核酸是遗传物质的证据

核酸是遗传物质的证据
辅导教案
导学诱思
一、DNA是遗传物质的间接证据
DNA主要位于细胞核的染色体上，线粒体、叶绿体中有少量DNA，它们都有复制和遗传的自主性。

同一种生物在不同发育时期或不同组织的细胞中，DNA 的含量基本相等。

所有诱发DNA结构变异的因素均能引起生物的遗传突变。

蛋白质不具备以上这些特征。

二、DNA是遗传物质的直接证据
噬菌体侵染细菌实验
原理：T2噬菌体侵染细菌后，在自身遗传物质的控制下，利用细菌体内的物质合成T2噬菌体自身的组成成分，从而进行大量繁殖。

过程：①用35S和32P分别标记不同噬菌体的蛋白质和DNA；②用被标记的噬菌体分别侵染细菌；③在噬菌体大量繁殖时，对被标记物质进行检测。

结论：DNA是遗传物质。

肺炎双球菌转化实验
原理：S型菌可使小鼠患败血症死亡。

活体细菌转化实验
过程：
①R型菌注射小鼠→小鼠不死亡；
②S型菌注射小鼠→小鼠死亡；
③加热杀死的S型菌注射小鼠→小鼠不死亡；
④S型死菌＋R型活菌注射小鼠→小鼠死亡。

结论：S型细菌中含有“转化因子”，进入R型菌，能使R型菌转化为S型菌，使小鼠死亡。

离体细菌转化实验
①过程：S型菌DNA＋R型菌R型菌＋S型菌；
S型菌蛋白质＋R型菌R型菌；
S型菌荚膜物质中的多糖＋R型菌R型菌；
S型菌的DNA＋DNA酶＋R型菌R型菌。

②结论：S型菌的DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质。

结论：由实验可知DNA是遗传物质。

思考：人和具有细胞结构的生物遗传物质主要是什么？
提示：主要是DNA。

三、烟草花叶病毒的感染和重建实验
过程
①TVARNA感染TVA病毒；
②TVA蛋白质未感染病毒；
③TVBRNA感染TVB病毒；
④TVB蛋白质未感染病毒；
⑤TVARNA＋TVB蛋白质感染TVA病毒；
⑥TVBRNA＋TVA蛋白质感染TVB病毒。

结论：在RNA病毒中，RNA是遗传物质。

思考：T2噬菌体、HIV、流感病毒的遗传物质是什么？
提示：T2噬菌体遗传物质是DNA，HIV、流感病毒的遗传物质是RNA。

名师解惑
探究：作为遗传物质必须具备的条件是什么？
染色体与遗传的关系十分密切，化学分析表明，真核细胞染色体的主要成分是核酸和蛋白质，那么，遗传物质究竟是蛋白质还是核酸呢？
作为遗传物质至少应具备以下四个条件：
在细胞生长和繁殖过程中能够精确地复制自己；
能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢；s5u
具有储存巨大数量遗传信息的潜在能力；
结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并且能遗传给后代。

科学的研究已经充分证明：核酸具备上述四个条件，所
以核酸才是生物体的遗传物质。

核酸又分为脱氧核糖核酸和核糖核酸，绝大多数生物的遗传物质是DNA，有些病毒的遗传物质是RNA。

题例领悟
【例题1】如下图是“肺炎双球菌转化实验”的部分研究过程。

能充分说明“DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质”的是
A.①②④
B.①②③c.①③④D.①②③④
解析：实验①中活的R型细菌在S型细菌DNA作用下，转化为S型细菌，且该性状能遗传，说明了DNA是遗传物质，为了排除其他物质是遗传物质的可能性，需要设一系列对照实验。

题中②③④均分别与①构成对照。

说明S型细菌的DNA 被水解后，以及S型细菌的蛋白质、多糖等都不能使R型细菌转化成S型细菌。

即证明了DNA水解产物蛋白质和多糖等其他物质不是遗传物质。

答案：D
领悟
分析实验时一定要抓住实验变量是什么，设置该变量的目的是什么。

实验的设计一定要遵循单一变量原则和对照性原则。

实验的设计一定要科学，具有可操作性。

【例题2】若用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵
染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能找到的放射性元素为
A.可在外壳中找到15N和35S
B.可在DNA中找到15N和32P
c.可在外壳中找到15N
D.可在DNA中找到15N、32P、35S
解析：噬菌体侵染细菌时，侵入其体内的是噬菌体的DNA。

DNA中含有N和P，而不含S，DNA在亲子代间具有连续性，因此在子代噬菌体的组成成分中能找到放射性元素15N和32P。

答案：B
领悟
从组成化合物的元素可知，S只存在于某些蛋白质中，P 主要分布于DNA中，故可用同位素标记两种成分，以分别了解两者在遗传上的作用。

其余元素组成相同，不能用于标记。

肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的结论都是DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质，但都不能证明DNA是主要遗传物质。

【例题3】分别选出下列各项内容：
控制生物性状的主要物质是_______________。

一切生物的遗传物质是_______________。

大部分生物的遗传物质是_______________。

生物性状的控制者是_______________。

病毒的遗传物质是_______________。

马的遗传物质是_______________。

SARS病毒的遗传物质是_______________。

T2噬菌体的遗传物质是_______________。

A.核酸
B.DNA
c.RNAD.DNA或RNA
E.DNA和RNA
解析：自然界中的生物的遗传物质都是核酸，而凡有DNA 的生物遗传物质为DNA，无DNA只有RNA的生物，遗传物质为RNA，上述各项中控制生物性状的主要遗传物质应为DNA，一切生物遗传物质应为核酸，大部分生物的遗传物质应为DNA，生物性状的控制者也为核酸，病毒的遗传物质应为DNA 或RNA，马及噬菌体的遗传物质应为DNA，而SARS病毒为RNA 病毒，因此其遗传物质应为RNA。

答案：BABADBcB
领悟
确认某生物遗传物质属性时，应先确认该生物是否含DNA。

一切细胞生物及DNA病毒均含DNA，其遗传物质均为DNA，此时细胞中尽管还含RNA，但RNA不作为遗传物质。

只有在那些无DNA的生物中RNA才作为遗传物质。

课堂反馈
如下图所示，肺炎双球菌转化实验中，在培养有R型细菌的A、B、c、D四支试管中，分别加入从S型细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查发现有R型细菌转化的是
解析：肺炎双球菌的遗传物质是DNA，蛋白质和多糖都不是遗传物质。

将R型无毒细菌转化成S型有毒细菌的转化因子是DNA。

用DNA酶处理DNA，就会使DNA分解，失去转化功能。

答案：A
噬菌体侵染细菌的实验，说明了DNA是遗传物质，下列叙述中属于该实验不能证实的是
A.DNA能进行自我复制
B.DNA能控制蛋白质的生物合成
c.DNA能控制生物体的性状遗传
D.DNA能产生可遗传的变异
解析：噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA能进行自我复制、DNA能控制蛋白质的生物合成、DNA能控制生物体的性状遗传。

答案：D
赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：①培养噬菌体，②用35S和32P
标记噬菌体，③放射性检测，④离心分离。

实验步骤的先后顺序为
A.①②④③
B.④②①③
c.②①④③D.②①③④
解析：T2噬菌体专营活细胞寄生，进行标记过程是用35S和32P的培养基，培养大肠杆菌，然后用35S和32P侵染大肠杆菌，35S和32P标记噬菌体，进行培养噬菌体。

离心分离，检测上清液和沉淀的放射性。

答案：c
车前草病毒和烟草花叶病毒都是以RNA为遗传物质的病毒，由于所含RNA不同，因而侵染后导致的植物症状不同：将病毒的RNA和蛋白质分离，使其单独感染植物；或使不同病毒的RNA与蛋白质之间重新组合形成“杂种”病毒，然后使其感染植物。

图、图表现症状不同，其根本原因是____________________________。

画出叶片A、叶片B、叶片c表现出的感染症状。

从以上感染实验可知，起感染作用的是___________________________________。

画出叶片c中繁殖产生的子代病毒的图示。

解析：此实验用于证明TV和HRV的遗传物质是RNA。

在实验设计思路上仍然遵循“肺炎双球菌转化实验”“噬菌体
侵染细菌实验”的思想方法，即将病毒的RNA与蛋白质分离，单独感染并研究其遗传功能。

遗传物质不同，其控制的生物性状不同，因而、中症状不同，这是因为TV和HRV所含RNA 不同。

“杂种”病毒的RNA和蛋白质来自不同的病毒，其繁殖产生的子代病毒应同“杂种”病毒RNA所代表的病毒完全一样。

答案：TV和HRV具有不同的RNA
病毒的RNA。