DNA是主要的遗传物质,一轮复习

（1）用32P标记的亲代噬菌体感染培养液中只含有31P的大肠 杆菌，经保温、搅拌、离心，发现放射性同位素主要分布在 ________（沉淀物、上清液）中。繁殖n代后，含32P的噬菌 体占所有噬菌体的比例是________。本实验中用到的噬菌体 ________（属于、不属于）原核生物。
•知能拓展 1.肺炎双球菌体内和体外转化实验的比较
操作人 细菌培养场所
巧妙构思 结果观察 实验结论
相同点
体内转化实验 格里菲思 小鼠体内
体外转化实验 艾弗里及其同事
培养基(体外)
用加热杀死的S型 细菌做对照
将物质提纯分离各自观察
小鼠是否死亡 S型菌体内有转化因子
培养基中菌落 S型菌的DNA是遗传物质
4.（2012·江苏）人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的
过程，下列有关叙述正确的是
（）
A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服
力
C.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤
数
D.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质都是
子代噬菌体蛋白质都含有________元素，这是因为 _________________。
【纠错笔记】 噬菌体亲子代个体与细菌之间的同位素标 记关系
DNA
蛋白质 DNA和蛋白质
噬菌体
32P
35S
14C、3H、18O、15N
细菌
31P
32S
12C、1H、16O、14N
子代噬菌体 32P、31P 32S
C、H、O、N 两种都有
注意：解题时一定要看清标记对象是噬菌体还是细菌。
➢实验精讲 课题6 同位素标记法在实验中的应用
•理论指导 1.同位素标记法的原理 同位素标记法是用同位素标记化合物，让它随化合物一起
转移，再用探测器进行跟踪，弄清化学反应的过程、场所的 方法。用这种方法可以研究细胞内的元素或化合物的来源、 组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物 质的变化、反应机理等。
细菌 31P标记 35S标记
（1）子代噬菌体的DNA应含有表中的________和 ________元素，各占________和________个。
（2）子代噬菌体中，只含32P的有________个；只含31P 的有________个；同时含有32P、31P的有________个。
（3）子代噬菌体的蛋白质分子中都没有________元素， 由此说明_________________；
（4）加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，但DNA 氢键断裂变性失活后随温度降低又恢复活性。
（5）转化导致的变异方式类似于基因工程，故原理为基 因重组。
•针对训练
1.（2011·广东）艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行
实验，结果如下表。从表可知
（）
实验组号 ① ② ③ ④
接种菌型 R R R R
本质，进行了一系列的实验，如图是他们所做的一组实验，
则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的为
（）
A.实验一 C.实验三
B.实验二 D.实验一和三
➢课前落实
知识点一 肺炎双球菌转化实验
［判一判］
（1）S型肺炎双球菌有毒性，R型肺炎双球菌无毒性。（ ）
（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
高 低 低 高
3.结论：___D_N__A__是遗传物质。
考点二 噬菌体侵染细菌实验
•核心突破 1.实验思路及方法 S是蛋白质特有的元素，P几乎都存在于噬菌体DNA分子
中，用放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质，直接 地单独地观察它们的作用。
2.侵染特点及过程 （1）进入细菌体内的是噬菌体的DNA，噬菌体蛋白质外 壳留在外面不起作用。
2.实验方法及探究历程 （1）方法：用于示踪技术的放射性同位素一般是构成细 胞化合物的重要元素，如3H、14C、15N、18O、32P、35S等。 （2）历程：
3.应用分析 （1）标记某元素，追踪其转移过程。如在光合作用中， 分别用18O标记H2O和用14C标记14CO2，以追踪18O和14C的转 移途径： ①14CO2→14C3→（14CH2O）。 ②H218O→18O2。 （2）标记特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌体侵 染细菌实验： ①32P标记DNA，证明DNA是遗传物质。
加入S型菌物质 蛋白质
荚膜多糖 DNA
DNA(经DNA酶处理)
培养皿长菌情况 R型 R型
R型、S型 R型
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子 B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性 C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子 D.①～④说明DNA是主要的遗传物质
2.（2013·唐山摸底考试）艾弗里等人为了弄清转化因子的
（）
A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞 B.只将其DNA注入大肠杆菌细胞中 C.DNA可用15N放射性同位素标记 D.蛋白质可用32P放射性同位素标记
答案 B 解析 噬菌体侵染细菌过程，只有DNA进入大肠杆菌细胞内， 而蛋白质没有进入，保证了实验进行的单一变量原则，噬菌 体的DNA和蛋白质中都含N，如用N标记，不能达到分开研 究的目的，C错；噬菌体的蛋白质几乎不含P，D错；如果噬 菌体的DNA和蛋白质都进入了大肠杆菌，则本实验是无法得 到结论的，B是实验获得成功的原因之一。
是高考的核心考点,有时同 的探索的相关实验
年有两道题目涉及该考点。 2.重视综合性较强的题
2.从考查的内容来看,高考试 题注重对遗传学原理及应用 的考查,对学生能力的要求
目及基因表达相关考查 3.联系现实热点，基因 与细胞分化、衰老的关 系，基因与育种的关系
有提升的趋势。
3.从题型上看,主要以非选择
（2）格里菲思实验第四组小鼠体内分离出的细菌 和艾弗里S型菌的DNA+R型活菌培养基上生存的细 菌都是R型和S型都有，但是R型多。
（3）S型菌的DNA+DNA水解酶+R型活细菌 培养 只有R 型细菌，该实验是从另一个角度进一步证明DNA是遗传物质， 而不是为了证明DNA的水解产物——脱氧核苷酸不是遗传物 质，尽管此实验可以证明该问题，但不是该实验的实验目的。
易错警示——对噬菌体亲子代个体与 细菌之间同位素标记关系不清
【典例2】 某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用放 射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质（如下 表所示）。产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大 小完全一样。
DNA或脱氧核糖核苷酸 蛋白质或氨基酸
噬菌体 32P标记 32S标记
②35S标记蛋白质，证明蛋白质外壳未进入细菌体内，推 测蛋白质不是遗传物质。
（3）标记特征化合物，探究详细生理过程。如： ①3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的合成、加工、运输过程。 ②15N标记DNA，证明了DNA的半保留复制特点。
•实战演练 【例】 （2012·珠海测试）请回答下列同位素示踪实验
的有关问题：
因有二：一是保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大 肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放 射性；二是从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， 经离心后分布于上清液中，也会使上清液放射性含量升高。
（2）用35S标记实验时，沉淀物中出现少量放射性的原因： 可能由于搅拌不充分，有少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳仍 吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现 少量的放射性。
①巧妙选用R型和S型两种肺炎双球菌②实验目的都是探 究遗传物质的成分
③体内转化实验是体外转化实验的基础，后者则是前者的 延伸 ④实验设计都遵循对照原则和单一变量原则
2.相关问题分析 （1）格里菲思的体内转化实验只提出“S型细菌
体内有转化因子”，并没有具体证明哪种物质是转 化因子。艾弗里的实验可以证明DNA是遗传物质。
（）
知识点二 噬菌体侵染细菌实验
1.T2噬菌体
__D__N_A___：含P 组成 ___蛋__白_质__：含S
生活方式：__寄__生____在大肠杆菌体内 增殖过程：吸附→注入→合成→组装→释放
2.实验过程 （1）标记噬菌体：用分别含_3_5_S_和__3_2_P的培养基培养细菌， 再分别培养T2噬菌体得到分别含35S蛋白质和32P DNA的噬菌 体。
RNA
答案 B 解析 遗传因子只是孟德尔通过实验现象推理出的理论产物，
孟德尔并未证实遗传因子的化学本质，A错；由于噬菌体侵 染实验将DNA和蛋白质的作用分别进行了研究，而肺炎双球 菌转化实验中DNA和蛋白质不能完全分离开，所以噬菌体侵 染实验更有说服力，B正确；沃森和克里克提出的DNA双螺 旋结构中，碱基互补配对，嘌呤数等于嘧啶数，C错；烟草 花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA，D错。
含35S噬菌 体＋细菌
结果
结果分析
上清液中几乎 无32P,32P主要 分布在宿主细 胞内
32P——DNA进入了 宿主细胞内
宿主细胞内无 35S——蛋白质外壳未 35S，35S主要分 进入宿主细胞留在外 布在上清液中 面
4.结论：DNA是遗传物质。
•易错必明 1.上清液和沉淀物放射性分析 （1）用32P标记实验时，上清液中也有一定的放射性的原
化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，都能证明
DNA是遗传物质，这两个实验的研究方法有：①设法把DNA
与蛋白质分开，研究各自的效应；②放射性同位素标记法。
下列有关叙述正确的是
（）
A.两者都运用了①和②
B.前者运用了①，后者运用了②
C.前者只运用了①，后者运用了①和②
D.前者只运用了②，后者运用了①和②
第二单元 遗传的分子基础
➢考纲解读
考纲传真
理论 1．人类对遗传物质的探 索过程Ⅱ 2．DNA分子结构的主要 特点Ⅱ 3．基因的概念Ⅱ 4．DNA分子的复制Ⅱ 5．遗传信息的转录和翻 译Ⅱ 6．基因与性状的关系Ⅱ
权威解读
三年考情总结
2014年备考建议
1.从考查的力度来看,本单元 1.重视人类对遗传物质
（2）噬菌体侵染细菌要经过吸附→注入→合成→组装→ 释放五个过程。
注意：T2噬菌体增殖场所是大肠杆菌细胞内，除噬菌体的 DNA作模板起指导作用外，其余的原料——脱氧核苷酸和氨 基酸、合成蛋白质的场所核糖体、ATP和相关酶全由大肠杆 菌提供。
3.结果及分析
分组
对比实验 (相互对照)
含32P噬菌 体＋细菌
鼠尸体中提取到的细菌全部是S型细菌。
（）
（3）格里菲斯认为加热杀死的S型细菌的DNA是转化因子。
（）
（4）艾弗里体外转化实验的思路是把DNA和蛋白质分开单独
来自百度文库
观察它们的作用。
（）
（5）体外转化实验没有证明DNA是遗传物质。 （ ）
（6）艾弗里实验中设置DNA+DNA酶这一组实验的目的是说明
DNA的基本单位不是遗传物质。
知识点三 DNA是主要的遗传物质 ［连一连］
方法技能 方法技能——
肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较 这两个实验都是证明DNA是生物的遗传物质的直接实验证 据，两者在实验设计、实验结论等方面既有共性也有细微的 差别。
1.实验设计思路比较
思路相同
处理方式 的区别
艾弗里实验
噬菌体侵染细菌实验
题的形式综合考查。
➢考点透析 考点一 肺炎双球菌的转化实验
•核心突破 1.体内转化——格里菲思
2.体外转化——艾弗里 （1）过程及结果：
（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。
2.噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位：
3.该实验可同时证明：（1）DNA分子具有相对稳定性。 （2）DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性。（3） DNA能控制蛋白质的生物合成。但不能证明DNA分子产生可 遗传的变异。
•针对训练 3.（2012·上海）赫尔希（A.Hershey）和蔡斯（M.Chase） 于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了 DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体
设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究 它们各自不同的作用
直接分离：分离S型细 菌的DNA、多糖、蛋 白质等，分别与R型活 细菌混合培养
同位素标记法：分别标记 DNA和蛋白质的特殊元素 (32P和35S)
2.两个实验遵循相同的实战演练原则——对照原则 肺炎双球菌转化实验中的相互对照：
【典例1】 （2012·芜湖模拟）艾弗里的肺炎双球菌转