生物第六单元 遗传的分子基础 第17讲 人类对遗传物质的探索过程

第第17讲人类对遗传物质的探索过程讲人类对遗传物质的探索过程最新考纲最新考纲人类对遗传物质的探索过程人类对遗传物质的探索过程()。1.格里菲思的体内转化实验格里菲思的体内转化实验(1)实验材料：实验材料：S型和型和R型肺炎双球菌、小鼠。型肺炎双球菌、小鼠。考点一肺炎双球菌的转化实验考点一肺炎双球菌的转化实验(5年年5考考)S型细菌型细菌R型细菌型细菌菌落菌落光滑光滑粗糙粗糙菌体菌体_多多糖类荚膜糖类荚膜_多多糖类荚膜糖类荚膜毒性毒性_毒性毒性，使小鼠患败血症死亡，使小鼠患败血症死亡_毒毒有有无无有有无无(2)实验过程及结果：实验过程及结果：死亡死亡不死亡不死亡死亡死亡(3)结论：加热杀死的结论：加热杀死的S型细菌中含有型细菌中含有某种某种_使使R型活细菌转化为型活细菌转化为S型活细菌。型活细菌。提醒：格里菲思体内转化实验没有证明提醒：格里菲思体内转化实验没有证明DNA是遗传物质。是遗传物质。转化因子转化因子2.艾弗里的体外转化实验艾弗里的体外转化实验(1)实验目的：探究实验目的：探究S型细菌中的型细菌中的“转化因子转化因子”是是DNA还是蛋白质或多糖？还是蛋白质或多糖？(2)方法：直接分离方法：直接分离S型细菌的型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分别、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分别与与_混合培养混合培养，研究它们各自的遗传功能。，研究它们各自的遗传功能。R型细菌型细菌(3)实验过程及结果实验过程及结果DNA DNA+DNA酶酶(4)结论结论：_是是使使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。传物质，而蛋白质不是遗传物质。DNA1.肺炎双球菌体内转化实验中肺炎双球菌体内转化实验中“加热加热”是否已导致是否已导致DNA和蛋白质变性？和蛋白质变性？提示提示加热杀死加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。2.肺炎双球菌体外转化实验中导致肺炎双球菌体外转化实验中导致R型细菌转化为型细菌转化为S型细菌时遗传物质、原料、能量分型细菌时遗传物质、原料、能量分别由哪方提供？其转化的实质是什么？别由哪方提供？其转化的实质是什么？提示提示实现转化时遗传物质来自实现转化时遗传物质来自S型细菌，原料和能量均来自型细菌，原料和能量均来自R型细菌，转化实质型细菌，转化实质为为“基因重组基因重组”。3.肺炎双球菌体外转化实验中，设置肺炎双球菌体外转化实验中，设置“S型细菌的型细菌的DNA中加中加DNA酶酶”实验组的作用是实验组的作用是什么？什么？提示提示起对照作用，用起对照作用，用DNA酶分解从酶分解从S型活细菌中提取的型活细菌中提取的DNA，不能使，不能使R型细型细菌转化，可见菌转化，可见DNA被分解后的产物不能使被分解后的产物不能使R型细菌转化，型细菌转化，DNA才是使才是使R型细菌型细菌转化的物质。转化的物质。4.两个转化实验有哪些相同点及联系？两个转化实验有哪些相同点及联系？提示提示(1)相同点：所用材料相同；两实验都遵循对照原则、单一变量原则。相同点：所用材料相同；两实验都遵循对照原则、单一变量原则。(2)联系：体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的联系：体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸。延伸。1.(2017经典高考经典高考)肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是()A.S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，R型肺炎双球菌的菌落为光滑的型肺炎双球菌的菌落为光滑的B.S型菌的型菌的DNA经加热后失活，因而注射经加热后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活型菌后的小鼠仍存活C.从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无型菌而无R型菌型菌D.该实验未证明该实验未证明R型菌转化为型菌转化为S型菌是由型菌是由S型菌的型菌的DNA引起的引起的解析解析S型肺炎双球菌的菌落为光滑的，型肺炎双球菌的菌落为光滑的，R型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，A错错误；误；S型菌加热后蛋白质变性，导致细菌死亡，所以注射型菌加热后蛋白质变性，导致细菌死亡，所以注射S型菌后的小鼠仍能存型菌后的小鼠仍能存活，活，B错误；转化的效率不是错误；转化的效率不是100%，所以从病死小鼠中可分离得到，所以从病死小鼠中可分离得到S型菌和型菌和R型型菌，菌，C错误；本实验是肺炎双球菌体内转化实验，实验结论是错误；本实验是肺炎双球菌体内转化实验，实验结论是S型菌中存在某种型菌中存在某种转化因子，促使转化因子，促使R型菌转化为型菌转化为S型菌，但未证明转化因子是型菌，但未证明转化因子是DNA，D正确。正确。答案答案D2.(2017河北省保定市期中河北省保定市期中)关于关于“肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验”，下列哪一项叙述是正确的，下列哪一项叙述是正确的是是()A.R型菌与型菌与S型菌型菌DNA混合后，转化是基因突变的结果混合后，转化是基因突变的结果B.用用S型菌型菌DNA与活与活R型菌混合后，可能培养出型菌混合后，可能培养出S型菌和型菌和R型菌型菌C.用用DNA酶处理酶处理S型菌型菌DNA后与活后与活R型菌混合，可培养出型菌混合，可培养出S型菌和型菌和R型菌型菌D.格里菲思用活格里菲思用活R型菌与死型菌与死S型菌混合后注射到小鼠体内，可导致小鼠死亡，这就型菌混合后注射到小鼠体内，可导致小鼠死亡，这就证明了证明了DNA是遗传物质是遗传物质解析解析R型菌与型菌与S型菌型菌DNA混合后，转化是基因重组的结果，混合后，转化是基因重组的结果，A错误；错误；S型肺炎双球型肺炎双球菌的菌的DNA是转化因子，能使是转化因子，能使R型肺炎双球菌转化为型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌，所以用型肺炎双球菌，所以用S型菌型菌DNA与活与活R型菌混合后，可能培养出型菌混合后，可能培养出S型菌和型菌和R型菌，型菌，B正确；用正确；用DNA酶处理酶处理S型菌型菌DNA后，其所携带的遗传信息已失去，所以与活后，其所携带的遗传信息已失去，所以与活R型菌混合，不能培养出型菌混合，不能培养出S型菌，型菌，C错误；格里菲思用活错误；格里菲思用活R型菌与死型菌与死S型菌混合后注射到小鼠体内，可导致小鼠死亡，型菌混合后注射到小鼠体内，可导致小鼠死亡，只能证明只能证明S型菌体内存在转化因子，不能证明型菌体内存在转化因子，不能证明DNA是遗传物质，是遗传物质，D错误。故选错误。故选B。答案答案B关注格里菲思实验关注格里菲思实验(实验一实验一)与艾弗里实验与艾弗里实验(实验二实验二)3个个“不同不同”1.实验材料实验材料_。(1)噬菌体的结构及生活方式噬菌体的结构及生活方式考点二噬菌体侵染细菌实验考点二噬菌体侵染细菌实验(5年年6考考)T2噬菌体和大肠杆菌噬菌体和大肠杆菌DNAP外壳外壳S寄生寄生(2)噬菌体的复制式增殖噬菌体的复制式增殖噬菌体噬菌体大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌2.实验方法实验方法_法法。该实验中用。该实验中用35S、32P分别分别标记标记_。同位素标记同位素标记蛋白质和蛋白质和DNA3.实验过程及结果实验过程及结果(1)标记噬菌体标记噬菌体(2)噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌提醒提醒(1)噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营寄生生活，故应先培养噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。细菌，再用细菌培养噬菌体。(2)不能标记不能标记C、H、O、N等蛋白质和等蛋白质和DNA共有的元素，否则无法将共有的元素，否则无法将DNA和蛋和蛋白质区分开。白质区分开。(3)35S(标记蛋白质标记蛋白质)和和32P(标记标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上，因为放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放射性的存在部位，而不能确定是何种元素的放射性。射性检测时只能检测到放射性的存在部位，而不能确定是何种元素的放射性。4.实验结果分析实验结果分析(1)噬菌体侵染细菌时，噬菌体侵染细菌时，其其_进入进入细菌细胞中，细菌细胞中，而而_留留在外面。在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过子代噬菌体的各种性状是通过亲代亲代_遗传遗传的。的。5.结论结论_是是遗传物质。遗传物质。DNA蛋白质外壳蛋白质外壳DNADNA助学巧记助学巧记 “二看法二看法”判断子代噬菌体标记情况判断子代噬菌体标记情况1.用用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但实际上含有少量标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但实际上含有少量放射性的原因是什么？放射性的原因是什么？提示提示可能由于搅拌不充分、离心时间过短、转速过低等原因，有少量含可能由于搅拌不充分、离心时间过短、转速过低等原因，有少量含35S的噬的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了少量的菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了少量的放射性。放射性。2.用用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含有较高放射性的原因是什么？标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含有较高放射性的原因是什么？提示提示(1)保温时间过短，有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌细胞内，经离心后分布保温时间过短，有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。于上清液中，使上清液出现放射性。(2)从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出的子代噬菌体经分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出的子代噬菌体经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性升高。离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性升高。1.真题重组判断正误真题重组判断正误(1)证明光合作用所释放的证明光合作用所释放的O2来自于水与用来自于水与用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传是遗传物质所用核心技术相同。物质所用核心技术相同。(2016全国卷全国卷，2B)()(2)T2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。(2013海南卷，海南卷，13A)()(3)T2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。(2013海南卷，海南卷，13B)()(4)T2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(2013海南卷，海南卷，13D)()“遗传物质的探索过程遗传物质的探索过程”的高考命题主要聚焦两大经典实验设计的思路、的高考命题主要聚焦两大经典实验设计的思路、实施的过程、结果及相应结论等；关注实验方法的考查，如细菌的培养、实施的过程、结果及相应结论等；关注实验方法的考查，如细菌的培养、噬菌体的同位素标记等；重视实验结论的提炼。考查主要以选择题为主，噬菌体的同位素标记等；重视实验结论的提炼。考查主要以选择题为主，涉及细菌、病毒的结构和生活方式等相应的知识储备。涉及细菌、病毒的结构和生活方式等相应的知识储备。2.教材教材P46“思考与讨论思考与讨论”改编改编(1)以细菌或病毒作为遗传物质探索的实验材料有何优点？以细菌或病毒作为遗传物质探索的实验材料有何优点？提示提示细菌和病毒作为实验材料，具有的优点是：细菌和病毒作为实验材料，具有的优点是：(1)个体很小，结构简单，容易个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物，病毒无细胞看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。结构，只有核酸和蛋白质外壳。(2)繁殖快。细菌繁殖快。细菌2030min就可繁殖一代，病毒就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。短时间内可大量繁殖。(2)尽管艾弗里、赫尔希等人的实验方法不同，但其最关键的实验设计思路却有共尽管艾弗里、赫尔希等人的实验方法不同，但其最关键的实验设计思路却有共同之处，你能否具体指出？同之处，你能否具体指出？提示提示最关键的实验设计思路是设法把最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观与蛋白质分开，单独地、直接地去观察察DNA或蛋白质的作用。或蛋白质的作用。(2017全国卷全国卷，2)在证明在证明DNA是遗传物质的过程中，是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是()A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质和蛋白质C.培养基中的培养基中的32P经宿主摄取后可出现在经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中噬菌体的核酸中D.人体免疫缺陷病毒与人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同噬菌体的核酸类型和增殖过程相同噬菌体侵染细菌实验分析噬菌体侵染细菌实验分析解析解析T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在T2噬菌体噬菌体病毒颗粒内不可以合成病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白和蛋白质，质，B错误；噬菌体侵染细菌时，其错误；噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP，所以培养基中的，所以培养基中的32P经宿主摄取经宿主摄取后可出现在后可出现在T2噬菌体的核酸中，噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒与正确；人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是病毒，后者是DNA病毒，病毒，D错误。错误。答案答案C关注噬菌体侵染细菌实验的关注噬菌体侵染细菌实验的3次涉及大肠杆菌次涉及大肠杆菌2个关键环节个关键环节1.三次涉及大肠杆菌三次涉及大肠杆菌2.两个关键环节两个关键环节“保温保温”与与“搅拌搅拌”(1)侵染时间要合适侵染时间要合适若保温时间过短或过长会使若保温时间过短或过长会使32P组的上清液中出现放组的上清液中出现放射性。原因是部分噬菌体未侵染或子代噬菌体被释放出来。射性。原因是部分噬菌体未侵染或子代噬菌体被释放出来。(2)“搅拌搅拌”要充分要充分如果搅拌不充分，如果搅拌不充分，35S组部分噬菌体与大肠杆菌没有分组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离，噬菌体与细菌共存于沉淀物中，这样造成沉淀物中出现放射性。离，噬菌体与细菌共存于沉淀物中，这样造成沉淀物中出现放射性。【方法体验】【方法体验】(2017江淮十校联考江淮十校联考)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，有关叙下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，有关叙述正确的是述正确的是()A.被标记的噬菌体是直接接种在含有被标记的噬菌体是直接接种在含有35S的培养基中获得的的培养基中获得的B.培养时间过长会影响上清液中放射性物质的含量培养时间过长会影响上清液中放射性物质的含量C.培养时间过短会影响上清液中放射性物质的含量培养时间过短会影响上清液中放射性物质的含量D.搅拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量搅拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量解析解析病毒必须寄生在活细胞中，不能用培养基直接培养，病毒必须寄生在活细胞中，不能用培养基直接培养，A错误；培养时间的错误；培养时间的长短会影响长短会影响32P标记的实验结果，不影响标记的实验结果，不影响35S标记的实验结果，标记的实验结果，B、C错误；搅拌不错误；搅拌不充分会使噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，使沉淀物中有少量放射性，充分会使噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，使沉淀物中有少量放射性，D正确。正确。答案答案D(2013全国卷全国卷，5)在生命科学发展过程中，证明在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是是遗传物质的实验是()孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验T2噬菌体侵染大肠杆菌噬菌体侵染大肠杆菌实验实验DNA的的X光衍射实验光衍射实验A.B.C.D.解析解析孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和基因的自由组合定律；孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和基因的自由组合定律；摩尔根通过果蝇的杂交实验证明了基因位于染色体上；摩尔根通过果蝇的杂交实验证明了基因位于染色体上；DNA的的X光衍射实验说明了光衍射实验说明了DNA分子呈螺旋结构。证明分子呈螺旋结构。证明DNA是遗传物质的实验有肺炎双球菌的转化实验和是遗传物质的实验有肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。噬菌体侵染大肠杆菌实验。答案答案C两大经典实验两大经典实验及其及其比较比较肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验比较肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验比较相同点相同点均使均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用都遵循了对照原则都遵循了对照原则都能证明都能证明DNA是遗传物质，但不能证明是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质不同点不同点方法方法不同不同艾弗里实验直接分离：分离艾弗里实验直接分离：分离S型细菌的型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与、多糖、蛋白质等，分别与R型菌型菌混合培养混合培养噬菌体侵染细菌实验同位素标记法：分别标记噬菌体侵染细菌实验同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素和蛋白质的特殊元素(32P和和35S)，侵染时自然分离，侵染时自然分离结论结论不同不同艾弗里实验证明了艾弗里实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是；噬菌体侵染细菌实验证明了是遗传物质，蛋白质不是；噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，但没有证明蛋白质不是是遗传物质，但没有证明蛋白质不是【即学即练】【即学即练】(2018河南南阳市一联河南南阳市一联)下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验中，下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验中，说法正确的是说法正确的是()A.肺炎双球菌的体内转化实验是根据小鼠是否死亡来说明肺炎双球菌的体内转化实验是根据小鼠是否死亡来说明R型肺炎双球菌中有转化型肺炎双球菌中有转化因子的因子的B.肺炎双球菌体外转化实验中，转化得到的肺炎双球菌体外转化实验中，转化得到的S型肺炎双球菌体内存在型肺炎双球菌体内存在R型肺炎双球型肺炎双球菌的遗传物质菌的遗传物质C.实验前用来培养噬菌体的大肠杆菌和噬菌体侵染细菌实验中被侵染的大肠杆菌都实验前用来培养噬菌体的大肠杆菌和噬菌体侵染细菌实验中被侵染的大肠杆菌都是标记好的大肠杆菌是标记好的大肠杆菌D.实验不能说明实验不能说明DNA是主要的遗传物质，但都可以说明蛋白质不是遗传物质是主要的遗传物质，但都可以说明蛋白质不是遗传物质解析解析肺炎双球菌的体内转化实验是根据小鼠体内是否出现肺炎双球菌的体内转化实验是根据小鼠体内是否出现S型细菌来说明型细菌来说明S型肺型肺炎双球菌中有转化因子的，炎双球菌中有转化因子的，A错误；实验前用来培养噬菌体的大肠杆菌是标记好的错误；实验前用来培养噬菌体的大肠杆菌是标记好的大肠杆菌，而噬菌体侵染细菌实验中被侵染的大肠杆菌不是被标记的大肠杆菌，大肠杆菌，而噬菌体侵染细菌实验中被侵染的大肠杆菌不是被标记的大肠杆菌，C错误；肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都不能说明错误；肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都不能说明DNA是主要的遗传是主要的遗传物质，其中肺炎双球菌转化实验可以说明蛋白质不是遗传物质，而噬菌体侵染细物质，其中肺炎双球菌转化实验可以说明蛋白质不是遗传物质，而噬菌体侵染细菌实验不能说明蛋白质不是遗传物质，菌实验不能说明蛋白质不是遗传物质，D错误。错误。答案答案B1.烟草花叶病毒感染烟草的实验烟草花叶病毒感染烟草的实验(1)实验过程及结果实验过程及结果考点三考点三DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质正常正常RNA患病患病(2)实验结论：实验结论：RNA是烟草花叶病毒是烟草花叶病毒的的_，_不是不是烟草烟草花叶病毒的遗传物质花叶病毒的遗传物质遗传物质遗传物质蛋白质蛋白质2.探索遗传物质的经典实验总结探索遗传物质的经典实验总结(1)DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质真核生物与原核生物的遗传物质是真核生物与原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是，病毒的遗传物质是DNA或或RNA。生物界。生物界绝大多数生物的遗传物质是绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而，因而DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。(2)不同生物的遗传物质不同生物的遗传物质生物类型生物类型病毒病毒原核生物原核生物真核生物真核生物体内核酸种类体内核酸种类DNA或或RNADNA和和RNADNA和和RNA体内碱基种类体内碱基种类4种种5种种5种种体内核苷酸种类体内核苷酸种类4种种8种种8种种遗传物质遗传物质DNA或或RNADNADNA实例实例噬菌体、烟草花叶病毒噬菌体、烟草花叶病毒乳酸菌、蓝藻乳酸菌、蓝藻玉米、小麦、人玉米、小麦、人1.(经典高考题经典高考题)某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为，重新组合为“杂合杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是表。其中预测正确的是()病毒侵染及拆分重组实验病毒侵染及拆分重组实验“杂合杂合”噬菌体的组成噬菌体的组成实验预期结果实验预期结果预期结果序号预期结果序号子代表现型子代表现型甲的甲的DNA乙的蛋白质乙的蛋白质1与甲种一致与甲种一致2与乙种一致与乙种一致乙的乙的DNA甲的蛋白质甲的蛋白质3与甲种一致与甲种一致4与乙种一致与乙种一致A.1、3B.1、4C.2、3D.2、4解析解析因为因为DNA是噬菌体的遗传物质，所以组成成分为甲的是噬菌体的遗传物质，所以组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质的和乙的蛋白质的“杂合杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致；组成成分噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致；组成成分为乙的为乙的DNA和甲的蛋白质的和甲的蛋白质的“杂合杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致。现型与乙种一致。答案答案B2.下图表示烟草花叶病毒侵染烟草的实验过程。下图表示烟草花叶病毒侵染烟草的实验过程。请完成问题。请完成问题。(1)在丙组实验中观察到的现象是在丙组实验中观察到的现象是_。结论：结论：_。(2)在乙组实验中观察到的现象是在乙组实验中观察到的现象是_。结论：结论：_。(3)甲组实验的目的是甲组实验的目的是_。答案答案(1)出现病株，并能从中提取到大量完整的病毒出现病株，并能从中提取到大量完整的病毒RNA是遗传物质是遗传物质(2)不出不出现病株蛋白质不是遗传物质现病株蛋白质不是遗传物质(3)对照实验对照实验(2017全国卷全国卷，29)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和病毒和DNA病病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出(1)实验思路，实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组个组)实验探究生物遗传物质的化学本质实验探究生物遗传物质的化学本质解析解析(1)DNA和和RNA的化学组成存在差异，如的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是特有的碱基是T，而，而RNA特有特有的碱基是的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基和碱基U，通过检测子代的放，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。根据分析，本实验思路为：甲组：将宿主细胞培养在含射性可知该病毒的类型。根据分析，本实验思路为：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为病毒；反之为DNA病毒。病毒。答案答案(1)实验思路：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，实验思路：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。收集病毒并检测其放射性。(2)结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为病毒；反之为DNA病毒。病毒。探索探索“遗传物质遗传物质”的的4种方法种方法【方法体验】【方法体验】下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是还是RNA设计的实验步骤，设计的实验步骤，请将其补充完整。请将其补充完整。(1)实验目的：略。实验目的：略。(2)材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA水解水解酶和酶和RNA水解酶等。水解酶等。(3)实验步骤：实验步骤：第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组三组，_。第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。(4)请预测结果及结论：请预测结果及结论：_；_。若若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不也不是是RNA。解析解析病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸包括病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸包括DNA和和RNA两类两类，根据，根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验中分别题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验中分别利用利用DNA水解酶、水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液，然后再注射到猪胚胎干细水解酶处理该病毒核酸提取液，然后再注射到猪胚胎干细胞中培养，由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到该流感病毒来判断其核胞中培养，由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到该流感病毒来判断其核酸类型。酸类型。答案答案(3)分别用等量的相同浓度的分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、水解酶、RNA水解酶处理水解酶处理A、B两组核酸提两组核酸提取液，取液，C组不做处理组不做处理(4)若若A、C两组出现该流感病毒，两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是RNA若若B、C两组出现该流感病毒，两组出现该流感病毒，A组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是DNA易错易错防范清零防范清零易错清零易错清零易错点易错点1误认为格里菲思实验证明了肺炎双球菌的遗传物质是误认为格里菲思实验证明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA或误认为艾弗里或误认为艾弗里实验运用了实验运用了“同位素标记同位素标记”技术技术点拨点拨(1)格里菲思实验仅能证明格里菲思实验仅能证明S型细菌中含有某种型细菌中含有某种“转化因子转化因子”，但并未具体证明，但并未具体证明转化因子是何种物质。转化因子是何种物质。(2)艾弗里实验所用方法为艾弗里实验所用方法为“化学分离提取法化学分离提取法”而不是放射性同位素标记法，噬菌体而不是放射性同位素标记法，噬菌体侵染细菌实验所利用的才是放射性同位素标记法侵染细菌实验所利用的才是放射性同位素标记法(32P、35S)。易错点易错点2不能正确理解肺炎双球菌转化实验的不能正确理解肺炎双球菌转化实验的“转化转化”点拨点拨(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中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中S型细菌的型细菌的DNA片段整合到片段整合到R型细菌的型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。基因重组。(2)发生转化的只是少部分发生转化的只是少部分R型细菌：由于转化受到型细菌：由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，所以转化过程中并不是所有的关系、受体菌的状态等因素的影响，所以转化过程中并不是所有的R型细菌都转化型细菌都转化成成S型细菌，而只是少部分型细菌，而只是少部分R型细菌转化成型细菌转化成S型细菌。型细菌。易错点易错点3未明确未明确“标记标记”对象与实验结果的对应关系对象与实验结果的对应关系点拨点拨“两看法两看法”解答噬菌体侵染细菌的同位素标记问题解答噬菌体侵染细菌的同位素标记问题易错点易错点4误认为原核生物或真核生物细胞质中的遗传物质为误认为原核生物或真核生物细胞质中的遗传物质为RNA或认为某一生物遗或认为某一生物遗传物质传物质“主要是主要是DNA”点拨点拨(1)真核生物真核生物(包括细胞质、细胞核中包括细胞质、细胞核中)和原核生物的遗传物质一定是和原核生物的遗传物质一定是DNA。(2)病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是DNA或或RNA。(3)绝大多数生物的遗传物质是绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此，因此DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。【注意】【注意】常见的错误说法：常见的错误说法：“(具体的某种生物名称具体的某种生物名称)的遗传物质主要是的遗传物质主要是DNA”“(具体的某种生物名称具体的某种生物名称)的主要遗传物质是的主要遗传物质是DNA”等。对于具体的生物而等。对于具体的生物而言，其遗传物质是确定的，要么是言，其遗传物质是确定的，要么是DNA，要么是，要么是RNA，只能是其中的一种，因此，只能是其中的一种，因此对于具体的某种生物而言，对于具体的某种生物而言，“DNA”“RNA”或或“遗传物质遗传物质”的前面不能加的前面不能加“主要主要”两个两个字。字。1.(2017湖南六校联考湖南六校联考)如图是关于肺炎双球菌的转化实验，分析错误的是如图是关于肺炎双球菌的转化实验，分析错误的是()纠错小练纠错小练A.肺炎双球菌转化的实质是基因重组肺炎双球菌转化的实质是基因重组B.结果结果1中全部为中全部为S型肺炎双球菌型肺炎双球菌C.该实验证明该实验证明DNA是遗传物质是遗传物质D.结果结果2中全部为中全部为R型肺炎双球菌型肺炎双球菌解析解析肺炎双球菌转化的实质是基因重组，肺炎双球菌转化的实质是基因重组，A正确；结果正确；结果1中有中有S型细菌，也有型细菌，也有R型型细菌，因为只有部分细菌，因为只有部分R型细菌会转化为型细菌会转化为S型细菌，型细菌，B错误；该实验证明了错误；该实验证明了DNA是遗是遗传物质，传物质，C正确；正确；S型细菌的型细菌的DNA被被DNA酶降解后将不会使酶降解后将不会使R型细菌发生转化，因型细菌发生转化，因此，结果此，结果2中全部为中全部为R型细菌，型细菌，D正确。正确。答案答案B2.(2017江西四校联考江西四校联考)用用32P或或35S标记标记T2噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养，保温噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养，保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物，并测量放射性。对此实验的叙述，一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物，并测量放射性。对此实验的叙述，不正确的是不正确的是()A.实验目的是研究遗传物质是实验目的是研究遗传物质是DNA还是蛋白质还是蛋白质B.保温时间过长会使保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏低标记组上清液的放射性偏低C.搅拌不充分会使搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高标记组沉淀物的放射性偏高D.实验所获得的子代噬菌体不含实验所获得的子代噬菌体不含35S而部分可含有而部分可含有32P解析解析32P、35S分别标记分别标记T2噬菌体的噬菌体的DNA和蛋白质，可单独分析和蛋白质，可单独分析DNA或蛋白质在遗或蛋白质在遗传中的作用，通过比较两组实验中上清液和沉淀物中放射性的差异，可以确定传中的作用，通过比较两组实验中上清液和沉淀物中放射性的差异，可以确定DNA是遗传物质，是遗传物质，A正确；保温时间过长会使正确；保温时间过长会使32P标记组大肠杆菌裂解，经过离心标记组大肠杆菌裂解，经过离心后含有放射性的噬菌体进入上清液中，从而使上清液的放射性偏高，后含有放射性的噬菌体进入上清液中，从而使上清液的放射性偏高，B错误；若搅错误；若搅拌不充分，拌不充分，35S标记组噬菌体的蛋白质外壳仍附着在大肠杆菌表面，离心后蛋白质标记组噬菌体的蛋白质外壳仍附着在大肠杆菌表面，离心后蛋白质外壳随同大肠杆菌一同出现在沉淀物中，使沉淀物的放射性偏高，外壳随同大肠杆菌一同出现在沉淀物中，使沉淀物的放射性偏高，C正确；合成子正确；合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料来自大肠杆菌，故子代噬菌体均不含代噬菌体蛋白质外壳的原料来自大肠杆菌，故子代噬菌体均不含35S，但由于，但由于DNA的半保留复制，部分子代噬菌体可含有的半保留复制，部分子代噬菌体可含有32P，D正确。正确。答案答案B3.(2018河南八市一联，河南八市一联，15)在人类对生物遗传的探究历程中，众多学者通过实验逐在人类对生物遗传的探究历程中，众多学者通过实验逐步揭示了生物性状遗传的本质。下列相关叙述，错误的是步揭示了生物性状遗传的本质。下列相关叙述，错误的是()A.肺炎双球菌的体外转化实验表明肺炎双球菌的体外转化实验表明DNA是细菌内的是细菌内的“转化因子转化因子”B.T2噬菌体侵染细菌的实验表明噬菌体侵染细菌的实验表明DNA是生物主要的遗传物质是生物主要的遗传物质C.伞藻的嫁接与核移植实验表明细胞核控制着生物体性状的遗传伞藻的嫁接与核移植实验表明细胞核控制着生物体性状的遗传D.转入荧光蛋白基因的小鼠出现荧光现象，表明基因具有遗传效应转入荧光蛋白基因的小鼠出现荧光现象，表明基因具有遗传效应解析解析本题考查与本题考查与DNA有关的探究实验，主要考查理解能力和实验与探究能力。肺有关的探究实验，主要考查理解能力和实验与探究能力。肺炎双球菌的体外转化实验证明炎双球菌的体外转化实验证明DNA是转化因子，是转化因子，A正确；正确；T2噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验只表明只表明DNA是遗传物质，是遗传物质，B错误；伞藻的嫁接与核移植实验表明生物的性状是由细错误；伞藻的嫁接与核移植实验表明生物的性状是由细胞核控制的，胞核控制的，C正确；转入荧光蛋白基因，出现荧光现象，表明基因控制蛋白质的正确；转入荧光蛋白基因，出现荧光现象，表明基因控制蛋白质的合成，具有遗传效应，合成，具有遗传效应，D正确。正确。答案答案B课堂小结课堂小结思维导图思维导图晨读必背晨读必背1.格里菲思的体内转化实验得出的结论是：格里菲思的体内转化实验得出的结论是：加热杀死的加热杀死的S型细菌中型细菌中含有某种转化因子使含有某种转化因子使R型活细菌转化为型活细菌转化为S型活细菌型活细菌。2.艾弗里的体外转化实验得出的结论是：艾弗里的体外转化实验得出的结论是：DNA是遗传物质，蛋白是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质质等不是遗传物质。3.肺炎双球菌转化的实质是：肺炎双球菌转化的实质是：基因重组基因重组。4.噬菌体侵染细菌实验证明了噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质是遗传物质。5.细胞生物的遗传物质是细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是，病毒的遗传物质是DNA或或RNA。6.证明证明DNA是遗传物质的实验思路是：将是遗传物质的实验思路是：将DNA、蛋白质等组成生、蛋白质等组成生物的各种物质分离开，单独地、直接地观察它们的生理作用。物的各种物质分离开，单独地、直接地观察它们的生理作用。