1、考纲点击考纲点击 人类对遗传物质的探索过程人类对遗传物质的探索过程 考向预测考向预测 主要从两个经典实验的实验方法和实验处理技巧主要从两个经典实验的实验方法和实验处理技巧等方面出题,是历年高考命题的热点。等方面出题,是历年高考命题的热点。第一课时第一课时阅读教材阅读教材P42-46的内容,梳理知识点。的内容,梳理知识点。1.1.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNARNA。()()【分析分析】烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的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遗传物质是RNARNA,而不能说明所有
2、病毒的遗传物质是,而不能说明所有病毒的遗传物质是RNARNA。2.2.格里菲思认为加热杀死的格里菲思认为加热杀死的S S型细菌的型细菌的DNADNA是转化因子。是转化因子。()()【分析分析】格里菲思认为加热杀死的格里菲思认为加热杀死的S S型细菌中,必然含有某种型细菌中,必然含有某种促成转化的活性物质,即转化因子,但是,格里菲思并未确定促成转化的活性物质,即转化因子,但是,格里菲思并未确定转化因子到底是什么物质。转化因子到底是什么物质。3.3.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明DNADNA是主要是主要的遗传物质。的遗传物质。()()【分析分析
3、】肺炎双球菌转化实验证明肺炎双球菌转化实验证明S S型菌中存在转化因子,噬型菌中存在转化因子,噬菌体侵染细菌实验只是证明菌体侵染细菌实验只是证明DNADNA是遗传物质,它们都没有证明是遗传物质,它们都没有证明DNADNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。5.5.体内转化实验的实质是体内转化实验的实质是S S型细菌的型细菌的DNADNA可使小鼠致死。可使小鼠致死。()()【分析分析】S S型细菌与型细菌与R R型细菌混合培养时,型细菌混合培养时,S S型细菌的型细菌的DNADNA进入进入R R型细菌体内,整合到型细菌体内,整合到R R型细菌的基因组中。结果在型细菌的基因组中。结果在S S型细菌
4、型细菌DNADNA的控的控制下,利用制下,利用R R型细菌体内的化学成分合成了型细菌体内的化学成分合成了S S型细菌的型细菌的DNADNA和蛋白质,和蛋白质,从而组装成了具有毒性的从而组装成了具有毒性的S S型细菌,即无毒的型细菌,即无毒的R R型细菌转化成了有型细菌转化成了有毒的毒的S S型细菌,从而使小鼠致死。型细菌,从而使小鼠致死。6.6.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。()()【分析分析】细胞生物和病毒均有核酸,而且都能携带遗传信息。细胞生物和病毒均有核酸,而且都能携带遗传信息。4.4.豌豆的遗传物质主要是豌豆的遗传物质主要是DNADNA
5、。()()【分析分析】豌豆含有豌豆含有DNADNA和和RNARNA,但其遗传物质只有一种,即,但其遗传物质只有一种,即DNADNA。考点一考点一 肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验 1 1、格里菲思转化实验、格里菲思转化实验(体内转化体内转化)(1)(1)实验过程实验过程 a a原理:原理:S S型细菌可使小鼠患败血症死亡。型细菌可使小鼠患败血症死亡。b b实验过程及结果:实验过程及结果:不死亡不死亡 不死亡不死亡 加热杀死的加热杀死的S S型细菌型细菌 (2)(2)分析实验现象:分析实验现象:根据实验根据实验a a、b b,说明,说明R R型活细菌无毒性,型活细菌无毒性,S S型活细菌型活
6、细菌_。根据实验根据实验c c,说明加热杀死的,说明加热杀死的S S型细菌型细菌_。根据实验根据实验d d,说明无毒性的,说明无毒性的R R型活细菌在与加热杀死的型活细菌在与加热杀死的S S型细型细菌混合后,转化为菌混合后,转化为_,并且这种性状的转化,并且这种性状的转化是是_的。的。(3)(3)得出实验结论:得出实验结论:_。有毒性有毒性无毒性无毒性有毒性的有毒性的S S型活细菌型活细菌可以遗传可以遗传加热杀死的加热杀死的S S型细菌中有转化因子型细菌中有转化因子R R型型R R型型S S型型2.2.艾弗里实验艾弗里实验(1)(1)实验过程:实验过程:(2)(2)分析实验过程:分析实验过程:
7、只有加入只有加入_,R R型细菌才能转化为型细菌才能转化为S S型细菌。型细菌。S S型细菌的型细菌的DNADNA加入加入_后不能使后不能使R R型活细菌发生转化。型活细菌发生转化。(3)(3)得出实验结论:得出实验结论:_ _ _是是“转化因子转化因子”,即即_。S S型细菌的型细菌的DNADNADNADNA酶酶S S型细菌的型细菌的DNADNADNADNA是是遗传物质遗传物质小结:小结:比较肺比较肺炎双球炎双球菌的体菌的体内与体内与体外转化外转化实验实验 【典例典例1 1】(2011(2011广东卷,广东卷,2 2)艾弗里和同事用艾弗里和同事用R R型和型和S S型肺炎型肺炎双球菌进行实验
8、,结果如下表。从表可知双球菌进行实验,结果如下表。从表可知()实验组号实验组号接种菌型接种菌型加入加入S S型菌物质型菌物质培养皿长菌情况培养皿长菌情况R R蛋白质蛋白质R R型型R R荚膜多糖荚膜多糖R R型型R RDNADNAR R型、型、S S型型R RDNA(DNA(经经DNADNA酶处理酶处理)R R型型 A.A.不能证明不能证明S S型菌的蛋白质不是转化因子型菌的蛋白质不是转化因子 B B说明说明S S型菌的荚膜多糖有酶活性型菌的荚膜多糖有酶活性 C C和和说明说明S S型菌的型菌的DNADNA是转化因子是转化因子 D D说明说明DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质C C【
9、高考警示高考警示】肺炎双球菌转化实验的实质和分析肺炎双球菌转化实验的实质和分析(1)(1)转化的实质是转化的实质是基因重组基因重组而非基因突变:而非基因突变:肺炎双球菌转化实验是指肺炎双球菌转化实验是指S S型细菌的型细菌的DNADNA片段整合到片段整合到R R型细菌型细菌的的DNADNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组。(2)(2)转化的只是转化的只是少部分少部分R R型细菌型细菌:由于转化受到由于转化受到DNADNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响,因此转化过程中并
10、不是所有的状态等因素的影响,因此转化过程中并不是所有的R R型细菌都转型细菌都转化成化成S S型细菌,而只是型细菌,而只是小部分小部分R R型型细菌转化成细菌转化成S S型细菌。型细菌。(3 3)S S型菌的型菌的DNADNADNADNA水解酶水解酶R R型活细菌型活细菌只有只有R R型细菌,该型细菌,该实验是从另一个角度进一步证明实验是从另一个角度进一步证明DNADNA是遗传物质,而不是为了证是遗传物质,而不是为了证明明DNADNA的水解产物的水解产物脱氧核苷酸不是遗传物质,尽管此实验可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。以证明该问题,但不是该实验的实验
11、目的。【变式训练变式训练】在艾弗里证明遗传物质是在艾弗里证明遗传物质是DNADNA的实验中,的实验中,用用DNADNA酶处理过的、从酶处理过的、从S S型活菌中提取的型活菌中提取的DNADNA与与R R型菌混合培型菌混合培养,结果发现培养基上仅有养,结果发现培养基上仅有R R型菌生长。设置该实验步骤型菌生长。设置该实验步骤的目的是的目的是()A A证明证明R R型菌生长不需要型菌生长不需要DNADNAB B补充补充R R型菌生长所需要的营养物质型菌生长所需要的营养物质C C直接证明直接证明S S型菌型菌DNADNA不是促进不是促进R R型菌转化的因素型菌转化的因素D D与与“以以S S型菌的型
12、菌的DNADNA与与R R型菌混合培养型菌混合培养”的实验形成对照的实验形成对照D考点二考点二 噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验1.1.噬菌体的增殖噬菌体的增殖(1)(1)模板:噬菌体模板:噬菌体DNADNA。(2)(2)合成合成DNADNA的原料:的原料:大肠杆菌大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。提供的四种脱氧核苷酸。(3)(3)合成蛋白质合成蛋白质原料:原料:大肠杆菌大肠杆菌的氨基酸的氨基酸场所:场所:大肠杆菌大肠杆菌的核糖体的核糖体2 2、噬菌体侵染细菌的实验、噬菌体侵染细菌的实验(1 1).实验者:赫尔希和蔡斯。实验者:赫尔希和蔡斯。(2 2).实验材料实验材料(3 3).实验方法
13、实验方法 同位素示踪法同位素示踪法,该实验中用,该实验中用3535S S、3232P P分别分别标记标记_。T T2 2噬菌体和大肠杆菌噬菌体和大肠杆菌蛋白质和蛋白质和DNADNA(4 4).实验步骤及结果和结论实验步骤及结果和结论含含3232P P和含和含3535S S 含含3232P P和和3535S S的大肠杆菌的大肠杆菌 含含3232P P和含和含3535S S 含含3232P P的的DNADNA和含和含3535S S的蛋的蛋白质白质细菌细菌 被感染的大肠被感染的大肠杆菌杆菌沉淀物沉淀物 上清液上清液 DNA DNA 蛋白质外壳蛋白质外壳 DNA DNA(5 5).实验结论:实验结论:
14、_。DNADNA是噬菌体的遗传物质是噬菌体的遗传物质3.3.实验结果分析实验结果分析(1)(1)用用3535S S标记噬菌体,上清液中放射性很高的原因:标记噬菌体,上清液中放射性很高的原因:蛋白质外壳没有进入大肠杆菌,离心后存在于上清液中。蛋白质外壳没有进入大肠杆菌,离心后存在于上清液中。(2)(2)用用3535S S标记的噬菌体,沉淀物中有放射性的原因:标记的噬菌体,沉淀物中有放射性的原因:由于由于搅拌不充分搅拌不充分,有少量含,有少量含3535S S的噬菌体吸附在细菌表面,的噬菌体吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。随细菌离心到沉淀物中。(3)(3)用用3232P P标记噬菌体,沉淀物中
15、放射性很高的原因:标记噬菌体,沉淀物中放射性很高的原因:DNADNA进入大肠杆菌,离心后存在于沉淀物中。进入大肠杆菌,离心后存在于沉淀物中。(4)(4)用用3232P P标记的噬菌体,上清液中含放射性的原因:标记的噬菌体,上清液中含放射性的原因:保温时间过短保温时间过短,有一部分噬菌体,有一部分噬菌体还没有侵染还没有侵染到大肠杆菌细到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,上清液中出现放射性。胞内,经离心后分布于上清液中,上清液中出现放射性。保温时间过长保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代增殖后释放子代,经,经离心后分布于上清液,也会使上清液中出现放射性。离心后分
16、布于上清液,也会使上清液中出现放射性。【典例典例2 2】(2011(2011江苏高考江苏高考)关于关于“噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验”的的叙述,正确的是叙述,正确的是()()A.A.分别用含有放射性同位素分别用含有放射性同位素3535S S和放射性同位素和放射性同位素3232P P的培养基培养的培养基培养噬菌体噬菌体B.B.分别用分别用3535S S和和3232P P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行长时间的保温培养长时间的保温培养C.C.用用3535S S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物中存在少量放射性可标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物中
17、存在少量放射性可能是搅拌不充分所致能是搅拌不充分所致D.D.3232P P、3535S S标记的噬菌体侵染实验分别说明标记的噬菌体侵染实验分别说明DNADNA是遗传物质,蛋是遗传物质,蛋白质不是遗传物质白质不是遗传物质C C【互动探究互动探究】(1)(1)按按B B选项所述的标记方法,进入大肠杆菌体内的成分是什选项所述的标记方法,进入大肠杆菌体内的成分是什么?么?提示:提示:用用3232P P标记噬菌体的标记噬菌体的DNADNA。因为用。因为用3535S S标记噬菌体的蛋白标记噬菌体的蛋白质,质,3232P P标记噬菌体的标记噬菌体的DNADNA,在侵染过程中蛋白质外壳留在外,在侵染过程中蛋白
18、质外壳留在外面,面,DNADNA进入大肠杆菌体内。进入大肠杆菌体内。(2)(2)将将C C选项中的选项中的3535S S改为改为3232P P,若实验结果的上清液中含有放射,若实验结果的上清液中含有放射性,其原因是什么?性,其原因是什么?提示:提示:噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内或噬菌体在大肠噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内或噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代。杆菌内增殖后释放子代。【高考警示高考警示】1 1、标记噬菌体侵染细菌实验中的误区、标记噬菌体侵染细菌实验中的误区 (1)(1)该实验不能标记该实验不能标记C C、H H、O O、N N这些这些DNADNA和蛋白质共有的元和蛋白质共有的元
19、素,否则无法将素,否则无法将DNADNA和蛋白质区分开。和蛋白质区分开。(2)S(2)S是蛋白质特有的元素,是蛋白质特有的元素,P P几乎都存在于噬菌体几乎都存在于噬菌体DNADNA分子分子中。中。3535S(S(标记蛋白质标记蛋白质)和和3232P(P(标记标记DNA)DNA)不能同时标记在同一噬菌不能同时标记在同一噬菌体上,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。种元素的放射性。2 2侵染特点及过程侵染特点及过程 进入细菌体内的是噬菌体的进入细菌体内的是噬菌体的DNADNA,噬菌体蛋白质外壳留,噬菌体蛋白质外壳留
20、在外面不起作用。在外面不起作用。噬菌体侵染细菌要经过吸附噬菌体侵染细菌要经过吸附注入注入合成合成组装组装释放释放五个过程五个过程 3 3、该实验结论、该实验结论:DNADNA是遗传物质是遗传物质,但,但不能证明蛋白质不是遗不能证明蛋白质不是遗传物质传物质,因为蛋白质外壳留在外面,其作用不能证明。,因为蛋白质外壳留在外面,其作用不能证明。4 4、该实验可同时证明:、该实验可同时证明:DNADNA分子具有相对稳定性。分子具有相对稳定性。DNADNA能自我复制,使前后代保持一定的连续性。能自我复制,使前后代保持一定的连续性。DNADNA能控制蛋白质的生物合成。但不能证明能控制蛋白质的生物合成。但不能
21、证明DNADNA分子产分子产生可遗传的变异。生可遗传的变异。【变式训练变式训练】1 1、(20132013海南卷)关于海南卷)关于T2T2噬菌体的叙述,噬菌体的叙述,正确的是(正确的是()A AT2T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素 B BT2T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中 C CRNARNA和和DNADNA都是都是T2T2噬菌体的遗传物质噬菌体的遗传物质 D DT2T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖 D D 2 2、关于、关于T T2 2噬菌体侵染细菌实验的叙述正确的是噬菌体侵染细菌实验的叙
22、述正确的是()()A.A.选用选用T T2 2噬菌体作为实验材料的原因之一是其成分只有蛋白质噬菌体作为实验材料的原因之一是其成分只有蛋白质和和DNADNA B.B.被被3535S S标记的噬菌体是接种在含有标记的噬菌体是接种在含有3535S S的培养基中直接获得的的培养基中直接获得的 C.C.实验中采用搅拌和离心等手段是为了把实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNADNA和蛋白质分离和蛋白质分离 D.D.该实验证明了该实验证明了DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质【解析解析】选选A A。选用。选用T T2 2噬菌体作为实验材料的原因之一是其成分只噬菌体作为实验材料的原因之一是其成分只有
23、蛋白质和有蛋白质和DNADNA;被;被3535S S标记的噬菌体是接种在被标记的噬菌体是接种在被3535S S标记的大肠杆菌标记的大肠杆菌中获得的;实验中采用搅拌和离心等手段是为了把噬菌体和细菌分中获得的;实验中采用搅拌和离心等手段是为了把噬菌体和细菌分离开;该实验证明了离开;该实验证明了DNADNA是遗传物质。是遗传物质。正常正常患病患病RNARNA三、三、RNARNA也是遗传物质的实验证据也是遗传物质的实验证据1.1.实验材料实验材料烟草花叶病毒和烟草,烟草花叶病毒的组成是烟草花叶病毒和烟草,烟草花叶病毒的组成是_。2.2.过程及结果过程及结果蛋白质和蛋白质和RNARNA3.3.实验结果分
24、析与结论实验结果分析与结论烟草花叶病毒的烟草花叶病毒的_能自我复制,控制生物的遗传性状,因此能自我复制,控制生物的遗传性状,因此_是它的遗传物质。是它的遗传物质。RNARNARNARNA四、生物的遗传物质四、生物的遗传物质 绝大多数生物绝大多数生物(具有细胞结构的生物和大部分病毒具有细胞结构的生物和大部分病毒)的遗传物的遗传物质是质是_,所以说,所以说_是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。DNADNADNADNA 易错点易错点 认为在同一生物中认为在同一生物中DNADNA和和RNARNA都是遗传物质;由于都是遗传物质;由于DNADNA在在细胞中的含量大或者认为细胞中的含量大或者认为DNADNA
25、在遗传中比在遗传中比RNARNA起到的作用更大,所起到的作用更大,所以以DNADNA是主要的遗传物质,这些观点都是错误的观点。是主要的遗传物质,这些观点都是错误的观点。理解理解 凡是有细胞结构的生物,无论是原核细胞还是真核细胞,凡是有细胞结构的生物,无论是原核细胞还是真核细胞,尽管细胞中同时含有两种核酸尽管细胞中同时含有两种核酸(DNA(DNA和和RNA)RNA),但是它们的遗传物质,但是它们的遗传物质都是都是DNADNA而不是而不是RNARNA;无细胞结构的生物;无细胞结构的生物(病毒病毒),仅含有一种核酸,仅含有一种核酸(DNA(DNA或者或者RNA)RNA),它们的遗传物质就是,它们的遗
26、传物质就是DNADNA或者或者RNARNA,任何生物的遗,任何生物的遗传物质都只有一种。传物质都只有一种。绝大多数生物绝大多数生物(具有细胞结构的生物和大部分具有细胞结构的生物和大部分病毒病毒)的遗传物质是的遗传物质是DNADNA,所以说,所以说DNADNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。2 2、小结生物遗传物质、小结生物遗传物质噬菌体侵染细菌实验中子代噬菌体元素来源的判断方法噬菌体侵染细菌实验中子代噬菌体元素来源的判断方法【典例典例】某科学家在做某科学家在做“噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验”时,用放射性时,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同位素标记某个噬菌体和细菌
27、的有关结构或物质(如下表所示如下表所示)。产生的产生的n n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。(1)(1)子代噬菌体的子代噬菌体的DNADNA应含有表中的应含有表中的_和和_元素。元素。(2)(2)子代噬菌体的蛋白质分子中,都没有子代噬菌体的蛋白质分子中,都没有_元素,由此说元素,由此说明明_;子代噬菌体的蛋白质分子都含子代噬菌体的蛋白质分子都含_元素,这是因为元素,这是因为_。(3)(3)实验中用放射性同位素标记噬菌体时,选取实验中用放射性同位素标记噬菌体时,选取3535S S和和3232P P,这两,这两种同位素分别标记蛋白质和种同
28、位素分别标记蛋白质和DNADNA的原因是的原因是_。可否。可否用用1414C C和和1818O O标记标记(并说明原因并说明原因)?_。【解析解析】(1)(1)因为噬菌体增殖是以自身因为噬菌体增殖是以自身DNADNA为模板,以细菌内核为模板,以细菌内核苷酸为原料,所以两种苷酸为原料,所以两种P P都会在子代中出现。都会在子代中出现。(2)(2)噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌,因此,子噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌,因此,子代噬菌体的蛋白质分子中,都没有代噬菌体的蛋白质分子中,都没有3535S S;子代噬菌体的蛋白质外;子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用壳是在细菌体内用32
29、32S S标记的氨基酸为原料合成的,子代噬菌体标记的氨基酸为原料合成的,子代噬菌体的蛋白质分子都含的蛋白质分子都含3232S S。(3)(3)因为因为S S仅存在于蛋白质外壳中,而仅存在于蛋白质外壳中,而P P仅存在于仅存在于DNADNA中,所以实中,所以实验中用放射性同位素标记噬菌体时,选取验中用放射性同位素标记噬菌体时,选取3535S S和和3232P P这两种同位素这两种同位素分别标记蛋白质和分别标记蛋白质和DNADNA。因为噬菌体的蛋白质和。因为噬菌体的蛋白质和DNADNA都含有这两都含有这两种元素,侵染细菌后无法确认放射性物质的来源,所以不能用种元素,侵染细菌后无法确认放射性物质的来
30、源,所以不能用1414C C和和1818O O标记。标记。答案:答案:(1)(1)3232P P 3131P P(2)(2)3535S S 噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入 3232S S 子子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用3232S S标记的氨基酸为原料标记的氨基酸为原料合成的合成的(3)(3)因为因为S S仅存在于蛋白质外壳中,而仅存在于蛋白质外壳中,而P P仅存在于仅存在于DNADNA中中 不能不能用用1414C C和和1818O O标记,因为噬菌体的蛋白质和标记,因为噬菌体的蛋白质和DNADNA都含有这两种元
31、素,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侵染细菌后无法确认放射性物质的来源【方法归纳方法归纳】T T2 2噬菌体侵染细菌时,用放射性元素标记的物质不噬菌体侵染细菌时,用放射性元素标记的物质不同,放射性在子代出现情况不同:同,放射性在子代出现情况不同:(1)(1)若用若用3232P P和和3535S S标记标记T T2 2噬菌体而宿主细胞未被标记,相当于间接地噬菌体而宿主细胞未被标记,相当于间接地将核酸和蛋白质分开,只在部分子代将核酸和蛋白质分开,只在部分子代T T2 2噬菌体的核酸中有噬菌体的核酸中有3232P P标记。标记。(2)(2)若用若用3232P P和和3535S S
32、标记宿主细胞而标记宿主细胞而T T2 2噬菌体未被标记,则在子代噬菌体未被标记,则在子代T T2 2噬噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素。菌体的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素。(3)(3)若用若用C C、H H、O O、N N等标记等标记T T2 2噬菌体而宿主细胞未被标记,则只在噬菌体而宿主细胞未被标记,则只在部分子代部分子代T T2 2噬菌体的核酸中有标记元素。噬菌体的核酸中有标记元素。(4)(4)若用若用C C、H H、O O、N N等标记宿主细胞而等标记宿主细胞而T T2 2噬菌体未被标记,则在子噬菌体未被标记,则在子代代T T2 2噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素。噬菌
33、体的核酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素。【易错提醒易错提醒】解题时一定要看清标记对象是噬菌体还是细菌,若是噬菌解题时一定要看清标记对象是噬菌体还是细菌,若是噬菌体则标记蛋白质的元素在子代不会出现;若是细菌则在子代噬菌体中都体则标记蛋白质的元素在子代不会出现;若是细菌则在子代噬菌体中都会出现。会出现。生物体遗传物质的判断方法生物体遗传物质的判断方法【备选典例备选典例】回答下列有关遗传物质的问题:回答下列有关遗传物质的问题:(1)(1)人、噬菌体、烟草花叶病毒及根瘤菌中遗传物质的核苷酸人、噬菌体、烟草花叶病毒及根瘤菌中遗传物质的核苷酸分别有多少种分别有多少种()()A.8A.8、4 4、4 4、8
34、 B.48 B.4、4 4、4 4、4 4 C.5C.5、4 4、4 4、5 D.85 D.8、4 4、5 5、4 4(2)(2)上述四类生物中组成它们的核酸的核苷酸种类分别是上述四类生物中组成它们的核酸的核苷酸种类分别是()(),这些核酸中含氮碱基种类分别是,这些核酸中含氮碱基种类分别是()()答案仍从答案仍从(1)(1)选项中选择选项中选择(3)(3)下列有关遗传物质的叙述正确的是下列有关遗传物质的叙述正确的是()()A.DNAA.DNA是所有生物的遗传物质是所有生物的遗传物质B.B.真核生物的真核生物的DNADNA都以染色体为载体都以染色体为载体C.C.遗传物质在亲代与子代之间传递性状遗
35、传物质在亲代与子代之间传递性状D.D.核酸是生物的遗传物质核酸是生物的遗传物质【解析解析】凡是细胞生物,不论原核生物或真核生物,细胞中均凡是细胞生物,不论原核生物或真核生物,细胞中均有有DNADNA和和RNARNA两种核酸,但真正起遗传作用的只有两种核酸,但真正起遗传作用的只有DNADNA,在无,在无DNADNA的病毒的病毒(如烟草花叶病毒、艾滋病病毒等如烟草花叶病毒、艾滋病病毒等)中,中,RNARNA才起遗传作才起遗传作用。在真核细胞中,由于用。在真核细胞中,由于DNADNA主要存在于染色体上,故染色体主要存在于染色体上,故染色体是遗传物质的主要载体,但因线粒体、叶绿体中也有少量是遗传物质的
36、主要载体,但因线粒体、叶绿体中也有少量DNADNA,所以线粒体、叶绿体也可作为遗传物质的载体,遗传物质在,所以线粒体、叶绿体也可作为遗传物质的载体,遗传物质在亲代与子代之间传递的是基因,而非性状。亲代与子代之间传递的是基因,而非性状。答案:答案:(1)B (2)A C (3)D(1)B (2)A C (3)D【方法归纳方法归纳】不同生物体内遗传物质有区别,具体归纳如表所示不同生物体内遗传物质有区别,具体归纳如表所示【易错提醒易错提醒】(1)(1)细胞内既有细胞内既有DNADNA又有又有RNARNA,但只有,但只有DNADNA是遗传物质。是遗传物质。(2)(2)病毒只含有一种核酸病毒只含有一种核
37、酸DNADNA或或RNARNA,遗传物质是,遗传物质是DNADNA或或RNARNA。1.1.在证明在证明DNADNA是遗传物质的实验中,赫尔希和蔡斯分别用是遗传物质的实验中,赫尔希和蔡斯分别用3232P P和和3535S S标记噬菌体的标记噬菌体的DNADNA和蛋白质,在图中标记元素所在部位依次和蛋白质,在图中标记元素所在部位依次是是()()A.B.C.D.A.B.C.D.【解析解析】选选D D。3232P P存在于脱氧核苷酸的磷酸基团上,即图中的存在于脱氧核苷酸的磷酸基团上,即图中的部位,部位,3535S S存在于氨基酸的存在于氨基酸的R R基上,即图中的基上,即图中的部位。图中的部位。图中
38、的分别代表分别代表脱氧核糖、碱基和肽键。脱氧核糖、碱基和肽键。2.2.下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是()()A.DNA A.DNA是人体的主要遗传物质是人体的主要遗传物质 B.B.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 C.TC.T2 2噬菌体的遗传物质含有硫元素噬菌体的遗传物质含有硫元素 D.D.烟草花叶病毒的遗传物质水解产生烟草花叶病毒的遗传物质水解产生4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸B B3.3.格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,此实验结果验,此实验
39、结果()()A.A.证明了证明了DNADNA是遗传物质是遗传物质B.B.证明了证明了RNARNA是遗传物质是遗传物质C.C.证明了蛋白质是遗传物质证明了蛋白质是遗传物质D.D.没有证明具体哪一种物质是遗传物质没有证明具体哪一种物质是遗传物质D D4.4.下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中,正确的是下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中,正确的是()()A.A.加热杀死后的加热杀死后的S S型细菌中型细菌中DNADNA已经全部断裂,失去活性已经全部断裂,失去活性B.B.在艾弗里的实验中,在艾弗里的实验中,DNADNA酶将酶将S S型细菌型细菌DNADNA水解为脱氧核苷酸,水解为脱氧核苷酸,因此不能使
40、因此不能使R R型细菌发生转化型细菌发生转化C.C.在转化过程中,加热杀死后的在转化过程中,加热杀死后的S S型细菌中型细菌中DNADNA没有进入没有进入R R型活型活细菌的细胞中细菌的细胞中D.D.加热杀死的加热杀死的S S型细菌也能使小鼠的体细胞发生转化型细菌也能使小鼠的体细胞发生转化 【解析解析】选选B B。加热杀死的。加热杀死的S S型细菌的型细菌的DNADNA仍具有活性;仍具有活性;DNADNA酶能酶能将将DNADNA水解成脱氧核苷酸,水解成脱氧核苷酸,DNADNA不再存在,因此不能使不再存在,因此不能使R R型细菌型细菌发生转化;加热杀死的发生转化;加热杀死的S S型细菌的型细菌的
41、DNADNA进入进入R R型细菌体内,使之型细菌体内,使之转化成了转化成了S S型细菌;型细菌;S S型细菌的型细菌的DNADNA与动物细胞内的与动物细胞内的DNADNA结构不同,结构不同,一般不能进行转化。一般不能进行转化。5.19285.1928年,英国科学家格里菲思所做的年,英国科学家格里菲思所做的“肺炎双球菌的转化实肺炎双球菌的转化实验验”基本实验过程如下:基本实验过程如下:将将R R型活细菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡;型活细菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡;将将S S型活细菌注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡;型活细菌注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡;将加热杀死后的将加热杀死后的S S型细
42、菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡;型细菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡;将将R R型活细菌与加热杀死后的型活细菌与加热杀死后的S S型细菌混合后,注射到小鼠体型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡。内,小鼠患败血症死亡。就其实验,回答下列问题:就其实验,回答下列问题:(1)(1)步骤步骤、对照,可得出的结论是对照,可得出的结论是_。(2)(2)如果没有步骤如果没有步骤,能否得出格里菲思的结论,能否得出格里菲思的结论加热杀死加热杀死后的后的S S型细菌中含有促成型细菌中含有促成“R R型活细菌转化成型活细菌转化成S S型活细菌型活细菌”的转的转化因子:化因子:_。理由是。理由是_。(3)(3)如
43、果让你完成该实验过程,你认为应该注意哪些问题?如果让你完成该实验过程,你认为应该注意哪些问题?_。(4)(4)在用在用3232P P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验的实际最终结果显标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验的实际最终结果显示:在离心后的上清液中,也具有一定的放射性,而沉淀物的示:在离心后的上清液中,也具有一定的放射性,而沉淀物的放射性强度比理论值略低。试分析:放射性强度比理论值略低。试分析:在理论上,上清液放射性应该为在理论上,上清液放射性应该为0 0,其原因是,其原因是_。由于实验数据和理论数据之间有较大的误差,由此对实验过由于实验数据和理论数据之间有较大的误差,由此对实验过程进行误差分析:程
44、进行误差分析:a.a.在实验中,从噬菌体和大肠杆菌混合培养,到用离心机分离,在实验中,从噬菌体和大肠杆菌混合培养,到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性含量这一段时间如果过长,会使上清液的放射性含量_,原因是,原因是_。b.b.在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵入大肠杆菌细胞内,在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵入大肠杆菌细胞内,是否是误差的来源?是否是误差的来源?_。理由是。理由是_。【解析解析】(1)R(1)R型细菌无荚膜无毒性,不会使小鼠死亡,型细菌无荚膜无毒性,不会使小鼠死亡,S S型细菌型细菌有荚膜有毒性,会使小鼠死亡;有荚膜有毒性,会使小鼠死亡;(2)(2)如果没有
45、步骤如果没有步骤,就无对照,就无对照实验,不能说明实验结论。实验,不能说明实验结论。(3)(3)实验设计要遵循对照原则、单一实验设计要遵循对照原则、单一变量原则和重复原则,而且要注意选材和安全性。变量原则和重复原则,而且要注意选材和安全性。(4)(4)理论上讲,理论上讲,DNADNA已全部注入细菌细胞内,因此上清液不具有放射性;如果时已全部注入细菌细胞内,因此上清液不具有放射性;如果时间过长,由于噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分间过长,由于噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中会使上清液的放射性升高。没有侵入大肠杆菌的噬布于上清液中会使上清液的放射性升高。没有侵入
46、大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中,会使上清液出现放射性。菌体经离心后分布于上清液中,会使上清液出现放射性。答案:答案:(1)S(1)S型细菌有毒性,可使小鼠患败血症死亡;型细菌有毒性,可使小鼠患败血症死亡;R R型细菌型细菌无毒性,不致死无毒性,不致死(2)(2)不能不能 无对照实验无对照实验(3)(3)四组实验所用的小鼠应选用年龄、体重相同四组实验所用的小鼠应选用年龄、体重相同(近近)且健康且健康的,所用的的,所用的R R型活菌液、型活菌液、S S型活菌液的浓度、注射量应该相同。型活菌液的浓度、注射量应该相同。动物实验应注意实验的安全性;所用的动物实验应注意实验的安全性;所用的S S型
47、活细菌不仅可使型活细菌不仅可使小鼠患败血症死亡,对人也有强致病性,应注意消毒及自身防小鼠患败血症死亡,对人也有强致病性,应注意消毒及自身防护,杜绝护,杜绝S S型活细菌对人的感染;实验用品及实验后的动物应型活细菌对人的感染;实验用品及实验后的动物应妥善处理,严防病菌扩散妥善处理,严防病菌扩散(4)(4)噬菌体已将含噬菌体已将含3232P P的的DNADNA全部注入到大肠杆菌体内全部注入到大肠杆菌体内a.a.升高升高 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中分布于上清液中b.b.是是 没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中,没有侵
48、入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性使上清液出现放射性6.(20126.(2012上海高考上海高考)赫尔希赫尔希(A.Hershey)(A.Hershey)和蔡斯和蔡斯(M.Chase)(M.Chase)于于19521952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNADNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体()()A.A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞B.B.只将其只将其DNADNA注入大肠杆菌细胞中注入大肠杆菌细胞中C.DNAC.DNA
49、可用可用1515N N放射性同位素标记放射性同位素标记D.D.蛋白质可用蛋白质可用3232P P放射性同位素标记放射性同位素标记【解析解析】选选B B。噬菌体的结构物质有蛋白质和。噬菌体的结构物质有蛋白质和DNADNA,对蛋白质和,对蛋白质和DNADNA进行标记要用特有的元素,即分别用进行标记要用特有的元素,即分别用3535S S和和3232P P进行标记,而不能用进行标记,而不能用共有的元素共有的元素1515N N进行标记。噬菌体侵染大肠杆菌时把进行标记。噬菌体侵染大肠杆菌时把DNADNA注入大肠杆注入大肠杆菌中,而蛋白质外壳留在外面,这一特性将蛋白质和菌中,而蛋白质外壳留在外面,这一特性将
50、蛋白质和DNADNA分离开,分离开,实验结果更科学、更准确。实验结果更科学、更准确。7.(20117.(2011广东高考广东高考)艾弗里和同事用艾弗里和同事用R R型和型和S S型肺炎双球菌进行型肺炎双球菌进行实验,结果如表。由表可知实验,结果如表。由表可知()()A.A.不能证明不能证明S S型细菌的型细菌的蛋白质不是转化因子蛋白质不是转化因子B.B.说明说明S S型细菌的荚膜型细菌的荚膜多糖有酶活性多糖有酶活性C.C.和和说明说明S S型细菌的型细菌的DNADNA是转化因子是转化因子D.D.说明说明DNADNA是主要是主要的遗传物质的遗传物质 C C8.(20108.(2010江苏高考江苏