大肠杆菌的氨基酸 大肠杆菌的核糖体
(2)实验方法： 放射性同位素标记法 。 ①标记细菌 细菌＋含 35S 的培养基→含 35S 的细菌。 细菌＋含 32P 的培养基→含 32P 的细菌。 ②标记噬菌体 噬菌体＋含 35S 的细菌→含 35S 的噬菌体。 噬菌体＋含 32P 的细菌→含 32P 的噬菌体。
高考生物
Байду номын сангаас 第四单元 遗传的细胞基础与分子基础
专题10 遗传的分子基础
考点一 人类对遗传物质的探索历程
撬点·基础点 重难点
基础点
1 肺炎双球菌的转化实验
(1)格里菲思体内转化实验
①实验材料：S 型和 R 型肺炎双球菌、小鼠
S 型细菌
菌落
光滑
菌体
有 多糖类荚膜
毒性
有 毒性，使小鼠患败血症死亡
R 型细菌 粗糙
③实验结论：S 型细菌的 DNA 分子 是使 R 型细菌发生转化并产生稳定遗传的物质。
2 噬菌体侵染细菌的实验 (1)实验材料：噬菌体和大肠杆菌等。 ①噬菌体的结构
②噬菌体的复制式增殖 增殖需要的条件 模板
合成噬菌体 DNA 原料
合成噬菌 体蛋白质
原料 场所
内容 噬菌体 的 DNA
大肠杆菌 提供的四种脱氧核苷 酸
(3)实验过程及结果
(4)实验结果分析 ①噬菌体侵染细菌时， DNA 进入细菌细胞中，而 ②子代噬菌体的各种性状是通过 亲代 DNA 遗传的。 (5)结论： DNA 是噬菌体的遗传物质。
巧学助记 噬菌体增殖过程 一吸(附)二注(入)三合成，组装、释放、再侵染。
蛋白质外壳
留在外面。
重难点 1 关于两个经典实验的分析归纳 (1)转化的实质并不是基因发生了突变，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。 (2)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 型细菌转化成 S 型细 菌。原因是转化受 DNA 的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响。 (3)转化后形成的 S 型细菌的性状可以遗传下去，说明 S 型细菌的 DNA 是遗传物质。 (4)若用 32P 和 35S 标记病毒而宿主细胞未被标记，相当于间接地将核酸和蛋白质分开，只有子代病毒的 核酸被 32P 标记。 (5)若用 32P 和 35S 标记宿主细胞而病毒未被标记，则在子代病毒的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素。 (6)若用 C、H、O、N 等标记病毒而宿主细胞未被标记，则只在子代病毒的核酸中有标记元素。 (7)若用 C、H、O、N 等标记宿主细胞而病毒未被标记，则在子代病毒的核酸和蛋白质外壳中均可找到 标记元素。
无 多糖类荚膜 无毒
②实验过程及结果 ③结论：加热杀死的 S 型细菌中含有“转化因子”，将无毒性的 R 型活细菌转化为 有毒性的 S 型活细菌。
(2)体外转化实验——艾弗里 ①实验思路：将组成 S 型活细菌 的各种物质分离提纯，并使其分别与 独观察各种物质的作用。 ②实验过程及结果
R 型活细菌 混合培养，单
解析 32P 标记的是噬菌体的核酸，核酸在侵染过程中进入大肠杆菌，所以理论上放射性应该全部在 沉淀物中。但由于噬菌体的侵染过程并非都是同步的，有的噬菌体在大肠杆菌中增殖后使得细菌裂解，从 而将其中带有放射性的噬菌体释放出来，经过搅拌和离心之后出现在上清液中。
4．下列关于 DNA 是生物的主要遗传物质的叙述，正确的是( ) A．所有生物的遗传物质都是 DNA B．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是 DNA，少部分病毒的遗传物质是 RNA C．动物、植物、真菌的遗传物质是 DNA，除此以外的其他生物的遗传物质是 RNA D．真核生物、原核生物的遗传物质是 DNA，其他生物的遗传物质是 RNA
撬法·命题法 解题法
撬题·对点题 必刷题
3．用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测后，测得上清液的放射性占 10%， 沉淀物的放射性占 90%。上清液带有放射性的原因可能是( )
A．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌 B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离 C．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体 D．32P 标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中
1．思维辨析 (1)肺炎双球菌转化实验说明 DNA 是主要的遗传物质。( × ) (2)格里菲斯认为加热杀死的 S 型细菌的 DNA 是转化因子。( × ) (3)体内转化的实质是 S 型细菌的 DNA 可使小鼠致死。( × ) (4)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具说服力。( √ ) (5)噬菌体能利用宿主菌 DNA 为模板合成子代噬菌体的核酸。( × ) (6)用 35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。( √ )
2 噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析 (1)32P 噬菌体侵染大肠杆菌
(2)35S 噬菌体侵染大肠杆菌
3 不同生物的遗传物质
(1)有细胞结构生物的遗传物质是 DNA，无细胞结构的生物(即病毒)的遗传物质是 DNA 或 RNA。生物
界绝大多数的生物的遗传物质是 DNA，只有极少数生物的遗传物质是 RNA，因而 DNA 是主要的遗传物质。
(2)不同生物的遗传物质如下表：
生物类型
病毒
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
噬菌体或烟草花叶病毒 乳酸菌、蓝藻 玉米、小麦、人
易错警示 (1)格里菲思研究肺炎双球菌转化实验时，只是猜想存在着“某种转化因子”，但并不知道是什么物质， 艾弗里等人证明了转化因子是 DNA。 (2)病毒是严格寄生的生物，只能用活细胞来培养，不能用培养基来培养。在病毒增殖的过程中，所需 的原料、能量等均由宿主细胞提供，病毒只提供核酸作为模板。 (3)艾弗里等人证明了 DNA 是遗传物质，但并不能说明 DNA 是主要的遗传物质。
2．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。由表可知( ) A.①不能证明 S 型细菌的蛋白质不是转化因子 B．②说明 S 型细菌的荚膜多糖有酶活性 C．③和④说明 S 型细菌的 DNA 是转化因子 D．①～④说明 DNA 是主要的遗传物质
解析 ③中加入 S 型细菌的 DNA 培养皿中出现了 S 型菌，④中加入了经 DNA 酶处理后的 DNA，没 有出现 S 型细菌，说明 DNA 是转化因子。
解析 DNA 是生物的主要遗传物质是针对自然界中各种生物而言的，即凡有 DNA 的生物其遗传物质 均为 DNA(包括一切细胞生物及 DNA 病毒)，只有无 DNA 的 RNA 病毒，其遗传物质才为 RNA。
1．两个肺炎双球菌转化实验的结论 (1)格里菲思实验的结论：加热杀死的 S 型细菌中存在“转化因子”。 (2)艾弗里实验的结论：DNA 才是使 R 型细菌产生稳定性变化的物质，即 DNA 是遗传物质。 2．噬菌体侵染细菌实验的两次标记 (1)第一次标记：标记大肠杆菌，分别用含 35S 和 32P 的培养基培养大肠杆菌。 (2)第二次标记：标记噬菌体，分别用含 35S 和 32P 的大肠杆菌培养噬菌体。 3．证明 DNA 是遗传物质的两大实验的实验思路 设法将 DNA 和蛋白质等其他物质分离开来，单独地、直接地观察它们各自的作用。 4．关于遗传物质的三个问题 (1)真核生物和原核生物的遗传物质一定是 DNA。 (2)病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA。 (3)绝大多数生物的遗传物质是 DNA，因此 DNA 是主要的遗传物质。