第三章 基因的本质（知识清单）- 2023-2024学年高一下学期生物期末复习（人教版2019必修二）

第三章 基因的本质 第一节 DNA是主要的遗传物质 一、肺炎链球菌的转化实验 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 比较 有无荚膜 有无致病性 菌落 S型细菌 有 有 光滑 R型细菌 无 无 粗糙 (2)实验过程及现象 ①R型活细菌小鼠体内→小鼠不死亡 ②S型活细菌小鼠体内→小鼠死亡,小鼠体内有分离出S型活细菌 ③加热杀死的S型细菌小鼠体内→小鼠不死亡 ④将R型活细菌与加热杀死的S型细菌小鼠体内→小鼠死亡，小鼠体内分离出S型活细菌 (3)结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种转化因子。 2.艾弗里的实验(肺炎双球菌体外转化实验) （1）实验过程及现象: 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。 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。 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。 实验结论：DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质 科学方法：自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 二、噬菌体侵染细菌的实验——蔡斯、赫尔希 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，头部含有DNA。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，释放出子代噬菌体。 1.实验方法：同位素示踪技术 2.实验过程： ①标记细菌 大肠杆菌＋含35S的培养基→含35S的大肠杆菌 大肠杆菌＋含32P的培养基→含32P的大肠杆菌 ②标记噬菌体 噬菌体＋含35S的大肠杆菌→含35S的噬菌体 噬菌体＋含32P的大肠杆菌→含32P的噬菌体 ③噬菌体侵染未标记（有标记/未标记）的大肠杆菌，保温一段时间后搅拌离心，检测上清液和沉淀物的放射性。 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。 （5）实验结论：DNA是遗传物质。（注意：该实验没有证明蛋白质不是遗传物质） 3.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，原因是：保温时间过短或过长。 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性，原因是：搅拌不充分。 4.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验： ①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌； ②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌； ③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌； ④用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌。 以上4个实验，短保温时间后离心，检测到放射性的主要部分分别是沉淀物中、沉淀物中、上清液和沉淀物中、沉淀物中。 5.某些病毒的RNA是遗传物质（烟草花叶病毒、HIV、新冠病毒） 烟草花叶病毒：无细胞结构,由RNA和蛋白质外壳组成。 （1）实验过程 结论：RNA是遗传物质，蛋白质捕食遗传物质。 6.因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。 第二节 DNA的结构 1.DNA双螺旋结构模型的构建 （1）构建者：沃森和克里克。 （2）构建依据和模型 依据1：DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基。 依据2：据威尔金斯和其同事富兰克林的DNA衍射图谱→沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构。 →模型1：碱基位于螺旋外部的双螺旋和三螺旋结构模型。 →模型2：磷酸-脱氧核苷酸为骨架安排在螺旋外部,碱基安排在螺旋内部的双链螺旋，相同碱基进行配对。 依据3：査可夫提供信息：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量。 →模型3：A与T配对，G与C。配对的双螺旋结构模型。结果发现：A-T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径,组成的DNA分子具有些的直径，能够解释A、T、G、C的数量关系，也能解释DNA的复制。 2.DNA分子的结构 （1）组成元素：C、H、0、N、P。 （2）组成单位：脱氧（核糖）核苷酸。 （3）立体结构一规则的双螺旋结构，DNA的双螺旋结构特点： ①DNA是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 ②DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架; 碱基排列在内侧。 ③两条链上的