(完整版)DNA是主要的遗传物质知识讲解
- 格式:doc
- 大小:817.51 KB
- 文档页数:6
高一下册生物DNA是主要的遗传物质知识点梳理(实用版)编制人:______审核人:______审批人:______编制单位:______编制时间:__年__月__日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如工作总结、述职报告、心得体会、工作计划、演讲稿、教案大全、作文大全、合同范文、活动方案、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor.I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!And, this store provides various types of practical materials for everyone, such as work summaries, job reports, insights, work plans, speeches, lesson plans, essays, contract samples, activity plans, and other materials. If you want to learn about different data formats and writing methods, please pay attention!第1页共2页高一下册生物DNA是主要的遗传物质知识点梳理对人类来说,生物太重要了,人们的生活处处离不开生物。
《DNA是主要的遗传物质》知识点归纳一、DNA是主要的遗传物质、T2噬菌体:这是一种寄生在大肠杆菌里的病毒。
它是由蛋白质外壳和存在于头部内的DNA所构成。
它侵染细菌时可以产生一大批与亲代噬菌体一样的子代噬菌体。
2、细胞核遗传:染色体是主要的遗传物质载体,且染色体在细胞核内,受细胞核内遗传物质控制的遗传现象。
3、细胞质遗传:线粒体和叶绿体也是遗传物质的载体,且在细胞质内,受细胞质内遗传物质控制的遗传现象。
4、证明DNA是遗传物质的实验关键是:设法把DNA与蛋白质分开,单独直接地观察DNA的作用。
5、肺炎双球菌的类型:①、R型(英文Rough是粗糙之意),菌落粗糙,菌体无多糖荚膜,无毒,注入小鼠体内后,小鼠不死亡。
②、S型(英文Smooth是光滑之意):菌落光滑,菌体有多糖荚膜,有毒,注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。
如果用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内,小鼠不死亡。
2、格里菲斯实验:格里菲斯用加热的办法将S 型菌杀死,并用死的S型菌与活的R型菌的混合物注射到小鼠身上。
小鼠死了。
(由于R型经不起死了的S型菌的DNA (转化因子)的诱惑,变成了S型)。
6、艾弗里实验说明DNA是“转化因子”的原因:将S 型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和DNA等提取出来,分别与R型细菌进行混合;结果只有DNA与R型细菌进行混合,才能使R型细菌转化成S型细菌,并且的含量越高,转化越有效。
7、艾弗里实验的结论:DNA是转化因子,是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质,即DNA是遗传物质。
8、噬菌体侵染细菌的实验:①噬菌体侵染细菌的实验过程:吸附→侵入→复制→组装→释放。
②DNA中P的含量多,蛋白质中P的含量少;蛋白质中有S而DNA中没有S,所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质,用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。
用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。
高中生物《DNA是主要的遗传物质》知识点正确理解DNA是主要的遗传物质,应注意弄清以下问题:1.19世纪末叶,生物学家通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程的研究,认识到染色体在生物的遗传中具有重要的作用。
染色体的化学组成如何?到底哪种成分才是遗传物质? 染色体主要由DNA和蛋白质组成,还含有少量的RNA。
由于染色体不是单一物质组成,因而,遗传物质到底是DNA,还是蛋白质的争论相当激烈,随着噬菌体侵染大肠杆菌实验的进行,使人们普遍接受了DNA才是遗传物质的结论。
2.你认为作为遗传物质应该具有怎样的特点? 一是分子结构具有相对的稳定性;二是能够进行自我复制,使前后代具有一定的连续性;三是能够指导蛋白质的合成,从而控制新陈代谢的过程和性状;四是能够产生可遗传的变异。
3.在遗传物质的发现过程中,一批批科学家前赴后继,作出了巨大贡献,他们的创造性地进行了一系列实验。
这些经典实验的创新之处及其他们的结论怎样? 格里菲思在肺炎双球菌转化实验中,将加热杀死的S型肺炎双球菌与R型肺炎双球菌一起注入到小鼠体内,导致小鼠死亡并分离得到了能够稳定遗传的S型肺炎双球菌。
据此,他得到了:加热杀死的S型肺炎双球菌中含有促进R型肺炎双球菌转化的“转化因子”。
艾弗里及其同将组成S型肺炎双球菌的各种成分分离开来,将它们分别加入到已培养了R型肺炎双球菌的培养基中,并创造性的将S型肺炎双球菌的DNA经DNA酶处理后加入,发现只有加入DNA才能促使R型肺炎双球菌的转化。
他们首次提出了:DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
让人们普遍接受“DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质”结论的科学家是赫尔希和蔡斯,在于他们找到一种特殊的实验材料——大肠杆菌T2噬菌体(蛋白质与DNA可以有效分离),并借助于同位素标记的方法进行了噬菌体侵染细菌的实验,通过实验,他们发现噬菌体侵入到细菌的成分是DNA而不是蛋白质,从而证明了亲子代间具有连续性的物质是DNA而不是蛋白质。
第1节DNA是主要的遗传物质[学习目标] 1.了解人类对遗传物质的早期猜想。
2.分析肺炎链球菌转化实验的过程及结论。
3.掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结论。
4.说明DNA是主要的遗传物质的原因。
知识点一肺炎链球菌的转化实验一、对遗传物质的早期推测20世纪20年代,大多数科学家认为□01蛋白质是生物体的遗传物质。
20世纪30年代,人们认识到□02DNA的重要性,但是认为□03蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
二、肺炎链球菌的转化实验1.肺炎链球菌类型易漏边角2.格里菲思的实验——体内转化实验(1)实验过程及现象问题探究肺炎链球菌是原核生物还是真核生物?提示:肺炎链球菌是细菌,属于原核生物。
问题探究格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,R型活细菌与加热致死的S型细菌混合注射到小鼠体内后,从死亡小鼠中是否只分离出S型活细菌?提示:不是,分离出S型活细菌和R型活细菌,且R型活细菌数量多。
(2)结论:加热致死的S型细菌,含有某种促使□16R型活细菌转化为□17S型活细菌的活性物质——□18转化因子。
3.艾弗里的实验——体外转化实验(1)自变量:不同处理的细胞提取物因变量:培养基中活细菌的种类(2)实验过程及现象①预处理:将加热致死的S型细菌破碎,去除□19绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物。
②③分析细胞提取物的□25理化特性,发现这些特性与DNA的极为相似。
(3)结论□26DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
三、自变量控制的原理1.加法原理与常态比较,人为□01增加某种影响因素。
如“比较H2O2在不同条件下的分解”的实验中,与对照组相比,实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理,就利用了加法原理。
2.减法原理与常态相比,人为□02去除某种影响因素。
如“艾弗里的肺炎链球菌转化实验”中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就利用了减法原理。
特别提醒肺炎链球菌的转化实验包括格里菲思和艾弗里的实验,其中格里菲思的实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子,但并没有证明转化因子是哪种物质,而艾弗里的实验则证明了转化因子是S型细菌体内的DNA。
高中生物遗传学基础知识点遗传学是高中生物的重要组成部分,它研究的是生物遗传和变异的规律。
掌握好遗传学的基础知识,对于理解生命的奥秘和解决相关的生物学问题具有重要意义。
接下来,让我们一起深入了解高中生物遗传学的基础知识点。
一、遗传物质1、 DNA 是主要的遗传物质大多数生物的遗传物质是 DNA(脱氧核糖核酸),少数病毒的遗传物质是 RNA(核糖核酸)。
DNA 具有独特的双螺旋结构,由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成,通过碱基互补配对原则(A 与 T 配对,G 与 C 配对)连接。
2、基因基因是具有遗传效应的 DNA 片段,它控制着生物的性状。
基因通过转录和翻译过程控制蛋白质的合成,从而实现对生物性状的表达。
二、孟德尔遗传定律1、分离定律孟德尔通过豌豆杂交实验提出了分离定律。
该定律指出,在生物体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
例如,对于豌豆的高茎和矮茎这一对相对性状,假设控制高茎的基因是 D,控制矮茎的基因是 d。
纯合高茎(DD)和纯合矮茎(dd)杂交,F1 代均为高茎(Dd)。
F1 自交产生 F2 代,F2 代中高茎(DD、Dd):矮茎(dd)= 3:1。
2、自由组合定律孟德尔还提出了自由组合定律。
该定律指出,控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
例如,豌豆的黄色圆粒和绿色皱粒杂交。
黄色(Y)对绿色(y)为显性,圆粒(R)对皱粒(r)为显性。
纯合的黄色圆粒(YYRR)和绿色皱粒(yyrr)杂交,F1 代均为黄色圆粒(YyRr)。
F1 自交产生 F2 代,F2 代中表现型的比例为 9:3:3:1。
三、减数分裂1、过程减数分裂是有性生殖生物在形成配子时发生的特殊分裂方式。
它包括减数第一次分裂和减数第二次分裂两个阶段。
第1节DNA是主要的遗传物质【遗传物质】控制生物性状遗传和变异的物质,即亲子代间传递遗传信息的物质。
遗传物质就是孟德尔提出的遗传因子,即基因。
现已证明遗传物质就是核酸,绝大多数生物的遗传物质是脱氧核糖核酸(DNA),而某些病毒(如烟草花叶病毒)的遗传物质是核糖核酸(RNA)。
【遗传物质的特点】第一,作为主要遗传物质的DNA具有自我准确复制的能力,可以把遗传物信息准确地传给下一代,以保证性状的连续性;第二,DNA具有大分子的结构,已知含有四种核苷酸,DNA 分子结构的差别在于核苷酸的排列顺序的不同,对于同样长度的DNA片段,例如含有100对核苷酸,那么这100对核苷酸的排列方式就有4100种,实际上DNA分子不止100对核苷酸,因此,可以说DNA分子的4种核苷酸排列顺序的变化是无穷的,从而使DNA分子具有多样性,可见DNA的分子结构中可贮藏极大量的遗传信息;第三,DNA分子具有相对的稳定性和能发生变异的能力,DNA分子在细胞中是很稳定的,同一种生物的不同细胞中DNA含量是恒定的,一般DNA的碱基顺序是一定的并能保持不变,使物种遗传特性得以稳定,但特殊情况下,改变碱基顺序可出现遗传变异;第四,DNA可以严格控制蛋白质的合成,这样最终就能控制遗传性状的表现。
【格里菲思肺炎转化实验】1928年,英国的科学家格里菲思用肺炎双球菌去感染小鼠。
当时,他用了两种不同类型的肺炎双球菌:一种细菌的菌体有多糖的荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑,叫做S型细菌;另一种细菌的菌体没有多糖类的荚膜,在培养基上的菌落表面粗糙,叫做R型细菌。
S型细菌可以使人患肺炎和小鼠患败血症,因此是有毒性的;R型细菌不能够引发上述症状,因此是无毒性的。
将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡,并从小鼠尸体上分离出了有毒的S型活菌。
【转化因子】在肺炎双球菌的转化实验中,甲种细菌中存在或可提取的某种能使乙种细菌获得甲种细菌的某些特殊性的物质。
第15章生物的遗传和变异【知识梳理】一、DNA是主要的遗传物质1.定义:遗传是指后代与亲代的相似现象。
2.遗传的控制中心——细胞核,因为控制遗传现象的遗传信息储存在遗传物质(DNA)中,这些遗传物质主要存在于细胞核中。
3.染色体、DNA、基因以及三者之间的关系(1)染色体是指利用染色技术对正在分裂的细胞进行染色,可以看到细胞内存在着一些能被碱性染料染成深色的物质。
染色体的化学成分包括蛋白质、DNA(主要的遗传物质)。
(2)DNA分子是由两条长链状盘旋而成的规则的双螺旋结构。
(3)基因是指DNA上许多与遗传相关的片段。
基因是控制生物性状的基本单位。
(4)三者间的关系:正常情况下,在体细胞内染色体是成对存在的,每条染色体包含一个DNA分子,DNA分子也是成对的,每个DNA分子上有许多基因(携带遗传信息的DNA的片段)。
即:基因位于DNA 上,DNA位于染色体上,染色体存在于细胞核中。
4.意义:一般情况下,同种生物所含有的染色体形态数目相同,因此,细胞内所包含的基因也是相对稳定的,从而保证了生物后代与亲代之间具有稳定的遗传信息。
如:果蝇4对染色体,豌豆7对,玉米10对,水稻12对,人23对。
二、人的性状和遗传1.性状:指生物体的形态、结构、生理特征和行为方式。
如:鸡冠的性状,花的颜色,眼皮的单和双等。
相对性状:指同种生物同一性状的不同表现类型,如:小麦的高茎与矮茎,子叶的黄色与绿色,种子的圆滑与皱缩。
判断:狗的黄毛与卷毛(×)(不是同一性状)狗的黄毛与牛的黑毛(×)(不是同种生物)2.基因与性状(1)基因控制着生物的性状,基因位于染色体上,在体细胞中是成对存在的所以基因也是成对存在的。
(2)相对性状分为显性性状和隐性性状;(3)控制显性性状的基因叫显性基因,通常用大写英文字母表示(如A);控制隐性性状的基因叫隐性基因(如a)。
AA或Aa控制的性状为显性性状,aa控制的性状为隐性性状;因此,性状表现为隐性性状的概率低,表现为显性性状的概率高;生殖过程中,亲代的基因随着染色体传递给后代,并控制着后代性状表现。
dna是主要的遗传物质知识点总结一、肺炎双球菌转化实验。
1. 体内转化实验(格里菲思实验)- 实验材料:S型和R型肺炎双球菌。
S型菌有多糖类荚膜,菌落光滑,有毒性;R型菌无荚膜,菌落粗糙,无毒性。
- 实验过程:- 将R型活细菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡。
- 将S型活细菌注射到小鼠体内,小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌。
- 将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡。
- ④将R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内,小鼠死亡,并且从死亡小鼠体内分离出S型活细菌,而且这些S型活细菌的后代也是有毒性的S 型菌。
- 实验结论:已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”,这种转化因子将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。
2. 体外转化实验(艾弗里实验)- 实验思路:将S型细菌中的多糖、蛋白质、脂质和DNA等物质提取出来,分别加入到培养R型细菌的培养基中,单独研究它们各自的作用。
- 实验过程:- 只有加入S型细菌的DNA,R型细菌才能够转化为S型细菌,并且DNA的纯度越高,转化就越有效。
- 如果用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA,就不能使R型细菌发生转化。
- 实验结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,即DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质。
二、噬菌体侵染细菌实验。
1. 实验材料。
- T₂噬菌体:一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,由头部和尾部组成,头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部内含有DNA。
- 大肠杆菌:细菌,是噬菌体的寄主细胞。
2. 实验方法:放射性同位素标记法。
- 用³⁵S标记噬菌体的蛋白质外壳,因为S是蛋白质特有的元素;用³²P标记噬菌体的DNA,因为P是DNA特有的元素。
3. 实验过程。
- 标记噬菌体:- 先分别在含有放射性同位素³⁵S和³²P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T₂噬菌体,这样就得到了被³⁵S标记的噬菌体(其蛋白质外壳被标记)和被³²P标记的噬菌体(其DNA被标记)。
《DNA 是主要的遗传物质》知识清单遗传物质,这一神秘而又关键的生命元素,一直以来都是生物学研究的核心课题之一。
在众多的候选者中,DNA 最终被确认为主要的遗传物质。
那么,这一结论是如何得出的呢?让我们一起来探索这个充满奥秘的领域。
一、遗传物质应具备的特点要成为遗传物质,需要具备几个关键的特点。
首先,它必须能够携带遗传信息,就像一本详细的“生命手册”,记录着生物体的各种特征和属性。
其次,它需要具备稳定性,能够在细胞分裂和世代传递过程中保持不变,以确保遗传信息的准确传递。
此外,它还应当能够发生变异,为生物的进化提供原材料。
二、DNA 作为遗传物质的探索历程1、格里菲斯的肺炎双球菌体内转化实验格里菲斯用两种不同类型的肺炎双球菌——S 型(有荚膜,致病)和 R 型(无荚膜,不致病)进行实验。
他将活的 S 型菌、活的 R 型菌、加热杀死的 S 型菌以及加热杀死的 S 型菌和活的 R 型菌的混合物分别注射到小鼠体内。
结果发现,只有加热杀死的 S 型菌和活的 R 型菌的混合物能够使小鼠死亡,并且在死亡小鼠体内还能分离出活的S 型菌。
这一实验表明,加热杀死的 S 型菌中存在某种“转化因子”,能将 R 型菌转化为 S 型菌。
2、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验艾弗里在格里菲斯实验的基础上,对加热杀死的 S 型菌的各种成分进行了分离和提纯,然后分别与 R 型菌混合培养。
结果发现,只有当S 型菌的 DNA 与 R 型菌混合时,才能使 R 型菌转化为 S 型菌。
这一实验有力地证明了 DNA 是遗传物质。
3、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,它由蛋白质外壳和内部的核酸(DNA 或 RNA)组成。
赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术,分别用放射性同位素 35S 标记噬菌体的蛋白质外壳,用放射性同位素 32P 标记噬菌体的 DNA。
然后让标记的噬菌体去侵染未被标记的细菌。
经过一段时间的培养后,搅拌离心,分别检测上清液和沉淀物中的放射性。
生物必修二D N A是主要的遗传物质知识点知识总结基础梳理(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--必修二第3章第1节 DNA是主要的遗传物质知识点一肺炎双球菌的转化实验1.肺炎双球菌类型特点菌落荚膜毒性类型S型光滑有有R型粗糙无无2.(1)过程及结果(2)结论:加热杀死的S型细菌中,含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
3.艾弗里的体外转化实验(1)方法直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等,将它们分别与R型细菌混合培养,研究它们各自的遗传功能。
(2)过程与结果(3)结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,即DNA是“转化因子”,是遗传物质。
[深度思考](1)加热杀死的S型细菌中是否所有物质都永久丧失了活性?提示不是。
加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
(2)肺炎双球菌转化的实质是什么?提示肺炎双球菌转化实验中S型细菌的DNA片段整合到了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。
知识点二噬菌体侵染细菌的实验1.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌。
2.实验方法:同位素示踪法,该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。
3.实验过程(1)标记噬菌体(2)侵染细菌4.实验结果分析分组结果结果分析对比实验(相互对照)含32P噬菌体+细菌上清液中几乎无32P,32P主要分布在宿主细胞内32P—DNA进入了宿主细胞内含35S噬菌体+细菌宿主细胞内无35S,35S主要分布在上清液中35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞,留在外面质。
[思维诊断](1)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖(2013·海南,13D)(√)(2)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质(2013·新课标Ⅱ,5改编)(√)(3)噬菌体的蛋白质可用32P放射性同位素标记(2012·上海,11D)(×)(4)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等(2012·山东,5B)(×)(5)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质(2011·江苏,12D)(×)知识点三生物的遗传物质1.RNA作为遗传物质的证据(烟草花叶病毒感染烟草的实验)(1)过程①完整的烟草花叶病毒烟草叶出现病斑(2)结果分析与结论烟草花叶病毒的RNA能自我复制,并控制其遗传性状,因此RNA是它的遗传物质。
高一生物《DNA是主要的遗传物质》知识点总结一、对遗传物质的早期推测1. 20世纪20年代,大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。
蛋白质是由氨基酸连接而成的生物大分子。
各种氨基酸按照不同的方式排列,形成不同的蛋白质,氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴藏着遗传信息。
2. 20世纪30年代,人们意识到 DNA具有重要作用,但蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。
DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子,脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基和脱氧核糖。
组成DNA的脱氧核苷酸有四种,每一种有一个特定的碱基。
二、肺炎双球菌转化实验1. 1928年,格里菲斯以小鼠为实验材料,研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的。
他用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠。
S型细菌:有多糖类荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑,可以使人患肺炎或使小鼠患败血症,有毒性。
R型细菌:没有多糖类荚膜,在培养基上形成的菌落表面粗糙,无毒性。
2. 格里菲斯的推论:在第四组实验中,必然含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”,这种转化因子将无毒性的R型活细菌转化成为有毒性的S型活细菌。
3. 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。
他们将提纯的DNA、蛋白质和多糖物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中,结果发现:只有加入DNA,R型细菌才能转化为S型细菌,并且DNA的纯度越高,转化越有效;如果用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA,就不能是R型细菌发生转化。
4 艾弗里的实验结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
三、噬菌体侵染细菌的实验1. 1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用放射性同位素标记技术,完成了另一个更有说服力的实验。
2. T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部内含有DNA。
T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。
DNA是主要的遗传物质【学习目标】1、通过总结前人对遗传物质的探索,理解证明DNA是遗传物质的实验过程和思路。
2、探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。
3、掌握肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的原理和过程(重点)。
【要点梳理】要点一:DNA是遗传物质的证据1、肺炎双球菌转化实验(1)肺炎双球菌的特点R型菌——无荚膜,无毒性,菌落粗糙(rough)S型菌——有荚膜,使人或动物患病,菌落光滑(smooth)(2)体内细菌转化实验(1928年·英国·格里菲斯)要点诠释:①实验内容:注射结果第一组:无毒R 型活菌 小鼠 不死亡第二组:有毒S 型活菌小鼠 死亡 第三组:有毒S 型活菌 有毒S 型死菌 小鼠 不死亡 第四组:无毒R 型活菌+加热杀死的S 型菌 小鼠 死亡 S 型活菌 S 型活菌 ②结果分析第一组实验结果说明R 型细菌没有毒性 第二组实验结果说明S 型细菌有毒性第三组实验结果说明加热杀死的S 型菌没有毒性第四组小鼠死亡,证明R 型细菌能转化为S 型细菌,说明S 型细菌含有促使R 型细菌转化的物质。
③实验结论S 型死菌中含有一种“转化因子”,能使R 型细菌转化为S 型细菌。
(3)体外转化实验的过程(1944年·美国·艾弗里)要点诠释:①艾弗里及其同事对S 型中的物质进行了提纯和鉴定,他们将提纯的DNA 、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R 型细菌的培养基中,结果发现只有加入DNA ,R 型细菌才能转化为S 型细菌,并且DNA 的纯度越高,转化就有效;如果用DNA 酶分解从S 型活菌中提取的DNA,就不能使R 型细菌发生转化。
②分析结论:DNA 能够引起可遗传的变异,DNA 只有保持分子结构稳定才能行使遗传功能。
(4)体内转化实验与体外转化实验的区别和联系 体内转化实验体外转化实验实验者 格里菲思 艾弗里及其同事 培养细菌用小鼠(体内)用培养基(体外)注射 加热 结果注射 结果注射 结果 分离 培养实验原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各成分作用的相互对照实验结果加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化成S型细S型细菌的DNA使R型细菌转化成S型细菌菌实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质两实验联系:(1)所用材料相同,都是肺炎双球菌的R型和S型。
(2)体内转化实验是基础,仅说明S型细菌体内有“转化因子”,体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA。
(3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则。
2、噬菌体侵染细菌的实验(1)实验思路:用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,分别单独地去观察它们的作用。
(2)实验材料:T2噬菌体、大肠杆菌要点诠释:①T2噬菌体的模式图:②生活方式:寄生,不能独立生存。
③组成:蛋白质和DNA。
④增殖:在自身DNA的控制下,利用细菌的原料与能量合成自身的蛋白质和DNA,进行大量增殖。
噬菌体侵染细菌过程如下图所示。
(3)实验原理:噬菌体是专门寄生在活细菌体内的一类病毒,最终导致细菌细胞瓦解。
噬菌体的头部和尾部都是由蛋白质构成的,头部内含有DNA。
一般来说,蛋白质含S不含P,而DNA含P不含S。
因而可将噬菌体内的DNA和蛋白质分别用同位素标记来分析DNA和蛋白质在噬菌体生命活动过程中所起的作用。
(4)实验过程:①标记细菌:细菌+含35S的培养基→含35S的细菌细菌+含32 P的培养基→含32 P的细菌②标记噬菌体:噬菌体+含35S的细菌→含35S的噬菌体噬菌体+含32 P的细菌→含32 P的噬菌体③已标记的噬菌体侵染未标记的细菌 (4)实验结果:含35S 的噬菌体+细菌→上清液的放射性高,沉淀物的放射性低。
含32 P 的噬菌体+细菌→上清液的放射性低,沉淀物的放射性高。
(5)实验分析因为上清液中含侵染后噬菌体外壳,沉淀物含被侵染的细菌,所以实验结果表明噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌内部,噬菌体的DNA 进入了细菌内部。
可见,噬菌体在细菌体内的增殖是在亲代噬菌体DNA 的作用下完成的。
(7)结论:直接证明:DNA 是噬菌体的遗传物质。
间接证明:①DNA 能够自我复制,使前后代保持一定的连续性,维持遗传性状的稳定性; ②DNA 能够控制蛋白质的合成,从而控制新陈代谢和遗传性状。
不能证明:①DNA 是主要的遗传物质;②蛋白质不是遗传物质。
要点二:RNA 是遗传物质的证据 (1)实验材料:烟草花叶病毒。
(2)实验过程:(3)实验结果分析与结论:烟草花叶病毒的RNA 能自我复制并控制生物的遗传性状,因此RNA 是它的遗传物质。
要点三: DNA 是主要的遗传物质,遗传物质的主要载体是染色体 (1)遗传物质类型(2)表述分析①一切生物的遗传物质是核酸(DNA 和RNA ,朊病毒除外)。
②细胞内既含有DNA 又含有RNA 的生物和体内只有DNA 的生物,遗传物质是DNA 。
凡是细胞生物,其遗传物质都是DNA 。
③在只含RNA 的少数病毒中,RNA 才作为遗传物质。
④由于绝大多数生物的遗传物质是DNA ,所以说DNA 是主要的遗传物质。
⑤由于细胞生物的遗传物质是DNA ,而在真核细胞中,DNA 主要存在于细胞核内的染色体上,只有极少数的DNA 存在于细胞质(线粒体、叶绿体)中。
因此,遗传物质的主要载体是染色体。
真核生物:遗传物质是DNA 原核生物:遗传物质是DNA ①细胞生物大多数病毒:遗传物质是DNA极少数病毒:遗传物质是RNA ,如艾滋病病毒、流感病毒、SARS 病毒、肝炎病毒 ②非细胞生物【典型例题】类型一:肺炎双球菌转化实验例1、下图是“肺炎双球菌的转化实验”的部分研究过程。
能充分说明“DNA是遗传物质,而蛋白质等其他物质不是遗传物质”的是()A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④【答案】D【解析】①R型活细菌在S型细菌的DNA作用下,转化为S型细菌,这说明S型细菌的DNA肯定进入了R型细菌细胞中,实现对其性状的控制,可说明DNA是遗传物质,而②③④R型细菌在S型细菌中的其他物质,如蛋白质、RNA、荚膜多糖等作用下,都不发生这种转化,这正好说明蛋白质等其他物质不是遗传物质。
【点评】本题主要考查对“肺炎双球菌的转化实验”的理解以及对照性实验原则和单一变量原则。
审题时要注意题干中的实验变量和不变量各是什么。
【举一反三】:【变式】1944年,美国科学家艾弗里和他的同事,从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质,然后分别加入培养R型细菌的培养基中。
结果,发现加入DNA的培养基中,R型细菌转化成了S型细菌,而加入蛋白质和多糖的培养基中,R型细菌不能发生这种变化。
这一现象说明了()。
①S型细菌的性状是由DNA决定的②在转化过程中,S型细菌的DNA可能进入到R型细菌细胞中③DNA是遗传物质④S型细菌的DNA是遗传物质,R型细菌的DNA不是遗传物质⑤蛋白质和多糖不是遗传物质⑥蛋白质和多糖在该转化实验中,起对照作用A.①②④⑥ B.①②③④ C.①②③④⑤⑥ D.①②③⑤⑥【答案】D类型二:噬菌体侵染细菌实验例2、科学家用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的30%。
在侵染时间内,被侵染细菌的存活率接近100%。
据此判断不正确的是()A.离心后大肠杆菌主要分布在上清液中B.搅拌使吸附的噬菌体与大肠杆菌分离C.上清液的放射性基本不来自大肠杆菌的裂解D.在噬菌体遗传特性的传递过程中DNA起作用【答案】A【解析】搅拌可使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体与大肠杆菌分离,通过离心大肠杆菌主要分布在沉淀物中,噬菌体主要分布在上清液中,因在侵染过程中,被侵染的大肠杆菌的存活率接近100%,故上清液中的放射性基本不来自大肠杆菌的裂解;DNA是遗传物质,其在噬菌体遗传特性的传递过程中起作用。
【点评】本题考查对噬菌体侵染细菌实验过程的掌握情况,以及根据实验结果分析判断正确选项的能力。
【举一反三】:【变式】在“噬菌体侵染细菌”的实验中,如果放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中,则获得侵染噬菌体的方法是()。
A.用含35S的培养基直接培养噬菌体B.用含32P的培养基直接培养噬菌体C.用含35S的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体D.用含32P的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体【答案】D类型三:DNA是主要的遗传物质例3、烟草花叶病毒TMV和车前草病毒HRV都能感染烟草叶,但二者致病斑不同,如图中A所示。
结合图示分析B图中(a)(b)(c)3个实验结果各说明什么问题?简答B图中的问题:(1)(a)表示用________感染烟叶,结果是________。
(2)(b)表示用________感染烟叶,结果是________。
(3)(c)表示用________和________感染烟叶,结果是________。
(4)(d)表示用人工合成的新病毒产生的后代,其特征是________。
(5)整个实验说明________。
【答案】(1)TMV的蛋白质外壳无侵染作用(2)HRV的RNA单独有侵染作用(3)TMV的蛋白质外壳HRV的RNA合成的新病毒有侵染作用(4)全为HRV型(5)RNA是HRV的遗传物质【解析】从图观察可知两种病毒均由蛋白质外壳和RNA组成。
图B中(a)是用TMV的蛋白质外壳感染烟叶,没有病斑,说明蛋白质不是遗传物质;图B中(b)为HRV的RNA感染烟叶,结果出现HRV病斑,说明HRV的RNA有侵染作用;图B中(c)为用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA组合的新病毒可使烟叶患病,症状与HRV的病斑相同。
整个实验说明RNA是遗传物质。
【点评】设法将RNA和蛋白质分开,然后单独地、直接地观察其在遗传中的作用,仍是本实验设计的基本思路。
【举一反三】:【变式】豌豆的DNA有84%存在于染色体,14%存在于叶绿体;组成染色体的物质中,DNA占36.5%,RNA占9.6%,蛋白质占48.9%。
上述事实不能说明()A.染色体是DNA的唯一载体 B.蛋白质是染色体主要成分之一C.叶绿体也具有遗传物质 D.DNA不仅仅存在于细胞核中【答案】A【解析】蛋白质占据染色体的48.9%,说明蛋白质是染色体的主要成分之一;除细胞核外,叶绿体和线粒体中也存在少量的遗传物质。