课件3 《DNA是主要的遗传物质》经典实验-【精准备考】2024年高考生物复习知识解读及实例分析（全国通用）

《DNA是主要遗传物质》的经典 实验解读及实例分析 一、 DNA是遗传物质的实验解读 1、格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验（过程图解） （1）肺炎双球菌的类型及特点：S型,有荚膜，菌落表面光滑，有毒(会降低小鼠免疫力）；R型，无荚膜，菌落表面粗糙，无毒（容易被机体的免疫系统清除），所以可以根据菌落的形态特点来判断是否发生了转化。 (2)加热杀死的S型细菌与活的R型细菌混合注射到小白鼠体内，小白鼠体内发生了转化，两种细菌的数量变化如右图。 ① <m></m> 段 <m></m> 型细菌数量减少的原因是小鼠体内形成大量的抗 <m></m> 型细菌的抗体,致使 <m></m> 型细菌数量减少。 ② <m></m> 段 <m></m> 型细菌数量增多的原因是 <m></m> 点之前,已有少量 <m></m> 型细菌转化为 <m></m> 型细菌, <m></m> 型细菌能降低小鼠的免疫力,造成 <m></m> 型细菌大量繁殖。 ③后期出现的大量 <m></m> 型细菌是由 <m></m> 型细菌转化成的 <m></m> 型细菌繁殖而来的。 （3）实验结论：已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为s型活细菌的活性物质。 2、艾弗里的体外转化实验（过程图解） （1）设计思路：设法把DNA与蛋白质、多糖等物质分开，单独地直接去观察它们的作用。 （2）巧妙之处：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”，人为去除某个影响因素后，观察实验结果的变化。 （3）R型细菌转化为S型细菌的三个知识点：转化对象—活的R型细菌、转化因子—S型细菌DNA、转化实质—基因重组。 （4）实验结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 上清液放射性很高， 沉淀物放射性很低。 对比实验 或 相互对照 35S标记的噬菌体 (蛋白质) 子代噬菌体中无35S 上清液放射性很低， 沉淀物放射性很高。 分别用35S或32P标记噬菌体 用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌 搅拌、离心、检测上清液和沉淀物中的放射性物质 细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性 32P标记的噬菌体 （DNA） 3、T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验（过程图解） （1）设计思路：设法把DNA与蛋白质分开，单独地直接去观察它们的作用 （2）搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离；离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒。 （3）35S标记噬菌体、32P标记噬菌体制备过程：先分别在含有35S、32P的培养基上培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，即可得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。 （4）实验过程及结果分析（正常结果和异常结果） ①用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含大量放射性的原因：保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现大量放射性；保温棉时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现大量放射性。 ②用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有大量放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。 由左图可知，保温时间是否过长可以以被侵染的大肠杆菌作为参照，若被侵染的大肠杆菌为100%，说明保温时间适宜，否则保温时间过长被侵染的大肠杆菌会裂解；搅拌时间超过两分钟，细胞外（即上清液）35S放射性达到最高，且搅拌时间不会影响32P的分布。 （5）实验结论： ①证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质 ②说明DNA能控制蛋白质的合成 ③说明DNA能自我复制 肺炎双球菌 体内转化实验 肺炎双球菌 体外转化实验 噬菌体侵 染细菌实验 实验者 思路 分离方式 结论以及各实验的关系 设法将DNA与蛋白质等分开，单独地研究它们遗传功能。 ①证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质 ②说明了遗传物质可发生可遗传的变异 直接分离: 分别加入到R型菌中 同位素标记法： 标记DNA和蛋白质 ①证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质 ②说明DNA能控制蛋白质的合成 ③说明DNA能自我复制 格里菲思 艾弗里 赫尔希和蔡斯 加热杀死的S型菌体内有“转化因子”,是体外转化实验的基础。 4、三个经典实验对比 例析1：某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵入细菌实验，进行了以下4个实验：①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌 ②用 32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌 ④用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌以上4个实验，经过一段时间后离心，检测到放射性主要部位是（　　） A．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液 B．沉淀、上清液、沉