第3章 基因的本质-2023-2024学年高一生物单元必背知识清单（人教版2019性必修2）

第3章 基因的本质 第1节　DNA是主要的遗传物质 一．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 1．通过确凿的实验证据向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战的，首先是艾弗里 2．肺炎双球菌类型及特点 类型 菌体 菌落 毒性 S型细菌 有多糖类的荚膜 表面光滑 有 R型细菌 没有多糖类的荚膜 表面粗糙 无 3．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。 4．格里菲思体内转化实验 (1)实验过程及现象 注射 实验现象 ①R型活细菌 小鼠不死亡 ②S型活细菌 小鼠死亡，分离出S型活细菌 ③加热致死的S型细菌 小鼠不死亡 ④R型活细菌+加热致死的S型细菌 小鼠死亡，分离出S型活细菌 (2)加热致死的原理：蛋白质和核酸对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。 (3)实验①②对比说明，R型细菌无致病性，S型细菌有致病性。 实验②③对比说明加热致死的S型细菌无致病性。 实验②③④对比，说明R型细菌能转化为S型细菌。 (4)结论：加热致死的S型细菌中含有某种“ 转化因子”，能将R型活细菌转化为S型活细菌。 二．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 1．实验过程及结果 第一组 S型细菌的细胞提取物 分别与R型细菌混合培养 出现了S型活细菌 第二组 S型细菌的细胞提取物+蛋白酶 出现了S型活细菌 第三组 S型细菌的细胞提取物+RNA酶 出现了S型活细菌 第四组 S型细菌的细胞提取物+酯酶 出现了S型活细菌 第五组 S型细菌的细胞提取物+DNA酶 只长R型活细菌 2.结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 3.减法原理：在对照实验中，与常态比较，人为去除某种影响因素称为“减法原理”。如，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 4.格里菲思和艾弗里的这两种转化实验中的转化效率都很低，因此真正转化为S型细菌的数量很少，在小鼠体内或培养基上，还是以R型细菌为主。 三．赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染细菌的实验（方法：放射性同位素标记法） 1．实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌。（T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒） (1)T2噬菌体的模式图 (2)T2噬菌体的增殖 ①吸附：利用尾部末端吸附在大肠杆菌表面 ②注入：T2噬菌体将DNA注入大肠杆菌细胞中，蛋白质外壳则留在大肠杆菌细胞的外表面 ③合成：在大肠杆菌体内，T2噬菌体在自身的DNA的作用下，利用大肠杆菌体内的物质合成自身的DNA和蛋白质 ④组装：新合成的DNA和蛋白质外壳，组装出很多个与亲代相同的子代噬菌体 ⑤释放：子代噬菌体由于大肠杆菌的裂解而被释放出去，再去侵染其他的大肠杆菌 总结：噬菌体增殖需要的条件：只有模板来自T2噬菌体的DNA，其余（原料，场所，能量等）均来自大肠杆菌 2． 实验设计思路：在T2噬菌体的化学组成中，S是蛋白质的特征元素，P是DNA的特征元素，用不同的放射性同位素，32P和35S分别标记DNA和蛋白质，直接地、单独地观察它们的作用 3． 实验过程（实验分为两组，相互对照） (1).标记大肠杆菌 (2).标记噬菌体 含35S的培养基＋大肠杆菌→含 35S 的大肠杆菌 含35S的大肠杆菌＋噬菌体→含 35S 的噬菌体 含32P的培养基＋大肠杆菌→含 32P 的大肠杆菌 含32P的大肠杆菌＋噬菌体→含 32P 的噬菌体 (3).用(2)得到的标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，保温一段时间后 搅拌、离心 保温的时间要求：全部噬菌体侵染细菌且未释放。 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：让离心管的上清液中析出重量较轻的 T2噬菌体颗粒 ，沉淀物中留下 被感染的大肠杆菌。 (4)放射性检测 组别 放射性高低 原因分析 35S标记蛋白 质外壳组 上清液 高 沉淀物 低 搅拌不充分，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 32P标记DNA 分子组 上清液 低 原因1：保温时间过短，部分亲代噬菌体未完成侵染 原因2：保温时间过长，部分被感染的大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体 沉淀物 高 (5)实验结果：细菌裂解释放出的子噬菌体中， 能 (能/不能)检测到32