内容正文:
知识点 1 染色体的化学组成
染色体
DNA
蛋白质
RNA(少量)
组蛋白
非组蛋白
DNA和组蛋白是染色体的主要成分,且含量大致相等。
第三章 遗传的分子基础
第一节 核酸是遗传物质
必备知识 清单破
第三章 遗传的分子基础
高中同步
知识点 2 DNA是遗传物质的直接证据
1.两种肺炎链球菌的比较
类型 菌体 菌落 毒性
S型菌 有荚膜 光滑 引起肺炎或败血症
R型菌 无荚膜 粗糙 不会引起病症
S型菌的菌体外面有多糖类的胶状荚膜,使菌体不易受到宿主正常防护机制的破坏。
第三章 遗传的分子基础
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2.1928年格里菲思的活体肺炎链球菌转化实验
(1)实验过程
组1:活R型菌+小鼠→小鼠不死亡。
组2:活S型菌+小鼠→小鼠死亡 活S型菌。
组3:加热杀死的S型菌+小鼠→小鼠不死亡。
组4:活R型菌与加热杀死的S型菌混合+小鼠→小鼠死亡 活S型菌。
(2)结果分析
①组1实验结果说明活的R型菌无毒性,组2实验结果说明活的S型菌有毒性。
②组2和组3比较,说明加热杀死的S型菌已失活,毒性消失。
③组1~组4结果说明加热杀死的S型菌可以使R型菌转化为S型菌,且性状可以遗传。
(3)实验结论:在加热杀死的S型菌中,含有某种物质,能把某些R型菌转化为S型菌。这种物质
被称为“转化因子”。
特别提醒 格里菲思所说的“转化因子”即艾弗里等人寻找的遗传物质。
第三章 遗传的分子基础
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3.1944年艾弗里等人的离体肺炎链球菌转化实验
(1)实验思路:设法将从活的S型菌中提取的各成分分离,单独地、直接地去观察各自的作用。
(2)实验材料:肺炎链球菌。
(3)变量分析
①自变量:S型菌中各种物质成分。
②因变量:R型菌是否被转化。
(4)实验过程
第三章 遗传的分子基础
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(5)实验现象:只有加入S型菌的DNA组的R型菌可转化成S型菌;S型菌的DNA被降解后,R型
菌不能转化成S型菌。
(6)实验结论:DNA是遗传物质。
4.1952年赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验
(1)实验思路:使DNA和蛋白质分离开来,单独地观察它们的作用。
(2)实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌。
①T2噬菌体:由DNA和蛋白质组成,是一种专门寄生在细菌体内的病毒,如图。在普通培养基
上不能独立生存。
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②噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入→合成→组装→释放。
(3)实验方法:同位素标记法。
(4)实验过程
①标记T2噬菌体
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特别提醒 T2噬菌体侵染大肠杆菌后,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
出大量子代噬菌体。
②被标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌
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a.搅拌的目的:将大肠杆菌与吸附在其上的噬菌体蛋白质外壳分开(而不是将噬菌体的DNA
和蛋白质分开),便于后续的离心操作。
b.离心的目的:使大肠杆菌沉到试管底部,噬菌体的蛋白质外壳位于上层。
(5)结果分析:大多数35S标记的噬菌体在感染细菌时,放射性蛋白质附着在宿主细胞的外面;32P
标记的噬菌体感染细菌时,放射性同位素主要进入宿主细胞内,并且能在子代噬菌体中检测
到32P。
(6)实验结论:DNA是遗传物质。
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知识点 3 有些病毒的遗传物质是RNA
1.烟草花叶病毒(TMV)的感染实验
(1)实验思路:将蛋白质和RNA分开,分别感染烟草。
(2)实验材料:烟草、 烟草花叶病毒(简称TMV,由一条RNA链和蛋白质外壳组成,可寄生在烟
草叶片细胞中)。
(3)实验过程及结果
实验过程 结果
组1:用TMV的RNA感染烟草 烟草被感染
组2:用TMV的蛋白质感染烟草 烟草不被感染
组3:用RNA酶处理过的TMV的RNA感染烟草 烟草不被感染
(4)实验结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,而不是蛋白质。
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2.烟草花叶病毒的重建实验
(1)实验过程
(2)实验结果:分别来自不同病毒株系的RNA和蛋白质混合后感染烟草,所繁殖的病毒类型取
决于提供RNA的株系,而不是提供蛋白质的株系。
(3)实验结论:在只有RNA而没有DNA的病毒中,RNA是遗传物质。
3.DNA是主要的遗传物质
大部分生物的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA。
特别提醒 “DNA是主要的遗传物质”是对整个生物界而言的,对某一生物来说,其遗传
物质只有一种,即DNA或RNA。
第三章 遗传的分子基础
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知识辨析
1.赫尔希和蔡斯标记T2噬菌体时,分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培
养T2噬菌体,这种说法正确吗?
不正确。T2噬菌体属于病毒,不能直接用培养基培养,若要标记T2噬菌体,需先标记大肠杆
菌,再用被标记的大肠杆菌培养T2噬菌体。
提示
2.科学家格里菲思和艾弗里所做的肺炎链球菌的转化实验证明了DNA是生物的主要遗传物
质,这种说法正确吗?
不正确。肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质。DNA是主要的遗传物质是综合多
个实验得出的结论,并不是由一个实验得出的。
提示
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3.用含(NH4)232SO4、KH231PO4的培养基培养大肠杆菌,再向大肠杆菌培养液中接种32P标记的
T2噬菌体(S为32S),一段时间后,子代噬菌体全部有35S、少数有32P,这种说法正确吗?
4.用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌时,离心后悬浮液中没有放射性,这种说法正确吗?
正确。大肠杆菌中含有35S标记的氨基酸和含31P的脱氧核苷酸。T2噬菌体的DNA被32P标
记,噬菌体侵染细菌时,噬菌体的蛋白质外壳不进入细菌,只有DNA进入细菌,并以噬菌体
DNA为模板,利用大肠杆菌提供的脱氧核苷酸合成子代噬菌体的DNA,子代噬菌体少数含32P;
同时利用大肠杆菌提供的氨基酸,合成子代噬菌体的蛋白质外壳,子代噬菌体全部含有35S。
提示
不正确。35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,离心后悬浮液中的放射性较高。
提示
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关键能力 定点破
定点 1 肺炎链球菌转化的实质和转化效率
1.转化实质
S型菌的DNA片段整合到R型菌的DNA中,使R型菌获得了新的遗传信息,即发生了基因重组
(基因重组的相关知识详见本书第四章)。
2.转化效率
转化效率主要与DNA纯度有关,纯度越高,转化效率就越高。除此之外,转化效率还受两种细
菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响。因此,并不是所有的R型菌都转化成了S型菌,
而是只有一小部分R型菌转化成了S型菌。
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定点 2 噬菌体侵染细菌的实验分析
1.含32P的噬菌体侵染大肠杆菌的误差分析
(1)保温时间过短:较多噬菌体还未侵染大肠杆菌,搅拌、离心后,悬浮液放射性升高。
(2)保温时间过长:大肠杆菌裂解,子代噬菌体被释放出来,搅拌、离心后,悬浮液放射性升高。
2.含35S的噬菌体侵染大肠杆菌的误差分析
若搅拌不充分,噬菌体蛋白质外壳会吸附在大肠杆菌表面,离心后沉淀物放射性升高。
3.不同元素标记后,子代噬菌体放射性的判断
第三章 遗传的分子基础
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