第五章 第2课时 遗传的分子基础-【直击双1流】2024高考生物一轮复习讲义

第 2 课时　 遗传的分子基础 一、DNA 是主要的遗传物质 1. 肺炎链球菌的转化实验 (1)肺炎链球菌的类型 (2)格里菲思的体内转化实验 ①结果分析: a. 实验①②对比说明 R 型细菌无致病性,S 型细菌有致病性; b. 实验②③对比说明加热致死的 S 型细菌 无致病性; c. 实验②③④对比说明 R 型细菌可转化为 S 型细菌。 ②结论:加热致死的 S 型细菌体内含有某种 “转化因子”,这种转化因子促使 R 型活细菌转 化为 S 型活细菌。 注意:转化过程中并不是所有的 R 型细菌都被转化成 S 型细 菌,而只是一小部分 R 型细菌被转化成 S 型细菌。 (3)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 ①方法:依次用不同酶处理 S 型细菌的细胞 提取物后观察其转化活性(减法原理)。 ②过程与现象 ③结果分析 a. 实验①是对照组,②③④⑤是实验组; b. 实验①②③④分别说明蛋白质、RNA、脂 质没有转化作用; c. 实验①⑤说明 DNA 有转化作用。 ④结论:DNA 是使 R 型细菌产生稳定遗传 变化的物质,即 DNA 是遗传物质。 注意:①转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎链球菌 转化实验是指 S 型细菌的 DNA 片段整合到 R 型细菌的 DNA 中, 使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组(属于广义 上的)。 ②加热并没有使 DNA 完全失去活性:加热致死 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 着温度的降低又逐渐恢复活性。 ③体内转化实验是基础,仅说明加热杀死的 S 型细菌体内含 有某种“转化因子”,而体外转化实验则进一步说明“转化因子” 就是 DNA。 例 1 (2022·山东泰安高三模拟) 1944 年 艾弗里等人利用肺炎链球菌的转化实验,证明了 在不同肺炎链球菌之间传递的转化因子是 DNA。 该实验的证据之一来自酶降解实验。 对 S 型菌 株分别进行如下处理:①利用脱氧核糖核酸酶降 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 29　　　直击双 1流　高考生物 解 DNA 成分; ② 利用核糖核酸酶降解 RNA 成分;③利用蛋白酶降解蛋白质组分。 然后分别 与 R 型菌株混合培养,检测 R 型菌株转化为 S 型 菌株的能力。 结果发现,RNA 和蛋白质发生降 解后菌株的转化能力不受影响,而脱氧核糖核酸 酶处理后的 S 型菌株几乎完全丧失了转化 R 型 菌株的能力。 下列说法错误的是 (　 　 ) A. 该实验自变量是对 S 型菌株分别进行的 ①②③处理 B. 该实验中 R 型菌株转化为 S 型菌株的原 理是基因重组 C. 该实验证明 DNA 是不同肺炎链球菌之间 传递的转化因子 D. 加热致死的 S 型菌株转化 R 型菌株的情 况与①相同 该实验自变量是对 S 型菌株分别进 行不同方式的① ② ③处理, A 正确;该实验中 R 型菌株转化为 S 型菌株的实质是 S 型菌株的 DNA 与 R 型菌株的 DNA 发生整合,原理是基因 重组,B 正确;脱氧核糖核酸酶处理后的 S 型菌 株几乎完全丧失了转化 R 型菌株的能力,说明 DNA 的水解产物不能使 R 型菌株转化为 S 型菌 株,证明 DNA 是不同肺炎链球菌之间传递的转 化因子,C 正确;加热致死的 S 型菌株能使 R 型 菌株发生转化,①利用脱氧核糖核酸酶降解 DNA 成分,发现脱氧核糖核酸酶处理后的 S 型菌株几 乎完全丧失了转化 R 型菌株的能力,两种情况不 同,D 错误。 D 2. 噬菌体侵染细菌的实验 (1)T2 噬菌体的模式图与增殖 ①T2 噬菌体的模式图 ②T2 噬菌体的复制式增殖:吸附→注入核 酸→合成核酸和蛋白质→装配→释放。 增殖需要的条件 内容 模板 噬菌体的 DNA 合成 T2 噬菌体 DNA 的原料 大肠杆菌提供的 4 种脱氧核苷酸 合成 T2 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 　 　 (2)实验方法:放射性同位素标记法。 该实 验中 用35S、32P 分 别 标 记 噬 菌 体 的 蛋 白 质 和 DNA。 (3)实验过程 ①标记噬菌体 ②噬菌体侵染细菌 (3)实验结果分析 ①噬菌体侵染细菌时,其 DNA 进入细菌细 胞中,而蛋白质外壳留在外面;