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第19讲 DNA是主要的遗传物质
[考纲明细] 人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)
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1.S型细菌可以使人患肺炎或使小鼠患败血症,具有毒性。(必修2 P43—正文)(√)
2.格里菲思证明了将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型细菌的物质是DNA。(必修2 P43—正文)(×)
3.艾弗里及其同事对S型细菌中的物质进行提纯和鉴定,将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别与R型菌混合培养。(必修2 P43—正文)(√)
4.艾弗里证明了DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。(必修2 P44—正文)(√)
5.T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。(必修2 P44—正文)(√)
6.T2噬菌体的化学组成中60%是蛋白质,40%是DNA,仅蛋白质分子中含有硫,磷几乎都存在于DNA分子中。(必修2 P45—相关信息)(√)
7.赫尔希和蔡斯在分别含有放射性同位素35S和32P的培养基中直接培养T2噬菌体。(必修2 P45—正文)(×)
8.搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒。(必修2 P45—正文)(√)
9.赫尔希和蔡斯的实验表明,DNA才是大肠杆菌的遗传物质。(必修2 P45—正文)(×)
10.因为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。(必修2 P46—正文)(√)
(2016·江苏高考)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是( )
A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质
答案 D
解析 格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果,A错误;格里菲思实验证明了S型肺炎双球菌中含有转化因子,艾弗里实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质,B错误;赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是利用大肠杆菌中含32P的脱氧核苷酸标记的,该实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,C错误,D正确。
一 肺炎双球菌转化实验
1.体内转化实验——格里菲思
(1)实验材料:S型和R型肺炎双球菌、小鼠。
S型细菌
R型细菌
菌落
光滑
粗糙
荚膜
有多糖类荚膜
无多糖类荚膜
毒性
有毒性,使小鼠患败血症死亡
无毒性
(2)实验过程及结果
(3)结论:加热杀死的S型细菌中含有“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
(1)实验思路:将组成S型活细菌的各种物质分离提纯,并使其分别与R型活细菌混合培养,单独观察各种物质的作用。
(2)方法:直接分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等,将它们分别与R型活细菌混合培养,研究它们各自的遗传功能。
(3)实验过程及结果
(4)实验结论:S型细菌的DNA分子是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
1.格里菲思的体内转化实验只提出“S型细菌体内有转化因子”,并没有证明具体哪种物质是遗传物质。最终证明DNA是遗传物质的是艾弗里。
2.格里菲思实验第四组小鼠体内分离出的细菌和艾弗里DNA+R型活菌培养基上生存的细菌都是R型和S型都有,但是R型多。
3.DNA+DNA水解酶+R型活菌培养的结果只有R型细菌,该实验是从另一个角度进一步证明DNA是遗传物质,而不是为了证明DNA的水解产物——脱氧核苷酸不是遗传物质,尽管此实验可以证明该问题,但这不是该实验的实验目的。
4.转化过程中只是少部分R型细菌转化为S型细菌,且转化实质为基因重组。
二 噬菌体侵染细菌实验
1.实验方法
放射性同位素标记法,用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。
2.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌
(1)T2噬菌体的结构
(2)噬菌体的生活方式:活细胞寄生。
(3)噬菌体的增殖
增殖需要的条件
内容
合成噬菌体DNA
模板
噬菌体的DNA
原料
大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸
合成噬菌
体蛋白质
原料
大肠杆菌的氨基酸
场所
大肠杆菌的核糖体
(必修2 P46—思考与讨论)
以细菌或病毒作为遗传物质探索的实验材料的优点是:①细菌是单细胞生物,个体很小,结构简单,容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。病毒无细胞结构,只有核酸和蛋白质外壳,且在侵染过程中,核酸和蛋白质会分开。②都繁殖快。细菌20~30 min就可繁殖一代,病毒短时间内可大量繁殖。
3.实验思路
设法将DNA和蛋白质分开,单独研究它们各自的功能。
4.实验过程及结果
(1)标记噬菌体
(2)噬菌体侵染细菌
①搅拌的目的:使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分