第3章 基因的本质-【重要笔记】2022-2023学年高一生物知识与技巧精讲（人教版2019必修2）

人教版 2019•必修 2《遗传子与进化》；2023 年 1 月，潮阳 第 24 页 笔记 6：DNA 是主要的遗传物质 1.DNA 是主要的遗传物质的研究方法：假说-演绎法 第 1 步：观察实验， 发现问题 第 2 步：提出假说， 解释问题 实验过程 说明及问题 格里菲斯——肺炎链球菌 体内 转化实验 相关信息：P43 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。 【分析】： 1、2 说明 R型细菌无致 病性，S型细菌有致病性； 2、3 说明 加热杀死的 S 型细菌无致病性； 2、3、 4 说明 R 型细菌转化为 S型细菌。 【结论】：加热杀死的 S型细菌中含 有“_转化因子_”，将无致病性的 R 型活细菌转化为有致病性的 S型活细 菌 【提出问题】：对此实验，不同的科 学家分别做出三种质疑： ▢ ①R 型菌以某种方式使加热杀死 的 S 型菌“复活”。 ▢ ②S 品系死菌刺激小鼠体内产生 免疫物质，后者刺激Ｒ品系突变成了 S 品系。 ▢ ③S 型菌的遗传物质进入 R 型菌， 合成了 S 型菌的荚膜。 【实验】①1933 年，阿洛维将 R 型菌 和 S 型菌的无细胞提取液（所有完整 细胞、细胞碎片、荚膜分子都通过离 心和过滤从提取物中去掉）混合，培 养皿上仍长出了 S 型菌。——这否认 了 R 型菌以某种方式使加热杀死的 S 型菌“复活”。 ②1931 年，道森和西亚成功地在体外进行了转化实 验:只在培养皿中使 R 型菌转化成 S 型菌，不需要以 小鼠为媒介。——这否认了因小鼠体内免疫物质诱 导的解释。 实验过程 说明及问题 艾弗里——肺炎链球菌 体内 转化实验 【实验思路】：设法逐步去除 S 型细菌的各组分后 分别与 R 型活细菌混合培养，观察是否具有转化活 性。 【提出问题】：转化因子是什么？ 艾弗里 DNA 酶可水解除去细胞提取物中的 DNA， 该组实验结果可推测 DNA 就是转化因子 【结论】：DNA 才是使 R 型细菌产生稳 定遗传变化的物质； 注意：①艾弗里的体外转化实验既证明 了 DNA 是遗传物质，同时证明了蛋白质 等不是遗传物质； ②被转化的 R 型菌只是少量，在培养后 既有R型细菌又有S型细菌的培养基中， R 型菌的菌落占多数； 不死亡 不死亡 S 型细菌 × × √ 加热杀死的 不死亡 人教版 2019•必修 2《遗传子与进化》；2023 年 1 月，潮阳 第 25 页 第 2 步：提出假说， 解释问题 第 3 步：设计实验， 验证假说 实验过程 说明及问题 艾弗里 ——肺炎链球菌 体内 转化 实验 提出假说： 实验表明，细胞提取物中含有 前文所述的转化因子，而转化 因子很可能就是 DNA。 艾弗里等人进一步分析了细 胞提取物的理化特性，发现这 些特性都与DNA的极为相似， 于是艾弗里提出了不同于当 时大多数科学家观点的结论∶ DNA 才是使 R 型细菌产生稳 定遗传变化的物质。 注意：③蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在 80-100 ℃的温度范围内，蛋白质失活，DNA 双链解开；当温 度恢复至室温后，DNA 双链能够重新恢复，但蛋白质的活性 无法恢复。 ④该实验的设计遵循哪些原理？其巧妙之处是什么？ 遵循单一变量原则和对照原则。 其巧妙之处在于：运用“减法原理”，即在每个实验组人为 去除某个影响因素后，观察实验结果的变化。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。 加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素。如：与常 态比较，人为增加某种影响因素。 设计实验， 预期实验结果（纸上谈兵） 实施实验， 得出实验结果 根据艾弗里提出 DNA 是遗传物质的假说， 即 DNA 控制生物的遗传性状。 ①T2 噬菌体的生活方式：_活细胞寄生_ ②T2 噬菌体的增殖 新合成的子代T2噬菌体具有与亲代T2噬菌 体相同的遗传特性。 ③放射性同位素标记和离心技术。 噬菌体侵染细菌的实验 【实验方法】：同位素标记法，用 35S、32P 分别 标记 T2 噬菌体的蛋白质和 DNA。 【实验材料】：T2 噬菌体和大肠杆菌 【实验过程】①标记细菌，②获得标记 T2 噬菌 体， ③侵染细菌 【实验结果分析】：32P—DNA 进入了宿主细胞内， 35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在外面。 【结论】：_DNA_是遗传物质。艾弗里的假说是 正确的，艾弗里也证明了 DNA 是遗传物质。 【其他实验及结果】:Phi X 174 噬菌体实 验的分析 后来的 Phi X 174 噬菌体实验，将病毒分离 成 DNA 和蛋白质衣壳两