必修2 第三单元 第一讲 DNA是主要的遗传物质

命
题 分
析
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[例1]
肺炎双球菌有光滑型(S型)和粗糙型(R型)两种类型。
其中S型细菌外面有多糖类的荚膜，有致病性，其菌落是 光滑的；R型细菌外面没有荚膜，无致病性，其菌落是粗 糙的。请分析下列实验并回答问题。 (1)S型肺炎双球菌有不同的亚型，其主要区别在于构成 荚膜的多糖存在差异。格里菲思将S—Ⅲ型菌在特殊 条件下进行体外培养，从中分离出R—Ⅱ型菌。由此
的基本构成成分不能实现转化。
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二、噬菌体侵染细菌的实验
1．噬菌体结构及增殖[填图]
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Байду номын сангаас
2．实验过程[填空] (1)标记噬菌体：
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(2)侵染细菌：
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［想一想］ 用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA的原因是什么？ 提示：在T2噬菌体的组成成分中，S仅存在于T2噬菌体的蛋 白质中，而P则主要存在于DNA中。
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1．上清液和沉淀物放射性分析 (1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性 的原 因： ①保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠 杆菌
细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出 现放射性。
②噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一 段保 温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子 代，经离心后
最关键的思路是，首先从________，然后________，观察 ____________________。
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(4)艾弗里所做的实验中，设置1～5组实验的目的是
________，实验结果说明________。5、6组实验结 果说明________。 (5)在格里菲思所做的实验中，灭活S—Ⅲ型菌的加热温度 是60～65℃。在此温度条件下，DNA失活是因为DNA
D．少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌 返回
4．噬菌体内的S用35S标记，P用32P标记，细菌内蛋白质
含32S，DNA含31P，用该噬菌体去侵染细菌后，产生
了许多子代噬菌体，那么在子代菌体中35S和32P的分 布规律是 答案：D ( )
A．外壳中有35S和32S，核心内只含有32P B．外壳中只有32S，核心内只含有32P
分子发生________；但当温度恢复至适宜温度后，
DNA分子又会________，保持其遗传特性。
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(1)S型肺炎双球菌有毒性，R型肺炎双球菌无毒性。 尸体中提取到的细菌全部是S型细菌。 (√)
(2)加热杀死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠体内，从小鼠 (×)
(3)格里菲思认为加热杀死的S型细菌的DNA是转化因子。 (×) (4)艾弗里证明转化因子是DNA而不是蛋白质。 (√)
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［悟一悟］ 艾弗里实验中设置DNA＋DNA酶这一组实验的目的是什 么？ 提示：一是对照说明只加DNA组的结论，二是说明DNA
C．外壳中有35S和32S，核心内含有32P和31P
D．外壳中只有32S，核心内都含有31P
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命题点
DNA是遗传物质的实验分析 ①DNA是遗传物质实验的分析及拓展应用，如2011
1.从近几年新课标地区生物试题看，考查点主要有： 广东卷T2、江苏卷T12,2010江苏卷T4、海南卷T13等 ②不同生物的遗传物质种类，如2009江苏卷T5等 2.本部分内容多以选择题形式考查。在命题角度上， 以肺炎双球菌为素材，综合考查原核细胞的结构与 功能，免疫等有关知识；以噬菌体为素材，综合考 查病毒的结构、DNA的复制及实验分析将是高考命 题的新趋势
(2)噬菌体侵染细菌： 含35S的 混合 结果 上清液放射性高 ① ＋细菌――→搅拌、离心――→ 沉淀物放射性低 培养 噬菌体 含32P的 混合 结果 上清液放射性低 ② ＋细菌――→搅拌、离心――→ 沉淀物放射性高 培养 噬菌体
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4．结果分析 (1)噬菌体侵染细菌时，DNA 进入到细菌细胞中，而蛋白质外 壳留在外面。 (2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代 DNA 来遗传的。 5．结论 DNA 是遗传物质。
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1．体内转化——格里菲思 注射 结果 (1)无毒的 R 型活菌――→小鼠――→不死亡 注射 结果 (2)有毒的 S 型活菌――→小鼠――→死亡 加热 注射 (3)有毒的 S 型活菌――→有毒的 S 型死菌――→小鼠 结果 ――→不死亡
注射 结果 (4)无毒的 R 型活菌＋加热杀死的 S 型菌――→小鼠――→死亡 ↓分离 培养 S 型活菌――→S 型活菌
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三、DNA是主要的遗传物质[连线]
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［想一想］
为什么说DNA是主要的遗传物质？
提示：生物界绝大多数生物的遗传物是DNA，只有极少 数病毒的遗传物质是RNA。
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1.转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的 DNA中，即实现了基因重组。 2．并非所有的R型细菌都转化为S型细菌 转化的效率较低，转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘 关系、受体菌的状态等因素影响，因此只有少部分R型 细菌被转化为S型细菌。
C．从死亡小鼠体内分离获得了S型菌
D．将S型菌的各种因子分离并分别加入各培养基中， 培养R型菌，观察是否发生转化
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1．噬菌体的复制式增殖 (1)模板：噬菌体 DNA。 (2)合成 DNA 的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。
原料：大肠杆菌的氨基酸 (3)合成蛋白质 场所：大肠杆菌核糖体
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2．体外转化——艾弗里 (1)过程及结果：
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(2)结论： ①S 型细菌的 DNA 使 R 型细菌发生转化。 ②S 型细菌的其他物质不能使 R 型细菌发生转化。 3．体内转化与体外转化的关系 体内转化实验说明 S 型细菌体内有转化因子，体外转化实验 进一步证明转化因子是 DNA。
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一、肺炎双球菌的转化实验[判断正误]
分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性 的原 因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附 在细菌表面， 随细菌离心到沉淀物中。
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2．与肺炎双球菌转化实验的比较 ①均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它
们各自的作用
相同点 ②都遵循了对照原则 ③都能证明DNA是遗传物质，但不能证明 DNA是主要的遗传物质
C．补充R型细菌生长所需要的营养物质
D．直接证明S型细菌DNA不是促进R型细菌转化的因素
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2．“肺炎双球菌的转化实验”证明了DNA是遗传物质，而
蛋白质不是遗传物质。得出这一结论的关键是 ( ) 答案：D A．用S型活菌和加热杀死后的S型菌分别对小白鼠进
行注射，并形成对照 B．用杀死的S型菌与无毒的R型菌混合后注射到小鼠 体内，测定小鼠体液中抗体的含量
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直接分离：分离S型细菌的DNA、
不 方 法 不 同 噬菌体侵染 细菌实验 艾弗里实验 多糖、蛋白质等，分别与R型菌 混合培养 同位素标记法：分别标记DNA和 蛋白质的特殊元素(32P和35S)，侵
同
点
染时自然分离
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3．(2012· 潍坊质检)在证明DNA是生物遗传物质的实验中，
用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，下列对 答案：A 于沉淀物中含有少量放射性物质的解释，正确的是( ) A．经搅拌与离心后有少量含35S的T2噬菌体吸附在大肠 杆菌上 B．离心速度太快，含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中 C．T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35S
判断，R—Ⅱ型菌的出现是________的结果。
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(2)格里菲思又利用S型菌和R型菌做了如下实验：
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对上述现象的正确解释是R—Ⅱ型菌从________中获得了 ________，导致细菌转化，从而恢复了形成荚膜的能力。 (3)在格里菲思所做实验基础上，艾弗里设计了肺炎双球菌
的体外转化实验(如下图所示)。在艾弗里设计的实验中，
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2．实验方法 放射性同位素标记法。标记结果如下表。 噬菌体 DNA 蛋白质
32P 35S
细菌
31P 32S
子代噬菌体
32P、31P 32S
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3．实验过程及结果 (1)标记噬菌体：用分别含 35S 和 32P 的培养基培养细菌，再 用培养的细菌培养 T2 噬菌体，分别得到蛋白质被 35S 标 记和 DNA 被 32P 标记的噬菌体。
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1．(2012· 东城区质检)在艾弗里证明遗传物质是DNA的实 验中，将 从S型活细菌中提取的DNA用DNA酶进行了处 理，并将处理后的
DNA与R型细菌混合培养，结果发现 培养基上仅有R型细菌生长。
设置本实验步骤的目的 是( ) 答案：B
A．证明R型细菌生长不需要DNA B．与“以S型细菌的DNA与R型细菌混合培养”的实验形 成对照