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1、第第1节节DNA是主要的是主要的遗传遗传物物质质课标领课标领航航1总结总结“DNA是主要的是主要的遗传遗传物物质质”的探索的探索过过程。程。2分析分析证证明明DNA是主要的是主要的遗传遗传物物质质的的实验实验设计设计思路。思路。3探探讨实验讨实验技技术术在在证证明明DNA是主要的是主要的遗传遗传物物质质中的作用。中的作用。【重点重点】肺炎双球菌肺炎双球菌转转化化实验实验的原理和的原理和过过程；噬菌体侵染程；噬菌体侵染细细菌菌实验实验的原理和的原理和过过程。程。【难难点点】肺炎双球菌肺炎双球菌转转化化实验实验的原理和的原理和过过程。程。核心要点突破核心要点突破知能过关演练知能过关演练第第1节节D
2、NA是是主主要要的的遗遗传传物物质质基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理一、一、对遗传对遗传物物质质的早期推的早期推测测1主主导观导观点：蛋白点：蛋白质质是生物体的是生物体的遗传遗传物物质质。2对对DNA的的认识认识(1)生物大分子生物大分子:由由许许多脱氧核苷酸聚合而成。多脱氧核苷酸聚合而成。(2)基本基本组组成成单单位位脱氧核苷酸脱氧核苷酸化学化学组组成成:磷酸、磷酸、_和碱基三部分。和碱基三部分。种种类类：4种，由含氮碱基决定。种，由含氮碱基决定。二、肺炎双球菌的二、肺炎双球菌的转转化化实验实验脱氧核糖脱氧核糖1肺炎双球菌肺炎双球菌种类种类比较项目比较项目S型细菌型细菌R型细
3、菌型细菌菌落菌落光滑光滑粗糙粗糙菌体菌体有多糖类荚膜有多糖类荚膜无多糖类荚膜无多糖类荚膜毒性毒性有毒性，使小鼠有毒性，使小鼠患败血症死亡患败血症死亡无毒性无毒性2.格里菲思的格里菲思的实验实验(1)实验实验材料材料:S型和型和R型肺炎双球菌、小鼠。型肺炎双球菌、小鼠。(2)实验实验原理原理:S型型细细菌使小鼠患菌使小鼠患败败血症。血症。不死亡不死亡死亡死亡死亡死亡(4)结论结论:加加热杀热杀死的死的S型型细细菌中，含有某种促菌中，含有某种促成成R型型细细菌菌转转化化为为S型型细细菌的菌的“转转化因子化因子”。3艾弗里的艾弗里的实验实验(1)方法：将方法：将S型型细细菌的菌的DNA和蛋白和蛋白质
4、质、多糖、多糖等物等物质质分开，分分开，分别别加入到培养加入到培养R型型细细菌的培菌的培养基中。养基中。(2)结结果：只有加入果：只有加入_，R型型细细菌才能菌才能转转化化为为S型型细细菌。菌。DNA(3)结论结论：_才是使才是使R型型细细菌菌产产生生稳稳定定遗传遗传变变化的物化的物质质。三、噬菌体侵染三、噬菌体侵染细细菌的菌的实验实验1实验实验材料：材料：T2噬菌体、噬菌体、_。2实验实验方法：放射性方法：放射性_法。法。3T2噬菌体的特点噬菌体的特点(1)结结构：外壳由构：外壳由_构成，构成，头头部内含有部内含有DNA。(2)生活方式：生活方式：_于大于大肠肠杆菌内。杆菌内。DNA大大肠肠
5、杆菌杆菌同位素同位素标记标记蛋白蛋白质质寄生寄生没有没有35S有有32P(1)噬菌体侵染细菌时，噬菌体侵染细菌时，_进入细菌细胞进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面。中，而蛋白质外壳留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通子代噬菌体的各种性状是通过亲过亲代代DNA来来遗传遗传的。的。6结论结论：_是是遗传遗传物物质质。四、四、RNA也是也是遗传遗传物物质质1组组成：烟草花叶病毒由蛋白成：烟草花叶病毒由蛋白质质和和_ 组组成。成。DNADNARNA不感染不感染感染感染RNADNA核心要点突破核心要点突破要点一要点一肺炎双球菌的转化实验过程分析肺炎双球菌的转化实验过程分析1体内体内转转化化实验实验
6、(格里菲思的格里菲思的实验实验)【特特别别提醒提醒】由于由于DNA的的变变性温度性温度较较蛋白蛋白质质高，因此，加高，因此，加热杀热杀死的死的S型型细细菌因蛋白菌因蛋白质质变变性而失活，但性而失活，但DNA仍具有活性。仍具有活性。2体外体外转转化化实验实验(艾弗里的艾弗里的实验实验)(1)实验过实验过程及分析程及分析只有只有S型型细细菌的菌的DNA能使能使R型型细细菌菌发发生生转转化。化。DNA被水解后不能使被水解后不能使R型型细细菌菌发发生生转转化。化。(2)实验结论实验结论S型型细细菌的菌的DNA是是“转转化因子化因子”，即，即DNA是是遗遗传传物物质质。同同时还时还直接直接证证明蛋白明蛋
7、白质质等其他物等其他物质质不是不是遗传遗传物物质质。3对对两个两个实验实验的分析的分析(1)实验实现实验实现了一个完整的科学了一个完整的科学发现过发现过程，即程，即发现问题发现问题提出假提出假说说实验验证实验验证得出得出结论结论。格里菲思的工作相当于前两步，艾弗里的工格里菲思的工作相当于前两步，艾弗里的工作相当于后两步。作相当于后两步。(2)体内体内转转化与体外化与体外转转化化实验实验的关系的关系:体内体内转转化化实验说实验说明明S型型细细菌体内有菌体内有“转转化因子化因子”，体外，体外转转化化实验进实验进一步一步证证明明“转转化因子化因子”是是DNA。(3)实验实验遵循了遵循了对对照原照原则
8、则，如体内，如体内转转化化实验实验中中的的与与、与与、与与。(2011年淄博高一年淄博高一检测检测)下下图图是是“肺炎双肺炎双球菌的球菌的转转化化实验实验”的部分研究的部分研究过过程。能充分程。能充分说说明明“DNA是是遗传遗传物物质质，而蛋白，而蛋白质质等其他物等其他物质质不是不是遗传遗传物物质质”的是的是()例例例例1 1A BC D【思路点思路点拨拨】本本题题主要考主要考查查肺炎双球菌的肺炎双球菌的转转化化实验实验，解答本，解答本题题可以从以下三点分析可以从以下三点分析:需要将需要将S型型细细菌中的菌中的DNA、蛋白、蛋白质质、多糖、多糖荚荚膜等成分分离开，分膜等成分分离开，分别别与与R
9、型型细细菌混合培菌混合培养。养。DNA酶酶能将能将DNA水解而使其失活。水解而使其失活。分析分析结结果果时时，注意，注意实验实验中的中的对对照原照原则则。【尝试尝试解答解答】D【解析解析】此此题题主要考主要考查对查对艾弗里肺炎双球菌艾弗里肺炎双球菌转转化化实验实验的理解。的理解。为为了探究了探究遗传遗传物物质质的成分，的成分，需要先将需要先将S型型细细菌的各种成分菌的各种成分进进行分离，然后行分离，然后分分别别与与R型型细细菌混合培养，菌混合培养，观观察察转转化的化的结结果。果。通通过对实验过对实验的的对对照分析，可知照分析，可知S型型细细菌菌的的DNA起起转转化作用，而蛋白化作用，而蛋白质质
10、和多糖和多糖荚荚膜不起膜不起转转化作用，即化作用，即证证明明DNA是是遗传遗传物物质质而蛋白而蛋白质质和和多糖多糖荚荚膜等物膜等物质质不是不是遗传遗传物物质质。实验实验充分充分说说明明DNA分子是分子是遗传遗传物物质质，而不是，而不是DNA水解水解产产物起物起遗传遗传作用。作用。【互互动动探究探究】(1)实验实验中培养得到了中培养得到了R型和型和S型两种型两种细细菌菌,它它们们的数量是否大致相等？的数量是否大致相等？为为什么？什么？(2)题题干中的干中的实验实验能否能否说说明明S型型细细菌的性状是菌的性状是由由DNA控制的？控制的？说说出理由。出理由。【提示提示】(1)否。否。R型型细细菌数量
11、多于菌数量多于S型型细细菌数量，因菌数量，因为发为发生生转转化的化的R型型细细菌菌较较少。少。(2)能。只有加入能。只有加入S型型细细菌菌DNA的培养基中，的培养基中，R型型细细菌才能菌才能发发生生转转化，表化，表现现出出S型型细细菌的菌的性状，性状，说说明明S型型细细菌的菌的DNA控制其性状。控制其性状。要点二要点二噬菌体侵染细菌的实验分析噬菌体侵染细菌的实验分析1实验过实验过程及程及结论结论2.噬菌体侵染噬菌体侵染细细菌的菌的过过程程3.上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析(1)用用32P标记标记的噬菌体侵染大的噬菌体侵染大肠肠杆菌，上清杆菌，上清液中有
12、少量放射性的原因：液中有少量放射性的原因：保温保温时间过时间过短，部分噬菌体没有侵染到大短，部分噬菌体没有侵染到大肠肠杆菌杆菌细细胞内，胞内，经经离心后分布于上清液中，离心后分布于上清液中，使上清液出使上清液出现现放射性。放射性。保温保温时间过长时间过长，噬菌体在大，噬菌体在大肠肠杆菌内增殖杆菌内增殖后后释释放子代，放子代，经经离心后分布于上清液中，也离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性含量升高。会使上清液的放射性含量升高。(2)用用35S标记标记的噬菌体侵染大的噬菌体侵染大肠肠杆菌，沉淀物杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因：由于中也有少量放射性的原因：由于搅搅拌不充分，拌不充分，有少量
13、有少量35S的噬菌体蛋白的噬菌体蛋白质质外壳吸附在外壳吸附在细细菌表菌表面，随面，随细细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现现少量的放射性。少量的放射性。(2010年高考上海卷年高考上海卷)若若1个个35S标记标记的的大大肠肠杆菌被杆菌被1个个32P标记标记的噬菌体侵染，裂解的噬菌体侵染，裂解后后释释放的所有噬菌体放的所有噬菌体()A一定有一定有35S，可能有，可能有32PB只有只有35SC一定有一定有32P，可能有，可能有35S D只有只有32P【尝试尝试解答解答】A例例例例2 2【解析解析】被被32P标记标记的噬菌体侵入大的噬菌体侵入大肠肠杆杆菌后，利用大菌后，利
14、用大肠肠杆菌中脱氧核苷酸来复制杆菌中脱氧核苷酸来复制形成子代噬菌体的形成子代噬菌体的DNA，根据半保留复制，根据半保留复制原原则则，新合成的全部，新合成的全部DNA分子中将有两个分子中将有两个DNA分子含有被分子含有被32P标记标记的母的母链链，而新合成，而新合成的蛋白的蛋白质质全部由大全部由大肠肠杆菌中被杆菌中被35S标记标记的氨的氨基酸合成，因此一定含有基酸合成，因此一定含有35S。【探探规规寻寻律律】关关于于噬噬菌菌体体侵侵染染细细菌菌实实验验中中放射性元素的去向放射性元素的去向问题问题若若用用32P和和35S标标记记病病毒毒而而宿宿主主细细胞胞未未被被标标记记，相相当当于于间间接接地地
15、将将核核酸酸和和蛋蛋白白质质分分开开，只只在子代病毒的核酸中有在子代病毒的核酸中有32P标记标记。若若用用32P和和35S标标记记宿宿主主细细胞胞而而病病毒毒未未被被标标记记，则则在在子子代代病病毒毒的的核核酸酸和和蛋蛋白白质质外外壳壳中中均均有有标记标记元素。元素。若用若用C、H、O、N等等标记标记病毒而宿主病毒而宿主细细胞胞未被未被标记标记，则则只在子代病毒的核酸中有只在子代病毒的核酸中有标记标记元素。元素。若用若用C、H、O、N等等标记标记宿主宿主细细胞而病毒胞而病毒未被未被标记标记，则则在子代病毒的核酸和蛋白在子代病毒的核酸和蛋白质质外外壳中均可找到壳中均可找到标记标记元素。元素。跟跟
16、踪踪训训练练为为研研究究噬噬菌菌体体侵侵染染细细菌菌的的详详细细过过程，你程，你认为认为同位素同位素标记标记的方案的方案应为应为()A用用14C和和3H培养噬菌体，再去侵染培养噬菌体，再去侵染细细菌菌B用用18O或或32P培养噬菌体，再去侵染培养噬菌体，再去侵染细细菌菌C将一将一组组噬菌体用噬菌体用32P和和35S标记标记D一一组组用用32P标记标记DNA，另一，另一组组用用35S标记标记蛋白蛋白质质外壳外壳解解析析：选选D。S是是蛋蛋白白质质特特有有的的元元素素，P是是DNA的的特特有有元元素素，而而C、H、O是是它它们们共共有有的元素，不能区分的元素，不能区分DNA和蛋白和蛋白质质。要点三
17、要点三生物体内核酸的种类及遗传物质生物体内核酸的种类及遗传物质的判别的判别例例例例3 3 关于关于遗传遗传物物质质的叙述，正确的是的叙述，正确的是()A遗传遗传物物质质是染色体的是染色体的组组成成分，但不是成成分，但不是染色染色质质的的组组成成分成成分B没有没有DNA的生物，也就没有的生物，也就没有遗传遗传物物质质C原核生物的原核生物的遗传遗传物物质质是是RNAD凡有凡有细细胞胞结结构的生物，其构的生物，其遗传遗传物物质质都是都是DNA【思路点思路点拨拨】本本题题主要考主要考查查有关有关遗传遗传物物质质的内容。作的内容。作为遗传为遗传物物质质，不同的生物，不同的生物遗传遗传物物质质是不同的，存
18、在的部位也不同。是不同的，存在的部位也不同。【尝试尝试解答解答】D【解析解析】解答本解答本题题的具体分析如下：的具体分析如下：选项选项内容分析内容分析结论结论A项项染色体与染色质是同一种物质，它们是染色体与染色质是同一种物质，它们是细胞分裂不同时期的两种形态，其组成细胞分裂不同时期的两种形态，其组成成分主要是蛋白质和成分主要是蛋白质和DNA不正不正确确B项项只要是生物，都有自己的遗传物质，有只要是生物，都有自己的遗传物质，有的生物的遗传物质是的生物的遗传物质是DNA，有的则是，有的则是RNA不正不正确确C项项原核生物的遗传物质是原核生物的遗传物质是DNA，而不是，而不是RNA不正不正确确D项项在有细胞结构的生物体内，既有在有细胞结构的生物体内，既有DNA，又有又有RNA，但只以，但只以DNA作为遗传物质作为遗传物质正确正确【互互动动探究探究】(1)大大肠肠杆菌和酵母菌的主要杆菌和酵母菌的主要遗传遗传物物质质是是RNA,对吗对吗？(2)病毒的病毒的遗传遗传物物质质是什么？是什么？【提示提示】(1)不不对对。是。是DNA。(2)DNA或或RNA。