传物质
【真题训练】
一、单选题
1.(2022·湖南·高考真题)T 噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,下列哪一项不会发生(
2)
A.新的噬菌体DNA合成
B.新的噬菌体蛋白质外壳合成
C.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D.合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
2.(2022·浙江·高考真题)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是(
)
A.需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C.离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
3.(2021·浙江·高考真题)下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述,正确的是(
)
A.孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B.摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C.T 噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
2
D.肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
4.(2011·江苏·高考真题)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是(
)
A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌进行长时间的保温培养
C.用标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
5.(2020·全国·高考真题)新冠病毒是一种RNA病毒。新冠肺炎疫情给人们的生活带来
了巨大影响。下列与新冠肺炎疫情防控相关的叙述,错误的是( )
A.新冠病毒含有核酸和蛋白质,通过核酸检测可排查新冠病毒感染者
B.教室经常开窗通风可以促进空气流动,降低室内病原微生物的密度
C.通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧,因此可以通过体温测量初步排查
D.每天适量饮酒可以预防新冠肺炎,因为酒精可以使细胞内的病毒蛋白变性
6.(2020·浙江·高考真题)某研究小组用放射性同位素 、 分别标记 噬菌体,
然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养,如图所示。一段时间后,分别进行
搅拌、离心,并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是A.甲组的悬浮液含极少量 标记的噬菌体DNA,但不产生含 的子代噬菌体
B.甲组被感染的细菌内含有 标记的噬菌体DNA,也可产生不含 的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量 标记的噬菌体蛋白质,也可产生含 的子代噬菌体
D.乙组被感染的细菌内不含 标记的噬菌体蛋白质,也不产生含 的子代噬菌体
7.(2019·海南·高考真题)下列实验及结果中,能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传
物质”的是( )
A.红花植株与白花植株杂交,F 为红花,F 中红花:白花=3:1
1 2
B.病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲
C.加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌
D.用放射性同位素标记T 噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性
2
8.(2019·江苏·高考真题)赫尔希和蔡斯的T 噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗
2
传物质,下列关于该实验的叙述正确的是
A.实验中可用15N代替32P标记DNA
B.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
9.(2019·浙江·高考真题)为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是
DNA还是蛋白质,进行了肺炎双球菌体外转化实验,其基本过程如图所示:
下列叙述正确的是
A.甲组培养皿中只有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性
B.乙组培养皿中有R型及S型菌落,推测转化物质是蛋白质
C.丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNA
D.该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
10.(2017·全国·高考真题)在证明DNA是遗传物质的过程中,T 噬菌体侵染大肠杆菌
2
的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是( )
A.T 噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
2
B.T 噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
2
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T 噬菌体的核酸中
2
D.HIV病毒与T 噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
2
11.(2013·全国·高考真题)在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验 ③肺炎双球菌转化实验
④T 噬菌体侵染大肠杆菌实验 ⑤DNA的X光衍射实验
2A.①② B.②③ C.③④ D.④⑤