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第三章基因的本质
第1节DNA是主要的遗传物质
【考点解读】
1． 总结“DNA是主要的遗传物质”的探究过程。
2． 分析证明DNA是主要的遗传物质的试验设计思路。
3． 探讨试验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。
学习重点：
1． 肺炎双球菌转化试验的原理和过程。
2． 噬菌体侵染细菌试验的原理和过程。
学习难点：肺炎双球菌转化试验的原理和过程。
【自主探究】
1． 学海导航
学问点
观看与思考
归纳与结论
对遗传物质的早期推想
1、20世纪20年月，为什么多数科学家认为蛋白质是遗传物质？
2、观看图3-1，总结几种脱氧核苷酸的相同点和不同点。
1、________多种多样的排列挨次，可能蕴涵遗传信息。
2、脱氧核苷酸的化学组成包括____________不同点在于________________________ 。
肺
炎
双
球
菌
的
转
化
实
验
1、两种肺炎双球菌有什么不同？
2、格里菲思做的四组试验
⑴注射R型活细菌
⑵注射S型活细菌
⑶注射加热后杀死的S型细菌
⑷将R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合后注射
⑸结论
3、艾弗里及其同事连续争辩，试验的关键思路是什么？最终的结论是什么？
1、R型________________________________
S型________________________________
2、⑴小鼠________________________________
⑵小鼠________________________________
⑶小鼠________________________________
⑷小鼠________________________________
⑸结论________________________________
3、关键思路是________________________
________________________________
结论是_________________________________
噬
菌
体
侵
染
细
菌
的
实
验
1、观看T2噬菌体的结构，它是怎样的病毒？
2、噬菌体侵染细菌的试验留意以下几个问题
⑴同位素示踪法，分别标记了哪些元素？
⑵搅拌和离心的目的各是什么？
⑶试验结果如何？
⑷试验得出什么结论？
1、T2噬菌体是一种寄生在________________的病毒。
（1）分别用放射性同位素____________标记______________________
（2）搅拌的目的是________________________
________________ 离心的目的是________
________________________
⑶试验结果是________________________
________________
⑷试验结论是________________________
________________
DNA是主要的遗传物质
1、真核生物的遗传物质是什么？
2、原核生物的遗传物质是什么？
3、病毒的遗传物质是什么？
1．原核和真核细胞遗传物质都是________ ，所以具有细胞结构的生物，其遗传物质是________ 。
2、病毒的遗传物质是________________。
3、________是主要的遗传物质。
2．例题精析
例1．用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的试验，进入细菌体内的成分有 （ ）
A．35S B.32P C.35S和32P D.不含35S和32P
解析：用35S标记噬菌体的蛋白质，32P标记DNA，在侵染过程中蛋白质外壳留在外面，DNA进入细菌体内。
答案：B
例2已知有荚膜的肺炎双球菌引起动物致死性肺炎，无荚膜的肺炎双球菌对动物无害。请据下列试验回答：从有荚膜的肺炎双球菌中提取出了DNA、蛋白质、多糖等物质，分别加入培育无荚膜细菌的培育基中，并将培育液注射到小鼠体内，其结果不正确的是
解析：从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中，只有DNA才能是无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，使小鼠致死。A、B、C都正确。D中有DNA，但用DNA酶处理DNA分子，就会使DNA分子分解，不会使无荚膜的肺炎双球菌转化有荚膜的肺炎双球菌，小鼠应正常。
答案：D
【自我诊断】
●基础题
1．全部病毒的遗传物质是 （ ）
A．都是DNA B.都是RNA C. 是DNA和RNA D. 是DNA或RNA
答案：D
2．噬菌体侵染细菌的试验不能说明 （ ）
A．DNA是遗传物质 B. DNA能自我复制
C. DNA能把握性状 D. DNA能产生可遗传的变异
答案：D
3．假如用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，能够找到的放射性元素情形为 （ ）
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
答案：B
4 科学家艾弗里从S型活细菌中提取出DNA．蛋白质、多糖、脂质等物质，分别加入培育R型细菌的培育基中，试验结果证明白细菌的转化因子是DNA，为使试验结论更加严密，他设计了一个对比试验：在S型细菌提取出的DNA中加入某种酶处理后，再加入培育R型细菌的培育基中，加入的酶和试验结果分别是 ( )
A．DNA限制性内切酶 转化 B．DNA连接酶 转化
C．转录酶 不转化 D．DNA酶 不转化
答案：D
5．在肺炎双球菌转化试验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在死亡小鼠体内消灭的细菌类型有 ( )
①少无毒R型 ②多无毒R型 ③少有毒S型 ④多有毒S型
A．①④ B．②③ C．③ D．①③
答案：B
6．噬菌体在繁殖过程中利用的原料是 ( )
A．噬菌体的核苷酸和氨基酸 B．噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸
C．细菌的核苷酸和氨基酸 D．噬菌体的氨基酸和细菌的核苷酸
答案：C
7．噬菌体侵染细菌的试验，不仅证明白ＤＮＡ是遗传物质，同时还能证明（ ）
Ａ. 蛋白质也是遗传物质 Ｂ. ＤＮＡ能够指导蛋白质的合成
Ｃ. ＲＮＡ也是遗传物质 Ｄ. ＤＮＡ能引起可遗传的变异
答案：B
8． 噬菌体侵染细菌的试验中新噬菌体的蛋白质外壳是（ ）
Ａ.在细菌的ＤＮＡ指导下，用细菌的物质合成
Ｂ.在噬菌体的ＤＮＡ指导下，用噬菌体的物质合成
Ｃ.在细菌的ＤＮＡ指导下，用噬菌体的物质合成
Ｄ.在噬菌体的ＤＮＡ指导下，用细菌的物质合成
答案：D
9．下列说法正确的是（ ）
A．一切生物的遗传物质都是DNA B．一切生物的遗传物质都是RNA
C．一切生物的遗传物质是核酸 D．一切生物的遗传物质是蛋白质
答案：C
10、对细胞中某些物质的组成进行分析，可以作为鉴别真核生物不同个体是否为同一种物种的帮助手段，一般不接受的是（ ）
A．蛋白质 B．DNA C．RNA D．核苷酸
答案：D
拓展题
11、用噬菌体去感染体内含有大量3H的细菌，待细菌解体后3H （ ）
A.随细菌的解体而消逝 Ｂ.发觉于噬菌体的外壳及ＤＮＡ中
Ｃ.仅发觉于噬菌体的ＤＮＡ中 Ｄ.仅发觉于噬菌体的外壳中
答案：B
12．将有荚膜的S型肺炎链球菌注入到小白鼠体内会导致小白鼠因而死亡，而无荚膜的R型细菌________，但假如将R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合再注入到小白鼠体内则________，此试验说明S型细菌体内存在着能使R型细菌转化成S型细菌的________，经试验证明这种物质是______。
答案：败血病 不能使小白鼠致死 会导致其患病死亡 转化因子 DNA
13．生物体中的DNA大部分存在于______上，还有少部分存在于细胞质中的_______和______中，因此说_______是遗传物质的______。
答案：染色体 叶绿体 线粒体 染色体 主要载体
14．做噬菌体侵染细菌试验时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关物质如下表。产生的100个子代噬菌体与亲代噬菌体的外形、大小完全一样。试回答：
噬菌体
细菌
核苷酸
32P标记
31P
氨基酸
34S
35S标记
（1）子代噬菌体中，只含有32P的有 个，只含有31P的有 个，同时含有32P 和31P的有 个。
（2）子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有 元素，由此说明
；子代噬菌体的蛋白质分子都含有 元素，这是由于 ；子代噬菌体的蛋白质合成的场所是 。
（3）该试验能够说明：（ ）
A．噬菌体比细菌高等 B．DNA是主要的遗传物质
C．细菌的遗传物质是DNA D．DNA能把握蛋白质的合成
（4）试验中用放射性同位素标记噬菌体时，为何选取35S和32P，这两种同位素分别标记蛋白质和DNA？可否用14C和18O标记？说明理由：
。
答案：（1）0；98；2（2）34S；噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入；35S；子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用35S标记的氨基酸为原料合成的（3）D（4）由于S仅存在于蛋白质外壳中，而P则存在于DNA中，不能用14C和18O标记，由于噬菌体的蛋白质和DNA都含有这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源。
15. 赫尔希和蔡斯为了证明噬菌体侵染细菌时，进入细菌的是噬菌体DNA，而不是它的蛋白质外壳，用两种不同的放射性同位素分别标记噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体的DNA。然后再让这两种不同标记的噬菌体分别去侵染未被标记的细菌，从而对此做出试验论证。据分析，噬菌体的蛋白质外壳含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多种氨基酸。现请你完成以下关键性的试验设计：
①试验室已制备好分别含3H、14C．15N、18O、32P、35S等6种放射性同位素的微生物培育基。你将选择哪两种培育基分别用于噬菌体蛋白质外壳和噬菌体DNA的标记：_____________________________________________________________________________________________。
②你用这两种培育基怎样去实现对噬菌体的标记？请简要说明试验的设计方法和这样设计的理由。_____________________________________________________________
____________________________________________________________________________________。
③为什么不同时标记同一个噬菌体的蛋白质外壳和DNA___________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
④用上述32P和35S标记的噬菌体分别去侵染未标记的大肠杆菌，子代噬菌体的DNA分子中含有_______________(31P、32P)，缘由是_______________________________；子代噬菌体的蛋白质中含有____________(32S、35S)，缘由是______________________。此试验结果证明白__________________________________________________________。
答案：命题意图旨在使同学理解噬菌体侵染细菌试验中，用32P和35S标记的目的是为了将DNA和蛋白质分开，单独观看它们各自的作用。①用32P标记DNA，用35S标记蛋白质外壳 ②先将细菌分别培育在含32P或35S的培育基上；然后用噬菌体去侵染分别被32P或35S标记的细菌。由于噬菌体营寄生生活 ③检测放射性的仪器不能区分放射性是由什么物质产生的，因此只能分开标记 ④ 31P和32P 噬菌体的DNA(32P)进入细菌后，利用细菌中未标记的含31P的核苷酸为原料合成自身DNA ；32S由于噬菌体的蛋白质外壳(35S)未进入细菌体内，而是以细菌内的32S的氨基酸为原料合成自身蛋白质；DNA是遗传物质。
参考答案
【自我诊断】
●基础题
1．答案：D
2.答案：D
3．答案：B
4答案：D
5．答案：B
6．答案：C
7．答案：B
8． 答案：D
9． 答案：C
10、答案：D
拓展题
11、答案：B
12．答案：败血病 不能使小白鼠致死 会导致其患病死亡 转化因子 DNA
13．答案：染色体 叶绿体 线粒体 染色体 主要载体
14． 答案：（1）0；98；2（2）34S；噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入；35S；子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用35S标记的氨基酸为原料合成的（3）D（4）由于S仅存在于蛋白质外壳中，而P则存在于DNA中，不能用14C和18O标记，由于噬菌体的蛋白质和DNA都含有这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源。
15.答案：命题意图旨在使同学理解噬菌体侵染细菌试验中，用32P和35S标记的目的是为了将DNA和蛋白质分开，单独观看它们各自的作用。①用32P标记DNA，用35S标记蛋白质外壳 ②先将细菌分别培育在含32P或35S的培育基上；然后用噬菌体去侵染分别被32P或35S标记的细菌。由于噬菌体营寄生生活 ③检测放射性的仪器不能区分放射性是由什么物质产生的，因此只能分开标记 ④ 31P和32P 噬菌体的DNA(32P)进入细菌后，利用细菌中未标记的含31P的核苷酸为原料合成自身DNA ；32S由于噬菌体的蛋白质外壳(35S)未进入细菌体内，而是以细菌内的32S的氨基酸为原料合成自身蛋白质；DNA是遗传物质。
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