1、第第1717讲人类对遗传物质的探索过程讲人类对遗传物质的探索过程0101020203030404网络构建网络构建肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质知识精讲知识精讲应试例析应试例析知识精讲知识精讲应试例析应试例析知识精讲知识精讲应试例析应试例析考点一 肺炎双球菌的转化实验（知识精讲）1.格里菲斯的转化实验格里菲斯的转化实验考点一 肺炎双球菌的转化实验（知识精讲）2.实验的结果与结论实验的结果与结论加热杀死的加热杀死的S型细菌中含有型细菌中含有转化因子转化因子，将无毒的，将无毒的R型活型活细菌转化为有毒的细菌转化
2、为有毒的S型活细菌。型活细菌。考点一 肺炎双球菌的转化实验（知识精讲）3.艾弗里的转化实验艾弗里的转化实验考点一 肺炎双球菌的转化实验（应试例析）【对接高考对接高考】1.(2017经典高考)肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是()A.S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，R型肺炎双球菌的菌落为光滑的B.S型菌的DNA经加热后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活C.从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌D.该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的解析S型肺炎双球菌的菌落为光滑的，R型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，A错误；S型菌加热后蛋白质变性，导致细菌死亡，所以注
3、射S型菌后的小鼠仍能存活，B错误；转化的效率不是100%，所以从病死小鼠中可分离得到S型菌和R型菌，C错误；本实验是肺炎双球菌体内转化实验，实验结论是S型菌中存在某种转化因子，促使R型菌转化为S型菌，但未证明转化因子是DNA，D正确。答案DD蛋白质失活，蛋白质失活，DNA可复性可复性可同时分离出可同时分离出R型菌和型菌和S型菌型菌考点一 肺炎双球菌的转化实验（应试例析）【对接高考对接高考】2.(2017河北省保定市期中)关于“肺炎双球菌的转化实验”，下列哪一项叙述是正确的是()A.R型菌与S型菌DNA混合后，转化是基因突变的结果B.用S型菌DNA与活R型菌混合后，可能培养出S型菌和R型菌C.用
4、DNA酶处理S型菌DNA后与活R型菌混合，可培养出S型菌和R型菌D.格里菲思用活R型菌与死S型菌混合后注射到小鼠体内，可导致小鼠死亡，这就证明了DNA是遗传物质解析R型菌与S型菌DNA混合后，转化是基因重组的结果，A错误；S型肺炎双球菌的DNA是转化因子，能使R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌，所以用S型菌DNA与活R型菌混合后，可能培养出S型菌和R型菌，B正确；用DNA酶处理S型菌DNA后，其所携带的遗传信息已失去，所以与活R型菌混合，不能培养出S型菌和R型菌，C错误；格里菲思用活R型菌与死S型菌混合后注射到小鼠体内，可导致小鼠死亡，只能证明S型菌体内存在转化因子，不能证明DNA是遗传物质，
5、D错误。故选B。答案BB考点一 肺炎双球菌的转化实验（应试例析）关注格里菲思实验关注格里菲思实验(实验一实验一)与艾弗里实验与艾弗里实验(实验二实验二)3个个“不同不同”考点二 噬菌体侵染细菌实验（知识精讲）1.噬菌体的结构及噬菌体的结构及复制复制(1)噬菌体的结构噬菌体的结构考点二 噬菌体侵染细菌实验（知识精讲）1.噬菌体的结构及噬菌体的结构及复制复制(2)噬菌体的噬菌体的复制复制考点二 噬菌体侵染细菌实验（知识精讲）2.噬菌体侵染细菌实验过程噬菌体侵染细菌实验过程考点二 噬菌体侵染细菌实验（知识精讲）3.侵染实验结果及分析侵染实验结果及分析32PDNA进入了宿主细胞内进入了宿主细胞内35S
6、蛋白质外壳未进入宿蛋白质外壳未进入宿主细胞留在外面主细胞留在外面DNA是遗传物质是遗传物质考点二 噬菌体侵染细菌实验（知识精讲）易错提醒标记噬菌体标记噬菌体(1)噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。(2)不能标记C、H、O、N等蛋白质和DNA共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。(3)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到放射性的存在部位，而不能确定是何种元素的放射性。考点二 噬菌体侵染细菌实验（知识精讲）助学巧记“二看法二看法”判断子代噬菌体标记情况判断子代噬菌体标记情况考点二
7、噬菌体侵染细菌实验（应试例析）【对接高考对接高考-角度角度1】(2017全国卷，2)在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌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.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D.人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同解析T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要借助宿主细
8、胞来合成mRNA和蛋白质，B错误；噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP，所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误。答案CC专一侵染大肠杆菌专一侵染大肠杆菌RNA病毒病毒考点二 噬菌体侵染细菌实验（应试例析）关注噬菌体侵染细菌实验的关注噬菌体侵染细菌实验的3次次&涉及大肠杆菌涉及大肠杆菌2个关键环节个关键环节1.三次涉及大肠杆菌三次涉及大肠杆菌2.两个关键环节两个关键环节“保温保温”与与“搅拌搅拌”(1
9、)侵染时间要合适若保温时间过短或过长会使32P组的上清液中出现放射性。原因是部分噬菌体未侵染或子代噬菌体被释放出来。(2)“搅拌”要充分如果搅拌不充分，35S组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离，噬菌体与细菌共存于沉淀物中，这样造成沉淀物中出现放射性。考点二 噬菌体侵染细菌实验（应试例析）【方法体验】【方法体验】(2017江淮十校联考)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，有关叙述正确的是()A.被标记的噬菌体是直接接种在含有35S的培养基中获得的B.培养时间过长会影响上清液中放射性物质的含量C.培养时间过短会影响上清液中放射性物质的含量D.搅拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量解析病毒必
10、须寄生在活细胞中，不能用培养基直接培养，A错误；培养时间的长短会影响32P标记的实验结果，不影响35S标记的实验结果，B、C错误；搅拌不充分会使噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，使沉淀物中有少量放射性，D正确。答案DD考点二 噬菌体侵染细菌实验（应试例析）【对接高考对接高考-角度角度2】(2013全国卷，5)在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是()孟德尔的豌豆杂交实验 摩尔根的果蝇杂交实验肺炎双球菌转化实验T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 DNA的X光衍射实验 A.B.C.D.解析孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和基因的自由组合定律；摩尔根通过果蝇的杂交实验证明了基因位于
11、染色体上；DNA的X光衍射实验说明了DNA分子呈螺旋结构。证明DNA是遗传物质的实验有肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。答案CC考点二 噬菌体侵染细菌实验（应试例析）艾弗里肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验设计的比较艾弗里肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验设计的比较相同点相同点均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用都遵循了对照原则都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质 不不同同点点方方法法不不同同艾弗里实验直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养噬菌体侵染细菌实验同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素
12、(32P和35S)，侵染时自然分离 结结论论不不同同艾弗里实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是；噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，但没有证明蛋白质不是 考点二 噬菌体侵染细菌实验（应试例析）【即学即练】【即学即练】(2018河南南阳市一联)下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验中，说法正确的是()A.肺炎双球菌的体内转化实验是根据小鼠是否死亡来说明R型肺炎双球菌中有转化因子的B.肺炎双球菌体外转化实验中，转化得到的S型肺炎双球菌体内存在R型肺炎双球菌的遗传物质C.实验前用来培养噬菌体的大肠杆菌和噬菌体侵染细菌实验中被侵染的大肠杆菌都是标记好的大肠杆菌D.实验不能说明DNA是
13、主要的遗传物质，但都可以说明蛋白质不是遗传物质解析肺炎双球菌的体内转化实验是根据小鼠体内是否出现S型细菌来说明S型肺炎双球菌中有转化因子的，A错误；实验前用来培养噬菌体的大肠杆菌是标记好的大肠杆菌，而噬菌体侵染细菌实验中被侵染的大肠杆菌不是被标记的大肠杆菌，C错误；肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都不能说明DNA是主要的遗传物质，其中肺炎双球菌转化实验可以说明蛋白质不是遗传物质，而噬菌体侵染细菌实验不能说明蛋白质不是遗传物质，D错误。答案BB大肠杆菌未标记大肠杆菌未标记考点三 DNA是主要的遗传物质（知识精讲）1.烟草花叶病毒侵染烟草实验烟草花叶病毒侵染烟草实验甲甲乙乙该实验可以得出的结
14、该实验可以得出的结论是什么？论是什么？甲病毒感染乙病毒感染重组病毒感染考点三 DNA是主要的遗传物质（知识精讲）2.2.探索遗传物质的经典实验总结探索遗传物质的经典实验总结(1)DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质真核生物与原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而DNA是主要的遗传物质。考点三 DNA是主要的遗传物质（知识精讲）2.2.探索遗传物质的经典实验总结探索遗传物质的经典实验总结(2)不同生物的遗传物质不同生物的遗传物质 生物类型生物类型病毒病毒原核生物原核生物真核生物真核生物体内核酸种类
15、体内核酸种类DNA或RNADNA和RNADNA和RNA体内碱基种类体内碱基种类4种5种5种体内核苷酸种类体内核苷酸种类4种8种8种遗传物质遗传物质DNA或RNADNADNA实例实例噬菌体、烟草花叶病毒 乳酸菌、蓝藻玉米、小麦、人 考点三 DNA是主要的遗传物质（应试例析）【对接高考对接高考-角度角度1】1.(经典高考题)某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是()A.1、3 B.1、4 C.2、3 D.2、4解析因为DNA是噬菌体的遗传物质，所以组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质的“杂
16、合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致；组成成分为乙的DNA和甲的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致。答案BB考点三 DNA是主要的遗传物质（应试例析）【对接高考对接高考-角度角度2】(2017全国卷，29)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(
17、要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)(1)实验思路：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。提示(1)DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。考点三 DNA是主要的遗传物质（应试例析）探索探索“遗传物质遗传物
18、质”的的4种方法种方法考点三 DNA是主要的遗传物质（应试例析）【方法体验】【方法体验】下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。(1)实验目的：略。(2)材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。(3)实验步骤：第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，_。第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理考点三 DNA是主要的遗传
19、物质（应试例析）【方法体验】【方法体验】下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。(4)请预测结果及结论：_；_。若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。若A、C两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是RNA若B、C两组出现该流感病毒，A组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是DNA解析病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸包括DNA和RNA两类，根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验中分别利用DNA水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液，然后再注射到猪胚胎干细胞中培养，由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到该流感病毒来判断其核酸类型。网络构建网络构建
