内容正文:
2026
第19讲 DNA是主要的遗传物质
必修二
第六单元 遗传的物质基础
课标要求 概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA上
目录
PART 01
肺炎链球菌的转化实验
PART 02
噬菌体侵染细菌实验
PART 03
真题精练
PART 04
DNA是主要的遗传物质
肺炎链球菌的转化实验
01
4
一、肺炎链球菌
项目 S型细菌 R型细菌
菌落
荚膜
致病性
表面光滑
表面粗糙
S型菌落(光滑)
R型菌落(粗糙)
有
无
有致病性,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡
无致病性
有荚膜的肺炎链球菌可抵抗宿主体内吞噬细胞的吞噬,利于其在宿主体内生活并繁殖。
肺炎链球菌转化实验
考点一
二、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
1、实验材料:
肺炎链球菌(R型和S型)、小鼠
2、实验过程及结果:
不死
S型活细菌
不死
S型活细菌
(1)实验a、b对比说明:
(2)实验b、c对比说明:
(3)实验b、c、d对比说明:
R型细菌无致病性,S型细菌有致病性
加热致死的S型细菌无致病性
R型细菌转化为S型细菌
肺炎链球菌转化实验
考点一
二、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
3、实验结论:
已经被加热杀死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的活性物质—“转化因子” 。
(1)转化的实质是基因重组而非基因突变:S型菌的DNA片段整合到R型菌的DNA中,使受体细胞获得了新基因,产生新性状(有荚膜、有毒性)。
(2)并不是所有的R型菌都被转化成S型细菌,只有其中的一小部分转化成功。(3)加热能杀死S型细菌,是因为高温导致蛋白质变性失活,而DNA在加热过程中,氢键断裂双螺旋解开,但缓慢冷却后,其结构可恢复。
S型
细菌
加热
杀死
被破坏的S型细菌
X基因进入R型细菌
重组
肺炎链球菌转化实验
考点一
三、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
实验结论:DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质,即DNA是遗传物质。
蛋白酶
DNA酶
R型、S型
R型
①是对照组
②③④⑤是实验组
主要技术手段:
细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等
肺炎链球菌转化实验
考点一
在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。
与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
例如,艾弗里的肺炎链球菌转化实验。
与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。
例如,“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验。
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
肺炎链球菌转化实验
考点一
02
噬菌体侵染细菌实验
10
一、T2噬菌体
1、宿主:
大肠杆菌
2、结构组成
在T2噬菌体的化学组成中,60%是蛋白质,40%是DNA 。对这两种物质的分析表明:仅蛋白质分子中含有硫,磷几乎都存在于DNA分子中。
主要组成元素C、H、O、N、P
主要组成元素C、H、O、N、S
32P标记的噬菌体
35S标记的噬菌体
考点二
噬菌体侵染细菌实验
一、T2噬菌体
3、噬菌体的增殖
增殖需要的条件 内容
模板
合成子代噬菌体DNA的原料
合成子代噬菌体蛋白质 原料
场所
噬菌体的DNA
大肠杆菌提供的
4种脱氧核苷酸
大肠杆菌的氨基酸
大肠杆菌的核糖体
(1)在光学显微镜下观察培养的感染细菌,可以直接看到细胞的裂解现象。
(2)T2噬菌体在适宜温度下40分钟就可以产生100-300个子代噬菌体。
考点二
噬菌体侵染细菌实验
研究发现,新冠变异病毒德尔塔毒株也是一种包膜病毒,一共包含15处突变,有6处发生在棘突蛋白上,这些突变的综合效应使病毒能部分避开一些中和抗体,造成免疫逃逸,传染性增强。下列叙述正确的是( )
A.由于该病毒发生了基因突变,已接种的疫苗已经失去作用
B.该病毒是RNA病毒,无细胞膜,不含磷脂分子
C.该病毒通过胞吞或膜融合的方式进入人体细胞
D.在高倍镜下可以观察到该病毒外侧的刺突状结构
C
真题精炼
二、噬菌体侵染细菌实验
1、技术手段:
放射性同位素标记技术、噬菌体的培养技术、物质的提取和分离技术等
2、实验过程及结果
(1)标记噬菌体
考点二
噬菌体侵染细菌实验
2、实验过程及结果
(2)噬菌体侵染细菌
让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
①搅拌的目的:
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离;
②离心的目的:
考点二
噬菌体侵染细菌实验
2、实验过程及结果
(3)上清液和沉淀物中放射性结果分析
35S标记的实验组 32P标记的实验组
标记部位 亲代噬菌体的蛋白质 亲代噬菌体的DNA
放射性情况 上清液 很高 很低
沉淀物 很低 很高
有无放射性原因
检测子代噬菌体
蛋白质未进入细菌中
DNA进入细菌中
无35S标记的蛋白质
有32P标记的DNA
(4)实验结论:
DNA才是噬菌体的遗传物质
本实验还能证明DNA能够指导蛋白质的合成;
不能证明蛋白质不是遗传物质
考点二
噬菌体侵染细菌实验
某科研小组搅拌、离心后的实验
数据如图所示,则:
①图中被侵染的细菌的存活率基
本保持在100%,本组数据的意义是____________________________。
②搅拌4分钟时细胞外的32P含量有30%,原因是______________________________________________。
③上清液中的35S先增大后保持在80%左右,原因是_______________
_________________________________。
证明细菌未裂解,子代噬菌体未释放
有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌
搅拌后大约有20%的噬菌体任没有与细菌分离
保温时间长短影响32P实验组结果的准确性;搅拌力度影响35S实验组结果的准确性。
真题精炼
比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
项目 肺炎链球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验
设计思路 设法将 与其他物质分开,
单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能
处理方法 放射性同位素标记法: 分别用同位素_________标记_____________
检测方式 观察__________ 检测______________________
结论
DNA
35S、32P
噬菌体蛋白质和DNA
菌落类型
放射性同位素存在位置
酶解法: 对细胞提取物分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶、DNA酶处理后,与R型细菌混合培养
DNA是遗传物质,而蛋白质等不是遗传物质
证明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质
03
DNA是主要的遗传物质
19
——烟草花叶病毒感染烟草的实验
1、实验过程及现象
2、实验结论:RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。
一、RNA是遗传物质的实验证据
考点三
DNA是主要的遗传物质
一、RNA是遗传物质的实验证据
——烟草花叶病毒重建实验
TMV 2
RNA 2
蛋白质 2
蛋白质 1+RNA 2
TMV 2
TMV 1
RNA 1
蛋白质 1
蛋白质 2+RNA 1
TMV 1
实验结论:RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是。
考点三
DNA是主要的遗传物质
不同生物的核酸和遗传物质分析
生物类型 病 毒 原核生物 真核生物
核酸种类 ____________ ___________ DNA和RNA
碱基种类 __种 种 种
核苷酸种类 种 种 种
遗传物质 ___________ ______ ______
实例 T2噬菌体、
烟草花叶病毒 乳酸菌、蓝藻 玉米、酵母菌、人
DNA或RNA
DNA和RNA
4
5
5
4
8
8
DNA或RNA
DNA
DNA
生物界中绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数病毒的遗传物质是RNA,因此说DNA是主要的遗传物质。
某种生物的遗传物质只能是DNA或RNA,不能加“主要”!
考点三
DNA是主要的遗传物质
遗传物质应具备的特点
(1)能够精确地自我复制,使得前后代具有一定的连续性。
(2)能够指导蛋白质合成,从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。
(3)具有储存大量遗传信息的潜在能力。
(4)结构比较稳定,在特殊情况下能发生突变,而且突变以后还能继续复制,并能遗传给后代。
DNA是遗传物质的间接证据:
①DNA通常存在于细胞核中的染色体上;
②同种生物每个细胞核中的DNA含量基本相同,而精子的DNA含量正好是体细胞中的一半;
③同种生物不同细胞中的蛋白质种类、含量不同,如细胞核中的蛋白质一般都是组蛋白,但是成熟精子中不含组蛋白,富含精蛋白。
考点三
DNA是主要的遗传物质
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