第3章 基因的本质-【新课程能力培养】2023-2024学年新教材高中生物必修2 遗传与进化学习手册（人教版）

学 第 3章 基因的本质 核 心 素 养 1. 理解 DNA 是主要的遗传物质， 认识生命 的共性及差异。 （生命观念） 2. 感悟科学技术在生命科学探索过程中的作 用。 （科学思维） 知识点一 对遗传物质的早期推测 知 识 梳 理 1. 对蛋白质的认识 20 世纪 20 年代， 人们已经认识到不同 的蛋白质是由多种 按照不同的顺序 排列形成的。 （ 1 ） 元素组成： ， 有的还 有 S 等元素。 （ 2 ） 氨基酸的结构通式： 2. 对核酸的认识 到了 20 世纪 30 年代 ， 人们才认识到 DNA 是由许多 聚合而成的 生物大分子。 （ 1 ） 元素组成： 。 （ 2 ） 基本组成单位： 脱氧核苷酸。 脱氧核苷 酸的结构式： 教 材 拓 展 孟德尔提出， 生物的性状是由遗传因子 决定的， 摩尔根通过果蝇的杂交实验证明基 因在染色体上， 染色体的物质组成是 DNA 和蛋白质。 （ 1 ） 你认为遗传物质可能具有什么特点？ （ 2 ） 你认为证明某一种物质是遗传物质的可 行性方法有哪些？ 要 点 精 析 1. DNA 与蛋白质都是由单体组成的多聚体， 都属于生物大分子， 在结构上都具有多样 性等特点。 2. 当时科学家对蛋白质结构的研究比较多， 认为蛋白质中氨基酸多种多样的排列顺序 可能蕴含着遗传信息； 同时， 由于对 DNA 的结构没有清晰的了解， 认为蛋白质是遗 传物质的观点占主导地位。 第 1节 DNA是主要的遗传物质 第 3章 基因的本质 磷酸 脱氧 核糖 含氮碱基 P O 43 学 高 中 生 物 必 修 2 （人教版） 知识点二 肺炎链球菌的转化实验 知 识 梳 理 1. 肺炎链球菌的特点 （ 1 ） R 型细菌： 菌落粗糙， 细胞壁外 多糖的荚膜， 致病性。 （ 2 ） S 型细菌： 菌落光滑， 细胞壁外 多糖类物质组成的荚膜 ， 致 病性。 2. 格里菲思实验——体内转化 （ 1 ） 实验现象： ①R 型活细菌 注射 小鼠 。 ②S 型活细菌 注射 小鼠 ， 从小鼠体 内分离出 S 型活细菌。 ③ 加热杀死的 S 型细菌 注射 小鼠不死亡。 ④R 型活细菌 ＋ 加热杀死的 S 型细菌 注射 小 鼠 ， 从小鼠体内分离出 S 型活 细菌。 （ 2 ） 实验结论 ： 加热杀死 S 型细菌中有 “ ”。 3. 艾弗里实验——体外转化 （ 1 ） 实验过程： ① 将加热杀死的 S 型细菌破碎——除去大部 分糖 、 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——出现了 S 型活细菌。 ② 细胞提取物用蛋白酶、 或酯酶处 理后再与有 R 型细菌的培养基混合， 仍具 有转化活性； 细胞提取物用 DNA 酶处理 后再与有 R 型细菌的培养基混合， 失去了 转化活性。 ③ 艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理 化特性， 发现都与 的极为相似。 （ 2 ） 实验过程分析： ① 细胞提取物具有转化 活性。 ② 细胞提取物中具有转化活性的 物质能被 DNA 酶所分解 ， 从而失去 活性。 （ 3 ） 实验结论： S 型细菌的 DNA 是 “转化 因子”， 是使 R 型细菌产生 的物质。 要 点 精 析 体内转化实验与体外转化实验的联系： （ 1 ） 所用实验材料相同。 （ 2 ） 体内转化实验是体外转化实验的基础， 体外转化实验是体内转化实验的延续。 例 1 某科研人员为了验证格里菲思的肺炎 链球菌转化实验， 对实验鼠进行了 4 次注射 实验， 如图所示。 下列相关叙述正确的是 （ ） A. 活菌甲是有荚膜的 R 型细菌， 而活菌乙 是无荚膜的 S 型细菌 B. 由注射 ② 和 ④ 的结果可知， 活的或死的 S 型细菌都能使小鼠死亡 C. 在死鼠 2 的血液中应有活菌甲和活菌乙， 后者最初由活菌甲转化而来 D. 死菌乙未导致鼠 3 死亡， 由此说明小鼠 体内未发生特异性免疫 答案： C 解析： 活菌甲是无荚膜的 R 型细菌， 而活菌 活菌甲 注射 ① 鼠 1 生 注射 ② 鼠 2 死 血液中分离出 活菌乙 注射 ④ 鼠 4 死 死菌乙 注射 ③ 鼠 3 生 44 学 第 3章 基因的本质 乙是有荚膜的 S 型细菌， A 错误； 注射 ② 是 将活菌甲与死菌乙混合后注射到鼠 2 体内， 结果死亡的小鼠 2 体内分离出活菌乙， 说明 死菌乙的体内有 “转化因子”， B 错误； 死 菌乙对于实验鼠而言属于抗原， 进入实验鼠 体内会引起特异性免疫， D 错误。 例 2 （不定项） 格里菲思的肺炎链球菌转 化实验如下： ① 将无毒的 R 型活细菌注入小鼠体内， 小鼠 不死亡； ② 将有毒的 S 型活细菌注入小鼠体内， 小鼠 患败血症死亡； ③ 将加热杀死的 S 型细菌注入小鼠体内， 小 鼠不死亡； ④