DNA是主要的遗传物质

1、第3章基因的本质 第1节DNA是主要的遗传物质 学习学习 目标目标 1.1.分析肺炎双球菌转化实验的过程及结论。分析肺炎双球菌转化实验的过程及结论。 ( (重点重点) ) 2.2.分析噬菌体侵染细菌实验的方法、过程分析噬菌体侵染细菌实验的方法、过程 及结论。及结论。( (难点难点) ) 3.3.说明说明DNADNA是主要的遗传物质的原因。是主要的遗传物质的原因。 一、肺炎双球菌的转化实验一、肺炎双球菌的转化实验 1.1.格里菲思体内转化实验：格里菲思体内转化实验： (1)(1)过程和结果：过程和结果： S S型活细菌型活细菌 不死亡不死亡 死亡死亡 (2)(2)结论：加热杀死的结论：加热杀死的

2、S S型细菌中含有型细菌中含有_， 将将R R型活细菌转化为型活细菌转化为S S型活细菌。型活细菌。 转化因子转化因子 2.2.艾弗里的体外转化实验：艾弗里的体外转化实验： (1)(1)实验过程：实验过程： R R型和型和S S型型R R型型 菌落是单个或少菌落是单个或少 数细菌在固体培数细菌在固体培 养基上大量繁殖养基上大量繁殖 时，形成的一种时，形成的一种 肉眼可见的、具肉眼可见的、具 有一定形态结构有一定形态结构 的子细胞群。的子细胞群。 (2)(2)结论：结论：S S型细菌的型细菌的_是是“转化因子转化因子”，即，即DNADNA是是 使使R R型细菌产生型细菌产生_的物质。的物质。 D

3、NADNA 稳定遗传变化稳定遗传变化 3 3. .区别：区别： 体内转化实验体内转化实验体外转化实验体外转化实验 实验者实验者格里菲思格里菲思艾弗里及其同事艾弗里及其同事 培养细菌培养细菌在小鼠体内在小鼠体内体外培养基体外培养基 实验结果实验结果 加热杀死的加热杀死的S S型细型细 菌能使菌能使R R型细菌转型细菌转 化为化为S S型细菌型细菌 S S型细菌的型细菌的DNADNA能使能使R R 型细菌转化为型细菌转化为S S型细型细 菌菌 体内转化实验体内转化实验体外转化实验体外转化实验 实验结论实验结论 S S型细菌体内有型细菌体内有 “转化因子转化因子” S S型细菌的型细菌的DNADNA

4、是遗传是遗传 物质或转化因子是物质或转化因子是 DNADNA 巧妙构思巧妙构思 用加热杀死的用加热杀死的S S型型 细菌注射到小鼠体细菌注射到小鼠体 内作为对照实验来内作为对照实验来 说明确实发生了转说明确实发生了转 化化 将物质提纯分离后，将物质提纯分离后， 直接地、单独地观察直接地、单独地观察 某种物质在实验中所某种物质在实验中所 起的作用起的作用 2.2.联系：联系： (1)(1)所用材料相同。所用材料相同。 (2)(2)体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实 验是体内转化实验的延伸。验是体内转化实验的延伸。 (3)(3)两实验都遵循对照

5、原则、单一变量原则。两实验都遵循对照原则、单一变量原则。 【特别提醒】【特别提醒】 (1)(1)体内转化实验中使小鼠致死的是具有毒性的体内转化实验中使小鼠致死的是具有毒性的S S型细型细 菌，而不是菌，而不是S S型细菌的型细菌的DNADNA。 (2)(2)在转化过程中只有少部分在转化过程中只有少部分R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌，型细菌， 而不是全部而不是全部R R型细菌发生转化。型细菌发生转化。 (3)(3)证明证明DNADNA是遗传物质的实验是艾弗里的体外转化实是遗传物质的实验是艾弗里的体外转化实 验，而不是格里菲思的体内转化实验。验，而不是格里菲思的体内转化实验。 【拓展深

6、化】【拓展深化】 (1)(1)在加热杀死的在加热杀死的S S型细菌中，其蛋白质变性失活，型细菌中，其蛋白质变性失活，DNADNA 的结构也会被破坏，但当温度降低时，的结构也会被破坏，但当温度降低时，DNADNA的结构就会的结构就会 恢复，但蛋白质却不能恢复。由此可以推断：加热杀恢复，但蛋白质却不能恢复。由此可以推断：加热杀 死的死的S S型细菌中的型细菌中的“转化因子转化因子”只能是只能是DNADNA。 (2)(2)转化的实质是由于转化的实质是由于S S型细菌的型细菌的DNADNA整合到了整合到了R R型细菌型细菌 的的DNADNA上，实现了基因的重新组合。上，实现了基因的重新组合。 【补偿训

7、练】【补偿训练】 下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述中，错下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述中，错 误的是误的是( () ) A.A.需对需对S S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定 B.B.配制培养基的成分应适合肺炎双球菌的生长和繁殖配制培养基的成分应适合肺炎双球菌的生长和繁殖 C.C.转化的有效性与转化的有效性与R R型细菌的型细菌的DNADNA纯度有密切关系纯度有密切关系 D.D.实验证明了实验证明了DNADNA是遗传物质而蛋白质不是遗传物质是遗传物质而蛋白质不是遗传物质 【解析】【解析】选选C C。该实验的设计思路是将。该实验的设计思路是将

8、DNADNA和其他物质和其他物质 分开，单独地、直接地观察它们在遗传中所起的作分开，单独地、直接地观察它们在遗传中所起的作 用，所以首先要将用，所以首先要将S S型细菌的组成成分进行提取、分离型细菌的组成成分进行提取、分离 和鉴定，然后分别做转化实验，和鉴定，然后分别做转化实验，A A项正确；艾弗里采用项正确；艾弗里采用 细菌培养技术，需要配制适合细菌生长和繁殖的培养细菌培养技术，需要配制适合细菌生长和繁殖的培养 基，观察培养基上的菌落特点，以判断肺炎双球菌的基，观察培养基上的菌落特点，以判断肺炎双球菌的 种类，种类，B B项正确；使项正确；使R R型细菌发生转化的是型细菌发生转化的是S S型

9、细菌的型细菌的 DNADNA，而且，而且DNADNA纯度越高，转化效率越高，纯度越高，转化效率越高，C C项错误；只项错误；只 有有S S型细菌的型细菌的DNADNA才会使才会使R R型细菌发生转化，蛋白质等其型细菌发生转化，蛋白质等其 他物质不能，故该实验能够证明他物质不能，故该实验能够证明DNADNA是遗传物质，而蛋是遗传物质，而蛋 白质等其他物质不是遗传物质，白质等其他物质不是遗传物质，D D项正确。项正确。 二、噬菌体侵染细菌的实验二、噬菌体侵染细菌的实验 1.1.实验方法：实验方法：_。 放射性同位素标记法放射性同位素标记法 2.2.实验步骤和结果：实验步骤和结果： 第第1 1步：标

10、记步：标记 3535S S 3232P P 3535S S 3232P P 很高很高 很低很低 很低很低很高很高 3535S S 3232P P 3.3.实验结果及结论：实验结果及结论： 亲代噬菌体亲代噬菌体寄主细胞内寄主细胞内子代噬菌体子代噬菌体实验结论实验结论 3232P P标记 标记DNADNA_ _是遗是遗 传物质传物质3535S S标记蛋白质 标记蛋白质_ 有有有有 无无无无 DNADNA 三、三、DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 1.RNA1.RNA是遗传物质的实验：是遗传物质的实验： (1)(1)过程及结果：过程及结果： (2)(2)结论：结论：_。 不感染病毒不感染

11、病毒 RNARNA感染病毒感染病毒 RNARNA是遗传物质是遗传物质 2.2.生物的遗传物质：因为绝大多数生物的遗传物质生物的遗传物质：因为绝大多数生物的遗传物质 是是DNADNA，所以说，所以说DNADNA是是_的遗传物质。的遗传物质。 主要主要 【线索构建】【线索构建】 知识点二知识点二噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验 1.1.噬菌体侵染细菌的过程：噬菌体侵染细菌的过程： 2.2.实验结果分析：实验结果分析： (1)(1)用用35 35S S标记噬菌体侵染细菌的分析。 标记噬菌体侵染细菌的分析。 放射性主要存在于上清液的原因：蛋白质外壳没有放射性主要存在于上清液的原因：蛋白质外壳没

12、有 进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中。进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中。 沉淀物中有少量放射性物质的原因：由于搅拌不充沉淀物中有少量放射性物质的原因：由于搅拌不充 分，有少量含分，有少量含35 35S S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离 的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离 心到沉淀物中。心到沉淀物中。 (2)(2)用用32 32P P标记噬菌体侵染细菌的分析。 标记噬菌体侵染细菌的分析。 放射性主要存在于沉淀物的原因：放射性主要存在于沉淀物的原因：DNADNA进入大肠杆菌，进入大肠杆菌， 离心后存在于沉淀物中。离心后存在于沉淀物中。 上清液中有少量放射性物质的原因：上清液中有少量放射性物质的

13、原因： a.a.保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠 杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中。杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中。 b.b.保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子 代，经离心后分布于上清液中。代，经离心后分布于上清液中。 【特别提醒】【特别提醒】 (1)(1)噬菌体侵染细菌的过程中，只有噬菌体侵染细菌的过程中，只有DNADNA进入细菌体内，进入细菌体内， DNADNA复制和蛋白质合成所需要的原料、能量和场所等均复制和蛋白质合成所需要的原料、能量和场所等均 由宿主细胞由宿主细胞细菌提

14、供。细菌提供。 (2)(2)噬菌体侵染细菌实验只能证明噬菌体侵染细菌实验只能证明DNADNA是遗传物质，不是遗传物质，不 能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质没有进入细能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质没有进入细 菌体内。除此之外，还能证明菌体内。除此之外，还能证明DNADNA能进行自我复制，能进行自我复制， DNADNA控制蛋白质的合成。控制蛋白质的合成。 (3)(3)噬菌体侵染细菌的实验中，在沉淀物中放射性较高噬菌体侵染细菌的实验中，在沉淀物中放射性较高 时，而在上清液中放射性并不是时，而在上清液中放射性并不是0 0；在上清液中放射性；在上清液中放射性 较高时，而在沉淀物中放射性也并不是

15、较高时，而在沉淀物中放射性也并不是0 0。 (4)(4)标记噬菌体时应先标记细菌，用噬菌体侵染被标记标记噬菌体时应先标记细菌，用噬菌体侵染被标记 的细菌，这样来标记噬菌体。因为噬菌体是没有细胞的细菌，这样来标记噬菌体。因为噬菌体是没有细胞 结构的病毒，必须依赖活细胞生存。结构的病毒，必须依赖活细胞生存。 【拓展深化】【拓展深化】同位素标记法同位素标记法 1.1.适用范围及实验原理：同位素标记法一般是在需要适用范围及实验原理：同位素标记法一般是在需要 研究的物质体系中，加入一些放射性同位素原子研究的物质体系中，加入一些放射性同位素原子( (标记标记 原子原子) )，用放射性监测手段来跟踪其行迹，

16、研究出该系，用放射性监测手段来跟踪其行迹，研究出该系 统的变化规律。可用来研究元素在同一生物体内各细统的变化规律。可用来研究元素在同一生物体内各细 胞之间以及细胞内各细胞器之间、各物质之间的运行胞之间以及细胞内各细胞器之间、各物质之间的运行 和变化情况。和变化情况。 2.2.常用元素：用于示踪技术的放射性同位素一般是构常用元素：用于示踪技术的放射性同位素一般是构 成细胞化合物的重要元素，如成细胞化合物的重要元素，如3 3H H、14 14C C、 、32 32P P、 、35 35S S等。 等。 3.3.一般流程：明确研究的生命活动一般流程：明确研究的生命活动确定密切相关的确定密切相关的 化

17、合物化合物选择恰当的放射性元素选择恰当的放射性元素用含放射性元素的用含放射性元素的 物质处理细胞或生物物质处理细胞或生物放射性检测放射性检测得出规律。得出规律。 【思考诊断】【思考诊断】 若在含有大肠杆菌和噬菌体的培养基中加入含若在含有大肠杆菌和噬菌体的培养基中加入含35 35S S或 或32 32P P 的营养物质，能否判断出放射性首先出现在哪种生物的营养物质，能否判断出放射性首先出现在哪种生物 体内？体内？ (1)(1)判断：判断：_(_(填填“大肠杆菌大肠杆菌”或或“噬菌体噬菌体”) )。 (2)(2)理由：理由：_ _ _ _。 大肠杆菌大肠杆菌 噬菌体无法独立代谢，必须寄生在细菌体噬

18、菌体无法独立代谢，必须寄生在细菌体 内，以细菌体内的营养物质作为原料进行个体的增内，以细菌体内的营养物质作为原料进行个体的增 殖。若在培养基中加入含殖。若在培养基中加入含35 35S S或 或32 32P P的营养物质，则放 的营养物质，则放 射性先在大肠杆菌中出现，后在噬菌体中出现射性先在大肠杆菌中出现，后在噬菌体中出现 【典例】【典例】(2016(2016南宁高一检测南宁高一检测) )某研究人员模拟赫尔某研究人员模拟赫尔 希和蔡斯的希和蔡斯的T T2 2噬菌体侵染大肠杆菌实验，进行了如下噬菌体侵染大肠杆菌实验，进行了如下 实验：实验： 用用32 32P P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌；

19、 标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌； 用未标记的噬菌体侵染用未标记的噬菌体侵染35 35S S标记的大肠杆菌； 标记的大肠杆菌； 用用3 3H H标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。 一段时间后进行离心，检测到放射性存在的主要部位一段时间后进行离心，检测到放射性存在的主要部位 依次是依次是( () ) A.A.沉淀物、上清液、沉淀物和上清液沉淀物、上清液、沉淀物和上清液 B.B.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 C.C.沉淀物、上清液、沉淀物沉淀物、上清液、沉淀物 D.D.上清液、上清液、沉淀物和上清液上清液、上清液、沉淀物和上清液

20、【解题探究】【解题探究】解答本题需要分析以下两个方面：解答本题需要分析以下两个方面： (1)(1)噬菌体侵染大肠杆菌原理：噬菌体侵染大肠杆菌原理：噬菌体的噬菌体的_注入大肠注入大肠 杆菌内，杆菌内，_留在大肠杆菌外面，利用大肠杆留在大肠杆菌外面，利用大肠杆 菌的菌的_合成噬菌体的合成噬菌体的_，利用大肠杆菌的，利用大肠杆菌的 _合成噬菌体的合成噬菌体的_。 DNADNA 蛋白质外壳蛋白质外壳 脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNA 氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质 (2)(2)放射性物质的存在部位：噬菌体侵染大肠杆菌，离放射性物质的存在部位：噬菌体侵染大肠杆菌，离 心后密度大的心后密度大的DNADNA，主要

21、存在于，主要存在于_中；密度小的中；密度小的 蛋白质外壳，主要存在于蛋白质外壳，主要存在于_中。中。 沉淀物沉淀物 上清液上清液 【解析】【解析】选选B B。32 32P P标记的是噬菌体的 标记的是噬菌体的DNADNA，用，用32 32P P标记 标记 的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌时，只有的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌时，只有DNADNA进入大肠进入大肠 杆菌，并随着大肠杆菌离心到沉淀物中，故放射性存杆菌，并随着大肠杆菌离心到沉淀物中，故放射性存 在的主要部位是沉淀物；在的主要部位是沉淀物；用未标记的噬菌体侵染用未标记的噬菌体侵染35 35S S 标记的大肠杆菌时，噬菌体的标记的大肠杆菌时，噬

22、菌体的DNADNA和大肠杆菌均离心到和大肠杆菌均离心到 沉淀物中，故放射性存在的主要部位是沉淀物；沉淀物中，故放射性存在的主要部位是沉淀物；3 3H H 标记的是噬菌体的标记的是噬菌体的DNADNA和蛋白质外壳，蛋白质外壳离心和蛋白质外壳，蛋白质外壳离心 到上清液中，而噬菌体的到上清液中，而噬菌体的DNADNA和大肠杆菌离心到沉淀物和大肠杆菌离心到沉淀物 中，故放射性存在的主要部位是沉淀物和上清液。中，故放射性存在的主要部位是沉淀物和上清液。 【互动探究】【互动探究】 (1)(1)本题实验本题实验中，子代噬菌体的中，子代噬菌体的DNADNA和蛋白质中是否和蛋白质中是否 都含有都含有3 3H H

23、？为什么？为什么？ 提示：提示：子代噬菌体的子代噬菌体的DNADNA中含有中含有3 3H H，而蛋白质中不含，而蛋白质中不含3 3H H。 因为合成因为合成DNADNA的模板来自亲代的模板来自亲代DNADNA，亲代，亲代DNADNA中含有中含有3 3H H， 而合成蛋白质的原料来自大肠杆菌，大肠杆菌内不含而合成蛋白质的原料来自大肠杆菌，大肠杆菌内不含 3 3H H。 。 (2)(2)本题实验本题实验中，子代噬菌体有放射性吗？试解释原中，子代噬菌体有放射性吗？试解释原 因。因。 提示：提示：子代噬菌体有放射性。由于噬菌体侵染子代噬菌体有放射性。由于噬菌体侵染35 35S S标记 标记 的大肠杆菌

24、，可以利用大肠杆菌内的氨基酸合成蛋白的大肠杆菌，可以利用大肠杆菌内的氨基酸合成蛋白 质，而大肠杆菌内的氨基酸中含有质，而大肠杆菌内的氨基酸中含有35 35S S。 。 【规律方法】【规律方法】噬菌体中的放射性元素的检测方法噬菌体中的放射性元素的检测方法 放射性放射性 元素元素 标记生物标记生物检测物质检测物质检测结果检测结果 3232P P 噬菌体噬菌体 子代噬菌子代噬菌 体的核酸体的核酸 部分含放射性部分含放射性 大肠杆菌大肠杆菌全部含放射性全部含放射性 3535S S 噬菌体噬菌体 子代噬菌子代噬菌 体蛋白质体蛋白质 均无放射性均无放射性 大肠杆菌大肠杆菌均含放射性均含放射性 放射性放射性

25、 元素元素 标记生物标记生物检测物质检测物质检测结果检测结果 1414C C、 、3 3H H 噬菌体噬菌体 子代噬菌体的核子代噬菌体的核 酸酸 部分含放射性部分含放射性 子代噬菌体蛋白子代噬菌体蛋白 质质 均不含放射性均不含放射性 大肠杆菌大肠杆菌 子代噬菌体的核子代噬菌体的核 酸酸 全部含放射性全部含放射性 子代噬菌体蛋白子代噬菌体蛋白 质质 全部含放射性全部含放射性 【过关训练】【过关训练】 1.(20161.(2016江苏高考江苏高考) )下列关于探索下列关于探索DNADNA是遗传物质实验是遗传物质实验 的相关叙述，正确的是的相关叙述，正确的是( () ) A.A.格里菲思实验中肺炎双

26、球菌格里菲思实验中肺炎双球菌R R型转化为型转化为S S型是基因突型是基因突 变的结果变的结果 B.B.格里菲思实验证明了格里菲思实验证明了DNADNA是肺炎双球菌的遗传物质是肺炎双球菌的遗传物质 C.C.赫尔希和蔡斯实验中赫尔希和蔡斯实验中T T2 2噬菌体的噬菌体的DNADNA是用是用32 32P P直接标记 直接标记 的的 D.D.赫尔希和蔡斯实验证明了赫尔希和蔡斯实验证明了DNADNA是是T T2 2噬菌体的遗传物质噬菌体的遗传物质 【解题指南】【解题指南】解答本题的关键有三点：解答本题的关键有三点： (1)(1)理解肺炎双球菌转化实验的原理与结论。理解肺炎双球菌转化实验的原理与结论。

27、 (2)(2)根据根据T T2 2噬菌体的生活特点确定培养方法。噬菌体的生活特点确定培养方法。 (3)(3)明确噬菌体侵染实验的结论。明确噬菌体侵染实验的结论。 【解析】【解析】选选D D。本题主要考查肺炎双球菌转化实验和噬。本题主要考查肺炎双球菌转化实验和噬 菌体侵染大肠杆菌实验。格里菲思实验中肺炎双球菌菌体侵染大肠杆菌实验。格里菲思实验中肺炎双球菌R R 型转化为型转化为S S型是基因重组的结果，型是基因重组的结果，A A项错误；格里菲思项错误；格里菲思 实验证明了实验证明了S S型细菌中存在一种转化因子，使型细菌中存在一种转化因子，使R R型细菌型细菌 转化为转化为S S型细菌，型细菌，

28、B B项错误；项错误；T T2 2噬菌体营寄生生活，需噬菌体营寄生生活，需 先用含先用含32 32P P的培养基培养大肠杆菌，获得 的培养基培养大肠杆菌，获得32 32P P标记的细菌， 标记的细菌， 然后再用然后再用32 32P P标记的细菌培养噬菌体，获得 标记的细菌培养噬菌体，获得32 32P P标记的噬 标记的噬 菌体，菌体，C C项错误；赫尔希和蔡斯的项错误；赫尔希和蔡斯的T T2 2噬菌体侵染细菌实噬菌体侵染细菌实 验证明了验证明了DNADNA是是T T2 2噬菌体的遗传物质，噬菌体的遗传物质，D D项正确。项正确。 2.2.在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，用在赫尔希和蔡

29、斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，用 3232P P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上，上清液中不 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上，上清液中不 应含放射性物质，下层沉淀物中应具有很高的放射性，应含放射性物质，下层沉淀物中应具有很高的放射性， 而实验的最终结果显示：离心后，上清液中具有一定而实验的最终结果显示：离心后，上清液中具有一定 的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。 (1)(1)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验所采用的赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验所采用的 实验方法是实验方法是_。 (2)(2)在理论上，上清液中放射性应该为在理论上，上

30、清液中放射性应该为0 0，其原因是，其原因是 _ _。 (3)(3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此 对实验过程进行误差分析：对实验过程进行误差分析： 在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到离心，在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到离心， 这一段时间如果过长，会使上清液中的放射性物质含这一段时间如果过长，会使上清液中的放射性物质含 量量_，其原因是，其原因是_。 在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆 菌细胞内，是否属于误差的来源呢？菌细胞内，是否属于误差的来源呢？_，理由，理由 是

31、是_。 (4)(4)在实验中，赫尔希和蔡斯同时用被在实验中，赫尔希和蔡斯同时用被35 35S S标记的噬菌 标记的噬菌 体侵染大肠杆菌，结果发现沉淀物中也出现少量放射体侵染大肠杆菌，结果发现沉淀物中也出现少量放射 性物质，为排除噬菌体的蛋白质外壳也是遗传物质的性物质，为排除噬菌体的蛋白质外壳也是遗传物质的 可能，应进一步采取的措施是可能，应进一步采取的措施是_。 (5)(5)请设计一个方案，来大量制备用请设计一个方案，来大量制备用35 35S S标记的噬菌体 标记的噬菌体 ( (简要说明简要说明) )：_。 【解析】【解析】(1)(1)赫尔希和蔡斯研究噬菌体侵染大肠杆菌的赫尔希和蔡斯研究噬菌体

32、侵染大肠杆菌的 方法是同位素标记法，也叫同位素示踪法，分别用方法是同位素标记法，也叫同位素示踪法，分别用32 32P P 和和35 35S S标记噬菌体。 标记噬菌体。 (2)(2)在用在用32 32P P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，理 标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，理 论上，上清液中放射性应为论上，上清液中放射性应为0 0，因为噬菌体已将，因为噬菌体已将DNADNA全全 部注入大肠杆菌内，在离心时会随着大肠杆菌而沉淀。部注入大肠杆菌内，在离心时会随着大肠杆菌而沉淀。 (3)(3)若在上清液中出现放射性，原因有两种可能：噬菌若在上清液中出现放射性，原因有两种可能：噬菌 体侵染时间太短

33、，含有放射性的部分噬菌体还没有侵体侵染时间太短，含有放射性的部分噬菌体还没有侵 染到大肠杆菌中，或者噬菌体侵染时间太长，部分大染到大肠杆菌中，或者噬菌体侵染时间太长，部分大 肠杆菌已裂解，含有放射性的部分子代噬菌体被释放肠杆菌已裂解，含有放射性的部分子代噬菌体被释放 出来。出来。 (4)(4)用用35 35S S标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验，若沉淀 标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验，若沉淀 物中发现放射性物中发现放射性35 35S S，原因是搅拌不彻底，沉淀的大肠 ，原因是搅拌不彻底，沉淀的大肠 杆菌表面还吸附着杆菌表面还吸附着35 35S S标记的蛋白质外壳。理论上讲， 标记的蛋白质外壳。理

34、论上讲， 也可能是也可能是35 35S S标记的蛋白质外壳进入大肠杆菌细胞内。 标记的蛋白质外壳进入大肠杆菌细胞内。 若要排除后者的可能性，就要检测大肠杆菌细胞内的若要排除后者的可能性，就要检测大肠杆菌细胞内的 子代噬菌体是否有子代噬菌体是否有35 35S S。 。 (5)(5)由于噬菌体是严格寄生的，因此不能用含由于噬菌体是严格寄生的，因此不能用含35 35S S的培 的培 养基直接培养，而应先用含养基直接培养，而应先用含35 35S S的培养基培养大肠杆菌， 的培养基培养大肠杆菌， 再用噬菌体侵染该大肠杆菌，即可得到大量再用噬菌体侵染该大肠杆菌，即可得到大量35 35S S标记的 标记的

35、噬菌体。噬菌体。 答案：答案：(1)(1)(放射性放射性) )同位素标记法同位素标记法 (2)(2)噬菌体已将自己的噬菌体已将自己的DNADNA全部注入大肠杆菌内而沉淀全部注入大肠杆菌内而沉淀 (3)(3)升高子代噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，升高子代噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来， 经离心后分布于上清液中经离心后分布于上清液中是没有侵入大肠杆菌是没有侵入大肠杆菌 的亲代噬菌体经离心后分布于上清液中的亲代噬菌体经离心后分布于上清液中 (4)(4)在新形成的噬菌体中检测是否有在新形成的噬菌体中检测是否有35 35S S (5)(5)用含用含35 35S S的培养基培养大肠杆菌，然后用噬菌体

36、侵 的培养基培养大肠杆菌，然后用噬菌体侵 染该大肠杆菌，即可以得到大量用染该大肠杆菌，即可以得到大量用35 35S S标记的噬菌体 标记的噬菌体 【互动探究】【互动探究】 (1)(1)用用32 32P P和 和35 35S S分别标记的是噬菌体的哪个部位？ 分别标记的是噬菌体的哪个部位？ 提示：提示：32 32P P标记的是噬菌体内部的 标记的是噬菌体内部的DNADNA，35 35S S标记的是蛋 标记的是蛋 白质外壳。白质外壳。 (2)(2)实验中离心后沉淀物和上清液分别含有的物质主要实验中离心后沉淀物和上清液分别含有的物质主要 是什么？是什么？ 提示：提示：沉淀物主要是大肠杆菌，上清液主要

37、是噬菌体沉淀物主要是大肠杆菌，上清液主要是噬菌体 及其蛋白质外壳。及其蛋白质外壳。 【补偿训练】【补偿训练】 (2016(2016聊城高一检测聊城高一检测) )用用32 32P P标记的噬菌体侵染大肠杆 标记的噬菌体侵染大肠杆 菌，经培养、搅拌、离心、检测后，测得上清液的放菌，经培养、搅拌、离心、检测后，测得上清液的放 射性占射性占10%10%，沉淀物的放射性占，沉淀物的放射性占90%90%。上清液带有放射。上清液带有放射 性的原因可能是性的原因可能是( () ) A.A.离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌 B.B.搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬

38、菌体未分离搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未分离 C.C.噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代 噬菌体噬菌体 D.D.32 32P P标记了噬菌体的蛋白质外壳，离心后存在于上清 标记了噬菌体的蛋白质外壳，离心后存在于上清 液中液中 【解析】【解析】选选C C。32 32P P标记的是噬菌体的 标记的是噬菌体的DNADNA，核酸在侵染，核酸在侵染 过程中进入大肠杆菌，所以理论上放射性应该全部在过程中进入大肠杆菌，所以理论上放射性应该全部在 沉淀物中。但由于噬菌体的侵染过程并非都是同步的，沉淀物中。但由于噬菌体的侵染过程并非都是同步的， 有的

39、噬菌体在大肠杆菌中增殖后使得大肠杆菌裂解，有的噬菌体在大肠杆菌中增殖后使得大肠杆菌裂解， 从而将其中带有放射性的噬菌体释放出来，经过搅拌从而将其中带有放射性的噬菌体释放出来，经过搅拌 和离心后出现在上清液中。和离心后出现在上清液中。 知识点三知识点三DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 1.1.不同生物的遗传物质：不同生物的遗传物质： 生物类型生物类型所含核酸所含核酸遗传物质遗传物质举例举例 细胞细胞 生物生物 真核真核 生物生物 DNADNA和和 RNARNA DNADNA 酵母菌、玉米、酵母菌、玉米、 人人 原核原核 生物生物 DNADNA和和 RNARNA DNADNA细菌、蓝藻

40、细菌、蓝藻 生物类型生物类型所含核酸所含核酸遗传物质遗传物质举例举例 非细非细 胞生胞生 物物 大多数大多数 病毒病毒 仅有仅有 DNADNA DNADNA T T2 2噬菌体、乙噬菌体、乙 肝病毒肝病毒 极少数极少数 病毒病毒 仅有仅有 RNARNA RNARNA HIVHIV、SARSSARS病病 毒、流感病毒毒、流感病毒 2.2.生物的遗传物质总结：生物的遗传物质总结： (1)(1)生物的遗传物质是生物的遗传物质是DNADNA或或RNARNA，即生物的遗传物质是，即生物的遗传物质是 核酸。核酸。 (2)(2)既含有既含有DNADNA又含有又含有RNARNA的生物和只含有的生物和只含有DN

41、ADNA的生物，的生物， 其遗传物质是其遗传物质是DNADNA。 (3)(3)只含只含RNARNA的病毒中，的病毒中，RNARNA才作为遗传物质。才作为遗传物质。 (4)(4)由于绝大多数生物的遗传物质是由于绝大多数生物的遗传物质是DNADNA，所以说，所以说DNADNA是是 主要的遗传物质。主要的遗传物质。 【特别提醒】【特别提醒】 (1)(1)并不是所有的核酸都能作为遗传物质，如细胞生物并不是所有的核酸都能作为遗传物质，如细胞生物 中的中的RNARNA。 (2)DNA(2)DNA并不是所有生物的遗传物质，如烟草花叶病毒并不是所有生物的遗传物质，如烟草花叶病毒 的遗传物质是的遗传物质是RNA

42、RNA。 (3)(3)一种生物只能有一种遗传物质，在同一种生物体内，一种生物只能有一种遗传物质，在同一种生物体内， 不存在不存在“主要遗传物质主要遗传物质”和和“次要遗传物质次要遗传物质”之分。之分。 【拓展深化】【拓展深化】 (1)DNA(1)DNA可以作为遗传物质的条件：具有相对稳定性、可以作为遗传物质的条件：具有相对稳定性、 能精确地自我复制、能指导蛋白质的合成、能产生可能精确地自我复制、能指导蛋白质的合成、能产生可 遗传的变异。遗传的变异。 (2)(2)朊病毒的遗传物质：引发疯牛病的朊病毒，其主要朊病毒的遗传物质：引发疯牛病的朊病毒，其主要 成分是能侵染动物细胞并在其内复制的蛋白质。朊

43、病成分是能侵染动物细胞并在其内复制的蛋白质。朊病 毒严格来说不是病毒，它不含核酸，其遗传物质只能毒严格来说不是病毒，它不含核酸，其遗传物质只能 是蛋白质。是蛋白质。 【题组过关】【题组过关】 1.(20161.(2016菏泽高二检测菏泽高二检测) )下列有关遗传物质的叙述错下列有关遗传物质的叙述错 误的是误的是( () ) A.A.正常情况下，同一生物的不同组织，正常情况下，同一生物的不同组织，DNADNA结构一定相结构一定相 同，数量也一定相同同，数量也一定相同 B.B.正常情况下，同一生物的不同组织，正常情况下，同一生物的不同组织，DNADNA结构一定相结构一定相 同，数量可能不同同，数量

44、可能不同 C.C.细胞生物的遗传物质都是细胞生物的遗传物质都是DNADNA D.D.任何生物个体的遗传物质都只有一种任何生物个体的遗传物质都只有一种 【解题指南【解题指南】(1)(1)明确生物的种类：细胞生物还是非细明确生物的种类：细胞生物还是非细 胞生物。胞生物。 (2)(2)判断遗传物质的类型：细胞生物的遗传物质都是判断遗传物质的类型：细胞生物的遗传物质都是 DNADNA，非细胞生物的病毒含有哪种核酸，哪种核酸就是，非细胞生物的病毒含有哪种核酸，哪种核酸就是 遗传物质。遗传物质。 【解析】【解析】选选A A。由于生物的不同组织分化程度不同，高。由于生物的不同组织分化程度不同，高 度分化的组织不分裂，度分化的组织不分裂，DNADNA含量稳定，分化程度较低的含量稳定，分化程度较低的 组织由于细胞不断分裂，其组织由于细胞不断分裂，其DNADNA含量含量( (或数量或数量