3.1 DNA是主要遗传物质（讲义）-【讲义+分层练】2021-2022学年高一生物下学期同步备课优质资源（人教版2019必修2）

《第3章 基因的本质》教学讲义[高中生物学 必修2] 第1节 DNA是主要遗传物质 必会知识 考点梳理拓展延伸易错警示 必会知识一 对遗传物质的早期推测 以上两种观点中，认为蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。 必会知识二 肺炎链球菌的转化实验 1．实验材料——肺炎链球菌 比较项目 菌落特点 菌体特征 致病性 R型细菌 表面光滑 有多糖类的荚膜 无致病性，不会使人或小鼠患病 S型细菌 表面粗糙 无多糖类的荚膜 有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡 (1)荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌，感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。 (2)有荚膜的细菌在固体培养基上形成表面湿润、有光泽、黏液状的光滑型(Smooth)群体，即S型菌落。不产生荚膜的细菌形成表面干燥的粗糙型(Rough)群体，即R型菌落。 2．实验过程 (1)格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实验 ①实验时间及实验者：1928年，格里菲思。 ②实验材料：R型和S型肺炎链球菌、小鼠。 ③实验原理：S型活细菌使人患肺炎或使小鼠患败血症。 ④实验过程结论： ⑤实验结论：加热杀死的S型细菌中含有转化因子，使R型活细菌转化为S型活细菌。 肺炎链球菌的体内转化实验所用实验材料都是活的细菌或杀死的细菌，没有单独地直接观察DNA的作用，因此该实验不能证明哪种物质是遗传物质，只提出了“转化因子”这一之词。 (2)艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验 ①实验时间及实验者：20世纪40年代，艾弗里及其同事。 ②设计思路：将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中，结果出现了S型活细菌。然后分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶或DNA酶处理后，观察细胞提取物是否仍然具有转化活性。 组别 处理步骤 结果(出现R型活细菌或S型活细菌) 结论 第一组 S型细菌的细胞提取物，不做处理 加入有R型活细菌的培养基中，混合后培养 R+S 细胞提取物中含有转化因子，而转化因子很可能就是DNA。 第二组 S型细菌的细胞提取物+蛋白酶 第三组 S型细菌的细胞提取物+RNA酶 第四组 S型细菌的细胞提取物+酯酶 第五组 S型细菌的细胞提取物+DNA酶 R ③实验结论：S型细菌体内只有DNA才是“转化因子”，即DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 ①转化的实质并不是基因发生了突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。 ②在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化成S型细菌。因为转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响。 ③转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。 ④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。 ⑤DNA酶将DNA水解成脱氧核苷酸，而不是水解成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。S型细菌的DNA的水解产物不能使R型纪菌转化为S型细菌，说明DNA必须保持完整性才能完成其功能。 (3)自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如，在“比较过氧化氢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”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在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” (4)体内转化实验和体外转化实验的比较 项目 体内转化实验 体外转化实验 培养细菌 在小鼠体内 用培养基(体外) 实验对照 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌体内各成分的相互对照 巧妙构思 将加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照，来说明确实发生了转化。 观察利用酶解法去除某物质后，细胞提取物是否还具有转化效应。 实验结论 S型细菌体内有“转化因子” “转化因子”为DNA 两实验的 联系 ①所用材料相同，都是R型和S型肺炎链球菌； ②体内转化实验是基础，而体外转化实验是体内转化实验的延伸； ③两实验都遵循对照原则、单一变量原则 必会知识三 噬菌体侵染细菌的实验 1．T2噬菌体 (1)T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒(无细胞结构)，它的头部和尾部的