第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质

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考向知识点一知识点二考向一应用创新演练随堂基础巩固课时跟踪训练第1节考向二 知识点三1．S型肺炎双球菌有荚膜，有毒；R型肺炎双
球菌无荚膜，无毒。
2．在肺炎双球菌转化实验中，只有S型细菌
的DNA才能使R型细菌转化为S型细菌，
即转化因子是DNA。
3．T2噬菌体由蛋白质和DNA组成，S存在于
蛋白质中，P几乎全部存在于DNA中。4．肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌
实验都证明了DNA是遗传物质。
5．烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
6．由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，
因此说DNA是主要的遗传物质。[自读教材·夯基础]1．对遗传物质的早期推测[填空]2．肺炎双球菌的转化实验[填空]
(1)肺炎双球菌：光滑粗糙有无(2)体内转化实验——格里菲思的实验：
①实验过程及现象： ②结论：加热杀死的S型细菌中含有某种 ，将R型活细菌转化为S型活细菌。
(3)体外转化实验——艾弗里的转化实验：
①实验结果及现象：转化因子②结论： 是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。DNA 1．格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合注射到小鼠体内后，从死亡小鼠中是否只分离出S型活细菌？
提示：不是，分离出S型活细菌和R型活细菌，且R型活细菌数量多。 2．请分析格里菲思的肺炎双球菌转化实验和艾弗里转化实验的关系。
提示：肺炎双球菌的转化实验包括格里菲思和艾弗里的实验，其中格里菲思的实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子，但转化因子是哪种物质并没有证明。艾弗里的实验则证明了转化因子是S型细菌体内的DNA。[跟随名师·解疑难]1．肺炎双球菌体内与体外转化实验的比较2．肺炎双球菌转化实验中的相互对照 相互对照时每组均既是实验组又是对照组，每个实验组除要探究的因素各不相同外，其他条件均相同，最终结论必须由几组实验结果对比得出。 [特别提醒]　肺炎双球菌转化的实质和影响因素
(1)在加热杀死的S型细菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为DNA也变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。
(2)转化的实质并不是基因发生突变，而是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。 (3)在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌。原因是转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、体菌的状态等因素影响。[自读教材·夯基础]1．T2噬菌体的结构与代谢[填空]2．实验过程[填空]3．实验结果及结论[填表]有无有无DNA 1．为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌体？
提示：因为噬菌体营寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体，而不能直接用培养基培养噬菌体。
2．能否用14C和18O标记噬菌体？能否用32P和35S同时标记噬菌体？
提示：不能， 因为DNA和蛋白质都含C和O。不能用32P和35S同时标记噬菌体。 3．用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上讲，含35S标记的蛋白质均不能进入大肠杆菌内，离心后全存在于上清液；实际上，沉淀物中也有少量放射性。请分析原因。
提示：由于搅拌不充分，有少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。[跟随名师·解疑难] 1. 实验结果中放射性物质分析
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上讲，含32P标记的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液放射性为0；实际上，上清液中有少量放射性，原因是： (2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。
2.噬菌体侵染细菌实验的结论?
　　（1）直接证明：DNA是噬菌体的遗传物质。?
　　（2）间接证明：①DNA能自我复制；②DNA能控制蛋白质的合成；③DNA在前后代之间保持连续性。?[自读教材·夯基础]1．RNA是遗传物质的实验证据[填空](3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 。RNA 2．DNA是主要的遗传物质[判断正误]
(1)肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验可证明DNA是主要的遗传物质。 ( )
(2)DNA是主要遗传物质的原因是绝大多数生物的遗传物质是DNA。 ( )
(3)生物的遗传物质是DNA或RNA。 ( )×√√ 1．病毒的遗传物质是否都是RNA？细胞质中的遗传物质是什么？
提示：不一定，如噬菌体的遗传物质是DNA。细胞质中的遗传物质是DNA。
2．如何确定某种病毒的遗传物质是DNA还是RNA?[跟随名师·解疑难]1．不同生物的遗传物质 2.对DNA是主要的遗传物质的理解
就整个生物界而言，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。就某种生物而言，其遗传物质是DNA或RNA。 [例1]　(2011·广东高考)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 (　　)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[思路点拨] [精讲精析]　由①、②、③组相比较可知DNA是S型细菌的转化因子，再通过④组可进一步证明DNA是S型细菌的转化因子，蛋白质、多糖以及DNA水解产物都不是S型细菌的转化因子，A错误、C正确；从表中不能得出B项的结论；表中信息不能说明DNA是S型细菌的主要遗传物质，D错误。
[答案]　C1．格里菲思在小鼠身上进行了著名的肺炎双球菌转化实验，
关于此实验的结论不正确的是 (　　)
A．说明了R型活细菌是无毒性的
B．说明了R型活细菌在一定条件下能够转化为S型活细菌
C．说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA
D．说明了加热杀死的S型细菌是无毒性的.解析：格里菲思的实验证明并推论已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的“转化因子”，并没有证明遗传物质就是DNA；艾弗里的实验证明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA。
答案：C [例2]　科学家用含有15N的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠杆菌培养T2噬菌体，待大肠杆菌解体后，15N (　　)
A．不出现在T2噬菌体中
B．仅出现在T2噬菌体的DNA中
C．出现在T2噬菌体的外壳和DNA中
D．仅出现在T2噬菌体的外壳中[思路点拨] [精讲精析]　DNA和蛋白质中都含有N元素。噬菌体侵染被15N标记的大肠杆菌，合成自身DNA和蛋白质的原料都来源于大肠杆菌，因此子代噬菌体的DNA和蛋白质都含有15N。
[答案]　C(2)确定标记元素：2．某科学家做“噬菌体侵染细菌”实验时，分别用同位素
标记，如表所示：此实验所得的结果是，子代噬菌体和亲代噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同，而子代噬菌体的DNA分子与蛋白质分子应含有的标记元素是 (　　)
A．31P、32P，32S　　　　　　　 B．31P、32P，35S
C．31P、32P，32S、35S D．32P，32S、35S解析：观察题中表格，发现不仅噬菌体内的物质被标记，细菌成分也被标记。噬菌体只把DNA注入细菌内，其蛋白质外壳没有进入细菌内而留在细菌外，在细菌内以DNA为模板，以细菌中的化学成分作为原料，合成子代的DNA和子代的蛋白质外壳。由此可以判断，子代噬菌体只含细菌的标记元素31P、35S和进入细菌内部的32P。
答案：B1．探究某生物的遗传物质是DNA还是RNA。
2．同位素标记法在实验中的应用。典例剖析 自从世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒(简称禽流感病毒)，我国就参与了抗击禽流感的国际性合作，并已经研制出预防禽流感的疫苗。根据所学知识回答下列问题：
(1)实验室中要获得大量禽流感病毒，不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上，而是以活鸡胚为培养基，其原因是____________________________________________________。 (2)利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的化学组分，原理是：
①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色；
②____________________________________________；
③DNA与二苯胺试剂共热显蓝色。 (3)实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和RNA，不含DNA，则证明禽流感病毒的遗传物质的最关键的实验设计思路是______________________________________________
____________________________________________________。 (4)请你预测用禽流感病毒的蛋白质和RNA分别感染活鸡胚存在的几种可能性：
①蛋白质与RNA都有遗传效应，说明：蛋白质和RNA都是遗传物质。
②_____________________________________________，
说明：_____________________________________________。
③_____________________________________________，
说明：_____________________________________________。
④_____________________________________________，
说明：_____________________________________________。 [解析]　本题是教材经典实验的延伸。着重考查化学成分的鉴定原理、证明遗传物质的关键设计思路以及探究性实验的结果预测和结论分析。(1)病毒营寄生生活，只有在活细胞内才能生存。(2)DNA可用二苯胺试剂鉴定，蛋白质可用双缩脲试剂鉴定，分别显现不同的颜色。(3)证明某生物的遗传物质的关键思路是设法把该生物的各种成分分离开来，单独地、直接地观察每种成分的作用。(4)进行探究性实验的结果预测与结论分析时要考虑各种可能的情况。 [答案]　(1)病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行
(2)②蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色　(3)设法将禽流感病毒的蛋白质和RNA分开，单独地、直接地去观察它们各自的作用　(4)②RNA有遗传效应，而蛋白质没有遗传效应　RNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质
③RNA没有遗传效应，而蛋白质有遗传效应　RNA不是遗传物质，而蛋白质是遗传物质　④RNA和蛋白质都没有遗传效应　RNA和蛋白质都不是遗传物质归纳拓展 有关遗传物质的两点总结
总结一：一切生物的遗传物质都是核酸。
总结二：对于具体的不同生物来说，遗传物质又不尽相同，概括如下：点击下列图片进入点击下列图片进入