【生物】DNA是主要的遗传物质-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修二

DNA是主要的遗传物质DNA是主要的遗传物质噬菌体侵染细菌的实验肺炎链球菌的转化实验知识点32120世纪30年代：DNA是由4种脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。4种脱氧核苷酸的排列顺序蕴藏遗传信息。20世纪20年代：蛋白质是由多种氨基酸连接而成的大分子。21种氨基酸排列顺序蕴藏遗传信息。蛋白质基本单位：常见的21种氨基酸核酸基本单位：4种脱氧核苷酸对遗传物质的早期推测蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位01肺炎链球菌的转化实验一、肺炎链球菌的转化实验1928年格里菲思格里菲思用两种肺炎链球菌去感染小鼠菌落表面荚膜毒性S型细菌R型细菌光滑粗糙有无有无荚膜的化学本质是_______多糖不死亡死亡不死亡死亡注射R型活细菌注射S型活细菌注射加热致死的S型细菌将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射加热致死的S型细菌无毒S型细菌有毒R型细菌无毒R型细菌转化成了S型细菌格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验课本P43第3段实验结论活R+有毒S型死细菌小鼠死亡有毒S型死细菌

小鼠正常

有毒S型活细菌

小鼠死亡

无毒R型活细菌

小鼠正常第一组第三组第二组第四组

S型细菌中有一种“转化因子”能使R型活细菌转化为S型活细菌。S型活细菌P43第3段R型活细菌S型活细菌S型死细菌某种活性物质那么，“转化因子”是什么物质呢?多糖脂质蛋白质RNADNA…多糖蛋白质RNADNA脂质S型细菌关键思路：把S型细菌的各种物质分开，单独的、直接

的观察它们的作用。要确定“转化因子”是什么，关键思路是什么？“酶解法”:将物质一个个排除，通过观察剩余提取物的转化活性来

寻找转化因子S型细菌的细胞提取物第一组有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取物第二至四组+S型细菌R型细菌混合有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取物第五组+混合只长R型细菌DNA酶蛋白酶（或RNA酶、酯酶）有R型细菌的培养基+S型细菌R型细菌混合2.艾弗里确定转化因子的体外实验破碎加热杀死的S型细菌，设法去除绝大部分的糖类、蛋白质和脂质对照组蛋白酶S型菌的细胞提取物RNA酶酯酶DNA酶分别与R型活菌混合培养R+SR+SR+SR+SR

艾弗里实验过程归纳

实验表明，细胞提取物中含有转化因子，而转化因子

很可能就是DNA实验结论对照组蛋白酶S型菌的细胞提取物RNA酶酯酶DNA酶分别与R型活菌混合培养R+SR+SR+SR+SR

艾弗里实验过程归纳艾弗里等人进一步分析，提出结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA是转化因子。科学方法P46自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”应用场景：对照实验加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素。

（eg.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验）减法原理：与常态比较，人为去除某种影响因素。

（eg.艾弗里的肺炎链球菌转化实验）蛋白质酶RNA酶DNA酶去掉蛋白质去掉RNA去掉DNA[特别提醒]

并非所有的R型细菌都被转化(1)转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，

而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。(2)R型细菌转化为S型细菌是基因重组结果。(3)仅仅是S型细菌的DNA不能使小鼠致死。跟踪训练1.下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是（）A.加热杀死的S型细菌中DNA全部失去活性B.加热杀死的S型细菌能使小鼠的体细胞发生转化C.加入S型细菌的DNA后，只有部分R型细菌转化成了S型细菌D.在转化过程中，加热杀死的S型细菌中的DNA没有进入R型活细菌 C2．高温处理过的S型细菌的蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应。

()3．格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。

()4．艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入R型细菌的培养基上，最后生存

的细菌绝大多数是S型细菌。

()蛋白质变性/盐析：没有破坏肽键蛋白质变性/盐析（肽键）+双缩脲试剂→紫色××格里菲思只证明了加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子×R判断5．某科研人员为了验证格里菲思的肺炎链球菌转化实验，对实验鼠进行了

4次注射实验，如图所示。下列相关叙述正确的是()

A．活菌甲是有荚膜的R型细菌，而活菌乙是无荚膜的S型细菌

B．由注射②和④的结果可知，活的或死的S型细菌都能使小鼠死亡

C．在死鼠2的血液中应有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲转化而来

D．死菌乙未导致鼠3死亡，由此说明死菌乙在小鼠体内的繁殖不足以致死R型细菌无有S型细菌R型细菌（多数）S型细菌（少数）C02噬菌体侵染细菌的实验1952年赫尔希和他的助手蔡斯实验材料：T2噬菌体的模式图噬菌体

在大肠杆菌体内，在

遗传物质的作用下，利用

体内的物质来合成自身的组成成分，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。自身专门寄生大肠杆菌噬菌体的复制与增殖增殖需要的条件内容模板________的DNA合成噬菌体DNA原料__________提供的四种脱氧核苷酸合成噬菌体蛋白质原料_____________________场所大肠杆菌的

.噬菌体大肠杆菌大肠杆菌的氨基酸核糖体1.吸附2.注入3.合成4.组装5.释放

噬菌体侵染大肠杆菌过程：吸附注入合成组装释放1952年赫尔希和他的助手蔡斯

实验材料：T2噬菌体的模式图外壳：内部遗传物质：蛋白质DNAC、H、O、N、SC、H、O、N、P

用什么方法跟踪蛋白质和DNA的去向？（放射性）同位素标记法35S32P标记T2噬菌体方法：直接用含有放射性同位素的培养基来培养噬菌体。×大肠杆菌标记噬菌体含35S的培养基含32P的培养基T2噬菌体噬菌体是细菌病毒，不能独立生活，必须寄生在活细胞中。故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。含

.大肠杆菌35S含

.大肠杆菌32P培养培养噬菌体得到得到

标记的噬菌体35S

标记的噬菌体32P已标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌搅拌后离心上清液沉淀物细菌裂解离心后保温使吸附在大肠杆菌上的_________与___________分离开。大肠杆菌噬菌体③离心：使上清液中析出质量较轻的_________________，而离心管沉淀物中留下被侵染的_____________。T2噬菌体颗粒大肠杆菌放射性检测实验过程:噬菌体侵染大肠杆菌

（课本P45第2段）

①侵染：②搅拌：④检测：在搅拌器中搅拌、离心后，检测上清液和沉淀物中的放射性物质用标记的噬菌体侵染未标记的细菌噬菌体被35S标记在新形成的噬菌体中没有检测到35S细菌裂解沉淀物的放射性很上清液的放射性很离心后搅拌后离心35S标记的噬菌体与细菌混合35S标记的噬菌体①

35S标记的噬菌体侵染细菌：高低实验表明：噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌时，

外壳留在外面，没有进入到细菌中。蛋白质保温搅拌不充分理论上上清液沉淀物其中一个大肠杆菌实际上35S标记的一组，沉淀物中出现少量放射性的原因实验误差分析：在搅拌器中搅拌、离心后，检测上清液和沉淀物中的放射性物质用标记的噬菌体侵染未标记的细菌噬菌体被35S标记在新形成的噬菌体中没有检测到35S细菌裂解沉淀物的放射性很上清液的放射性很离心后搅拌后离心35S标记的噬菌体与细菌混合35S标记的噬菌体①

35S标记的噬菌体侵染细菌：高低实验表明:噬菌体侵染细菌时，

外壳留在外面，没有进入到细菌中。噬菌体侵染细菌实验原因：搅拌不充分蛋白质②

32P标记的噬菌体侵染细菌：在搅拌器中搅拌、离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质用标记的噬菌体侵染未标记的细菌噬菌体被35P标记在新形成的噬菌体中检测到32P细菌裂解沉淀物的放射性很上清液的放射性很离心后搅拌后离心32P标记的噬菌体与细菌混合32P标记的噬菌体低高噬菌体侵染细菌实验实验表明：噬菌体侵染细菌时，

进入到细菌中。DNA保温时间长理论上上清液沉淀物实际上

部分释放出来释放未来得及侵染实际上保温时间短32P标记的一组，上清液中出现少量放射性的原因实验误差分析：②

32P标记的噬菌体侵染细菌：在搅拌器中搅拌、离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质用标记的噬菌体侵染未标记的细菌噬菌体被35P标记在新形成的噬菌体中检测到32P细菌裂解沉淀物的放射性很上清液的放射性很离心后搅拌后离心32P标记的噬菌体与细菌混合32P标记的噬菌体低高噬菌体侵染细菌实验实验表明:原因：保温时间过短/保温时间过长噬菌体侵染细菌时，

进入到细菌中。DNADNA是真正的遗传物质结论：子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。说明：

T2噬菌体侵染细菌时，将

注入细菌的细胞内，蛋白质外壳留在仍留在外面。DNA不能证明蛋白质不是遗传物质但是：跟踪训练1.赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：①噬菌体侵染细菌②35S和32P标记噬菌体③放射性同位素检测④离心分离实验步骤的先后顺序为（）

A.①②④③B.②①④③C.④②①③D.②①③④B2.赫尔希和蔡斯的T2

噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，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DNAB.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 N在噬菌体外壳蛋白与DNA中都存在，要标记DNA的特有元素噬菌体外壳蛋白是由噬菌体的遗传物质编码的噬菌体侵染大肠杆菌后，以自身DNA为模板，以大肠杆菌中的4种脱氧核苷酸为原料，合成子代DNAC噬菌体3．1952年，赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，证明了DNA是遗传物质。该实验的其中一个步骤如下图所示，则下列关于混合培养的描述，正确的是（）A.将已被35S标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养B.将已被32P标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养C.将已标记的噬菌体和已标记的细菌混合培养D.将未标记的噬菌体和已标记的细菌混合培养 A4.某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2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()

甲乙

A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体

B.甲组被侵染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体

C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体

D.乙组被侵染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体大量不可C证明DNA是遗传物质的实验1．艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料，以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？(1)个体小，结构简单，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化；(2)繁殖快，便于进行遗传相关的研究。

证明DNA是遗传物质的实验2．从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？在实际操作过程中最大的困难是什么？从控制自变量的角度，艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。最大的困难是如何彻底去除细胞中含有的某种物质。证明DNA是遗传物质的实验艾弗里：细菌培养技术物质提纯和鉴定技术等。赫尔希：噬菌体培养技术同位素标记技术物质提取和分离技术等。3．艾弗里和赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计？这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示？科学成果的取得必须有技术手段作保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术相互支持、相互促进。03DNA是主要的遗传物质烟草花叶病毒RNA蛋白质被感染烟叶正常烟叶如何证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA？说说你的实验思路。烟草花叶病毒蛋白质RNA感染烟草叶子感染烟草叶子无病斑、正常有病斑，且分离出烟草花叶病毒感染烟草叶子感染烟草叶子整个病毒RNA+RNA酶有病斑，且分离出烟草花叶病毒无病斑、正常1956年，康拉特烟草花叶病毒侵染烟草实验烟草花叶病毒重建实验烟草花叶病毒A烟草花叶病毒B产生A型后代产生B型后代实验结论：烟草花叶病毒的RNA是遗传物质，蛋白质不是。跟踪训练下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质”的实验过程，由此可以判断下列说法正确的是（）A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中C.侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程D.RNA是TMV的主要遗传物质

A生物类型所含核酸遗传物质举例细胞生物真核生物原核生物非细胞生物大多数病毒极少数病毒DNA和RNA

DNA

酵母菌、玉米、人

DNA和RNA

DNA

细菌、蓝藻

仅有DNA

DNA

T2噬菌体

仅有RNA

RNA

SARS病毒、HIV

2.不同生物的