第3章 基因的本质（知识清单）-2023-2024学年高一生物下学期期中考点大串讲（人教版2019必修2）

第二章 基因和染色体的关系 知识清单 基因的本质 第一节 DNA是主要的遗传物质 一、对遗传物质的早期推测 1.20世纪20年代，人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。各种氨基酸可以按照不同的顺序排列，形成不同的蛋白质。大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。 2.20世纪30年代，人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基和脱氧核糖。组成DNA的脱氧核苷酸有4种，每一种有一个特定的碱基。但是，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仍占主导地位。 二、肺炎双球菌的转化实验 1.格里菲思实验(肺炎链球菌体内转化实验) (1)两种肺炎链球菌比较 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 (2)实验过程及现象 实验过程与结果：下图为肺炎链球菌的转化实验示意图，图中序号①～⑤处所填写的内容依次为：①死亡，②S型活细菌，③不死亡，④死亡，⑤S型活细菌和R型活细菌。 (3)实验结果分析及推论：从第四组实验的小鼠尸体中分离出了有致病性的S型活细菌，其后代也是有致病性的S型细菌。由此可以推断: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——转化因子。 2.艾弗里的实验(肺炎双球菌体外转化实验) （1）实验目的：探究S型细菌中的“转化因子”究竟是什么物质？ （2）实验过程及现象: ①获得S型细菌细胞提取物：将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。 ②实验及结果： 第一组：R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物 培养基含R型细菌和S型细菌。说明细胞提取物仍然具有转化活性。 第二--四组：有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物（加蛋白酶或RNA酶或酯酶） 培养基含R型细菌和S型细菌。说明细胞提取物仍然具有转化活性。 第五组：有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物（加DNA酶） 培养基只含 R型细菌。说明细胞提取物失去了转化活性。 （3）实验结论： ①实验表明，细胞提取物中含有（含有、不含有）格里菲思实验中的转化因子,而转化因子很可能就是DNA。 ②艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与DNA的极为相似，于是艾弗里提出:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 （4）在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。 三、噬菌体侵染细菌的实验——蔡斯、赫尔希 1.实验材料和实验技术：1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了另一个更具说服力的实验—噬菌体侵染细菌的实验。 2.T2噬菌体 （1）T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部内含有DNA。 （2）T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。 3.赫尔希和蔡斯实验过程（实验分为两组，相互对照） （1）标记细菌 ①大肠杆菌＋含 35S 的培养基→含 35S 的大肠杆菌 ②大肠杆菌＋含 32P 的培养基→含32P 的大肠杆菌 （2）标记噬菌体 ①噬菌体＋含 35S 的大肠杆菌→含 35S 的噬菌体 ②噬菌体＋含 32P 的大肠杆菌→含32P 的噬菌体 （3）侵染大肠杆菌、搅拌、离心并检测放射性。用32P或35S标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心，然后检测上清液和沉淀物中的放射性。 搅拌的目的是：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 离心的目的是：让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。 注：该实验是自身对照，即试管中上清液和沉淀物放射性高低对照。 （4）实验结果： 含35S的噬菌体+大肠杆菌 上清液放射性高，沉淀物放射性低。 含32P的噬菌体+大肠杆菌 上清液放射性低，沉淀物放射性高。 进一步观察发现：细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，但却不能检测到35S标记的蛋白质。 （5）实验结论：赫尔希和蔡斯实验结论：赫尔希和蔡斯的实验表明，噬菌体侵染细菌时，DNA进人到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是真正的遗传物质。（注意：该实验没有证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质外壳未进入细菌。） 4.实验误差分析 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性