2022届高三一轮复习生物：专题十五 遗传的分子基础 知识总结

专题十五 遗传的分子基础链 菌体表面 菌落表面 致病性 S型细菌 有多糖荚膜 光滑 使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡 R型细菌 无多糖荚膜 粗糙 无致病性 一、肺炎链球菌转化实验 S型细菌的荚膜，可以抵抗吞噬细胞的吞噬，因此能在宿主体内生存。 1、肺炎链球菌的体内转化实验（研究者：格里菲思） 结论：加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。 2、肺炎链球菌的体外转化实验（研究者：艾弗里） 注意：①艾弗里使用的细菌提取物是加热杀死的S型细菌，破碎细胞后去除了大部分糖类、蛋白质和脂质后剩余的物质。该提取物中还含有DNA、少量RNA以及微量的蛋白质和脂质。 ②第二至四组实验分别加入不同酶，其中酯酶是三丁酰甘油酯酯酶，而不是磷脂酶或脂肪酶。 结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 ★易错易混 ①格里菲思的实验只能证明加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子，不能证明DNA是遗传物质。艾弗里则证明了转化因子是S型细菌的DNA，即DNA是遗传物质。 ②加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活（不可逆），但DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打断，但缓慢冷却时，其结构可恢复。（断氢键，可恢复） ③R型细菌转化为S型细菌的实质：基因重组（可遗传变异） ④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型细菌转化成S型细菌。 ⑤艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，每个实验组都通过添加特定的酶特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，这利用了自变量控制中的“减法原理”。（教材46页） 3、肺炎链球菌体内转化实验与体外转化实验的比较 二、噬菌体侵染细菌的实验 1、科学家：赫尔希和蔡斯 2、实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌 ①T2噬菌体的结构：60%是蛋白质（含有特征元素S），40% 是DNA（含有特征元素P）。 ②T2噬菌体的生活方式：专门寄生在大肠杆菌体内（不能用 培养基直接培养病毒，只能用活细胞培养） ③T2噬菌体的增殖过程：吸附→注入→合成→组装→释放 ④T2噬菌体的增殖条件 增殖需要的条件 内容 模板 T2噬菌体的DNA 合成T2噬菌体DNA的原料 大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸 合成T2噬菌体的蛋白质 原料 大肠杆菌的氨基酸 场所 大肠杆菌的核糖体 3、研究思路：将DNA和蛋白质分开，直接地单独地去观察它们各自的作用。 4、实验方法：放射性同位素标记法 （注意：①不能用DNA和蛋白质的共有元素14C、3H等进行标记；②不能用35S和32P标记同一个噬菌体，否则不能确定是何种元素的放射性。） 5、实验过程 （1）标记噬菌体 （2）噬菌体侵染细菌 （3）搅拌的目的：使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与其分离 离心的目的：让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒， 沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。（噬菌体与细菌分层） （4）实验结果： （5）结论：子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传 的。DNA才是噬菌体的遗传物质。 该实验可同时证明：①DNA分子具有相对稳定性。②DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性。③DNA能控制蛋白质的生物合成。 （6）实验误差分析 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中也含少量放射性。 ①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，上清液中出现放射性。 ②噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保 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，也会使上清液中出现放射性。 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也具一定放射性。 ①若用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不 含放射性，但可能由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体 蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，沉 淀物中出现很低的放射性。 6、艾弗里实验和赫尔希、蔡斯实验的比较S 噬菌体 32P、35S 31P、32S 14C、3H 12C、1H 宿主细胞 31P、32S 32P、35S 12C、1H 14C、3H 子代病毒 32P、32S 32P、35S 14C-DNA 1H-蛋白 3H-DNA 12C -蛋白 14C-DNA 3H-DNA 14C-蛋白 3H-蛋白 （7）放射性元素的标记总结 三、RNA是遗传物质的证据：烟草花叶病毒侵染实验 1、烟草花叶病毒 2、烟草花叶病毒侵染实验 对照组：用烟草花叶病毒感染正常烟草，烟草产生花叶病。 结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA