第1章 遗传的分子基础-【知识手册】高一生物必背知识清单（沪科2020版必修2）

必修2 遗传与进化 第1章 遗传的分子基础 第1节 DNA是主要的遗传物质 1.实验研究发现遗传物质DNA或RNA 1.肺炎链球菌的类型 项目 有无多糖类荚膜 菌落特征 有无毒性 S型细菌 有 表面光滑 R型细菌 表面粗糙 无 2.格里菲思的体内转化实验 (1)实验①②对比说明R型细菌无毒，S型细菌有毒。 (2)实验②③对比说明加热致死的S型细菌无毒。 (3)实验②③④对比说明加热致死的S型细菌能使部分R型细菌转化为S型细菌。 (4)结论：格里菲斯认为，有某种化学物质从加热灭活的S菌进入了活的R菌中，从而使R菌具有了S菌“使小鼠致死”的性状。他将这种物质称为“转化因子”。 补充：1.体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。 2.R型细菌转化为S型细菌的实质是什么？转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，即基因重组。 2.艾弗里的体外转化实验 1944年，美国科学家艾弗里等为了进一步探究格里菲斯提出的“转化因子” 的化学本质，进行了肺炎链球菌体外转化实验。他们将S菌裂解，提取出较为纯净的蛋白质、RNA、DNA等物质，分别与R菌混合，观察哪种物质能使R菌转化成 S菌。 (1) 实验结果表明： ①几种物质中，只有DNA能够导致转化现象发生，且DNA的纯度越高，转化的效率越高； ②用DNA酶对DNA提取物进行处理，则不能使R菌发生转化。R菌转化为S菌之后，经细胞分裂产生的子代仍为S菌。 (2)结论：格里菲斯所说的“转化因子”不是蛋白质，而是DNA。 3.赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料，利用放射性同位素标记技术，证明DNA是遗传物质。 (1)实验材料：T2噬菌体（化学成分：蛋白质和DNA） (2)生活方式：寄生在大肠杆菌体内。　 (3)噬菌体的侵染过程： 增殖需要的条件 内容 模板 噬菌体的DNA 合成T2噬菌体DNA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 （4）标记噬菌体的方法演示： 赫尔希等用放射性同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA后，分别侵染不含放射性同位素的大肠杆菌。然后进行搅拌，再通过离心使混合物分离成上清液和沉淀物两部分。 上清液中主要是较轻的噬菌体外壳。沉淀物主要是较重的、被侵染的大肠杆菌细胞。分别测定这两部分的放射性。 （5）检测结果表明：当使用35S标记时，大肠杆菌中几乎无放射性；当使用32P标记时，放射性则主要集中在大肠杆菌细胞内。这说明噬菌体在侵染时，其DNA进入细菌，而蛋白质留在细菌外。 （6）结论：T2噬菌体的遗传物质是DNA。 补充：①本实验采用的是放射性同位素标记技术，为什么用32P和35S进行标记？P是噬菌体DNA特有的元素，S是噬菌体蛋白质特有的元素，用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，可以单独地观察它们各自的作用。 ②能否同时用32P和35S标记噬菌体去侵染大肠杆菌？不能，因为放射性检测时，只能检测到放射性的存在部位，不能区分是何种元素发生的放射性。 ③用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，沉淀物有较高放射性的原因是什么？可能由于搅拌不充分，有含35S的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。 ④用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有较高放射性的原因有哪些？培养时间过短，部分噬菌体还未侵染大肠杆菌；培养时间过长或搅拌过于剧烈，部分子代噬菌体已经释放。 ⑤噬菌体侵染细菌的实验中应注意的问题 (1)病毒营寄生生活，T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，而不能侵染其他细菌。 (2)标记噬菌体时应先标记细菌，用噬菌体侵染被标记的细菌，这样来标记噬菌体。因为噬菌体是没有细胞结构的病毒，必须依赖活细胞生存。 (3)三次涉及大肠杆菌 第一次 培养 分别用含32P、35S的培养基培养大肠杆菌 目的 分别获得被32P、35S标记的大肠杆菌 第二次 培养 用无标记的T2噬菌体侵染上述被标记的大肠杆菌 目的 分别用含32P、35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌 第三次 培养 分别用含32P、35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌 目的 依据放射性主要分布在上清液还是沉淀物中，确认蛋白质和DNA是否“进入”大肠杆菌 4.烟草花叶病毒侵染烟草的实验 (1)烟草花叶病毒的组成：只含有蛋白质和RNA。 (2)侵染实验： 1955年，美国科学家弗伦克尔–康拉特和威廉姆斯从A、B两种类型 TMV中分离出蛋白质和RNA，并重新组合成两种有活性的重组TMV。用重组TMV去感染烟草，并从病