[考纲要求] 人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)。
考点一 肺炎双球菌转化实验的分析1.肺炎双球菌类型的比较
特点
类型
菌落
荚膜
*性
S型
光滑
有
有
R型
粗糙
无
无
2.格里菲思的体内转化实验
(1)实验①、②对比说明R型细菌无*性,S型细菌有*性。
(2)实验②、③对比说明被加热杀死的S型细菌无*性。
()实验②、③、④对比说明R型细菌转化为S型细菌。
(4)结论:已经被加热杀死的S型细菌中,含有促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
.艾弗里的体外转化实验
(1)实验①、②分别说明荚膜多糖、蛋白质没有转化作用。
(2)实验③、④说明DNA有转化作用。
4.比较肺炎双球菌体内和体外转化实验
项目
体内转化实验
体外转化实验
培养细菌
小鼠体内培养
培养基体外培养
实验原则
R型细菌与S型细菌的*性对照
S型细菌体内各成分的相互对照
实验结果
已经被加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌
S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌
实验结论
已经被加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”
DNA是S型细菌的遗传物质,而蛋白质等其他物质不是遗传物质
联系
①所用材料相同,都是R型和S型肺炎双球菌;②体内转化实验是基础,仅说明加热后杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”,而体外转化实验则进一步说明“转化因子”就是DNA;
③实验设计都遵循对照原则、单一变量原则
考点二 噬菌体侵染细菌实验的分析1.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌
(1)噬菌体的结构
(2)噬菌体的增殖
①模板:进入细菌体内的是噬菌体的DNA。
②合成噬菌体的DNA的原料:大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。
③合成噬菌体的蛋白质的原料为大肠杆菌的氨基酸,场所为大肠杆菌的核糖体。
2.实验方法
同位素标记法,用5S、2P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。
.实验过程
(1)标记噬菌体
(2)侵染细菌
4.实验结果分析
分组
结果
结果分析
对比
实验(相互
对照)
被2P标记的噬菌体+细菌
上清液中几乎无2P,2P主要分布在宿主细胞内
2P—DNA进入了宿主细胞内
被5S标记的噬菌体+细菌
宿主细胞内无5S,5S主要分布在上清液中
5S—蛋白质外壳未进入宿主细胞,留在外面
5.结论:DNA是遗传物质。
6.比较肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
项目
肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
设计思路
设法将DNA与其他物质分开,单独、直接研究它们各自不同的遗传功能
处理方法
直接分离:分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等,分别与R型细菌混合培养
同位素标记法:分别用同位素5S、2P标记蛋白质和DNA
检测方式
观察菌落类型
检测放射性同位素存在位置
结论
证明DNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质
证明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质
考点三 烟草花叶病*感染实验及遗传物质1.烟草花叶病*对烟草叶细胞的感染实验
(1)实验过程及现象
(2)实验结论:RNA是烟草花叶病*的遗传物质,蛋白质不是烟草花叶病*的遗传物质。
2.探索结论
DNA是主要的遗传物质,因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少部分生物的遗传物质是RNA。
不同生物的遗传物质
生物类型
病*
原核生物
真核生物
体内核酸种类
DNA或RNA
DNA和RNA
DNA和RNA
体内碱基种类
4种
5种
5种
体内核苷酸种类
4种
8种
8种
遗传物质
DNA或RNA
DNA
DNA
实例
噬菌体、烟草花叶病*
乳酸菌、蓝藻
玉米、小麦、人
命题点 探究遗传物质的思路和方法
疑难精讲
1.探究思路
(1)若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开,单独看作用。
(2)若探究未知病*的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性。
2.探究方法
(1)分离提纯法:艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验,缺点是物质纯度不能保证%。
(2)同位素标记法:噬菌体侵染细菌的实验。方法:分别标记两者的特有元素;将病*的化学物质分开,单独、直接地观察它们各自的作用。目的:把DNA与蛋白质区分开。
()病*重组法:烟草花叶病*的遗传物质验证实验。方法:将一种病*的遗传物质与另一种病*的蛋白质外壳重新组合,得到杂种病*,用杂种病*去感染宿主细胞。
(4)酶解法:利用酶的专一性,如加入DNA水解酶,将DNA水解,观察起控制作用的物质是否还有控制作用,若“是”其遗传物质不是DNA,若“否”其遗传物质可能是DNA。
矫正易错 强记长句1.转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。
2.加热并没有使DNA完全失去活性:加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
.并非所有的R型细菌都能被转化,只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。转化效率与DNA纯度有关,纯度越高转化效率越高。
4.体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死,而是具有*性的S型细菌可使小鼠致死。
5.含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养,因为病*营专性寄生生活,所以应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体。
6.5S(标记蛋白质)和2P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上,因为放射性检测时,只能检测到存在部位,不能确定是何种元素的放射性。
7.对于某一种生物而言,遗传物质只有一种(DNA或RNA),不能说主要是DNA。
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