2025屆新高考生物精準(zhǔn)復(fù)習(xí)

DNA是主要的遺傳物質(zhì)

對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)Part

0120世紀(jì)中葉

對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)1.你認(rèn)為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)？遺傳物質(zhì)應(yīng)能夠儲(chǔ)存大量的遺傳信息，可以準(zhǔn)確地復(fù)制，并傳遞給下一代，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定等等。2.你認(rèn)為證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法有哪些?例如，將待定的遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移給其他生物，觀察后代的性狀表現(xiàn)等等。DNA

蛋白質(zhì)染色質(zhì)

染色體

1

2

3

4

5孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)豌豆實(shí)驗(yàn)證明生物的性狀由遺傳因子控制染色體在遺傳上的連續(xù)性和穩(wěn)定性摩爾根通過(guò)果蠅實(shí)驗(yàn)證明基因位于染色體上科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體主要組成成分蛋白質(zhì)和DNA遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)？

對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)

對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊(yùn)含著遺傳信息。人們認(rèn)識(shí)到DNA是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子。20世紀(jì)20年代20世紀(jì)30年代沒(méi)發(fā)現(xiàn)其他大分子有類似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。

意識(shí)到DNA的重性，但對(duì)DNA結(jié)構(gòu)沒(méi)有清晰認(rèn)識(shí)。蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)占主導(dǎo)地位。

肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)Part

02

肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)材料：R型、S型肺炎鏈球菌和小白鼠項(xiàng)目S型細(xì)菌R型細(xì)菌菌落表面光滑

表面粗糙菌體

有無(wú)致病性有

無(wú)莢膜的化學(xué)本質(zhì)是多糖多糖莢膜

格里菲斯體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)R型菌對(duì)照原則、單一變量原則1.第一、第二、第三組實(shí)驗(yàn)分別說(shuō)明什么?2.第四組實(shí)驗(yàn)中的S型活菌是怎么產(chǎn)生的?3.如果將S型細(xì)菌的DNA直接注入小鼠體內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致小鼠死亡嗎?4.已知在80～100℃溫度范圍內(nèi)，蛋白質(zhì)將失去活性，DNA的結(jié)構(gòu)也會(huì)被破壞，但當(dāng)溫度降低到55℃左右時(shí)，DNA的結(jié)構(gòu)會(huì)恢復(fù)，但蛋白質(zhì)卻不能恢復(fù)。由此我們可以推斷：在格里菲思的實(shí)驗(yàn)中，加熱殺死的S型細(xì)菌中的“轉(zhuǎn)化因子”可能是哪種物質(zhì)?第一組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明R型細(xì)菌沒(méi)有致病性;第二組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明S型細(xì)菌具有致病性;第三組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明加熱致死的S型細(xì)菌不具有致病性。由R型活菌轉(zhuǎn)化而來(lái)。不會(huì)。沒(méi)有R型活細(xì)菌，S型細(xì)菌的DNA是不能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的。DNA。

格里菲斯體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

從第四組實(shí)驗(yàn)的小鼠尸體中分離出的有致病性的S型活細(xì)菌，其后代也是有致病性的S型細(xì)菌。由此可以判斷：已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌，含有某種促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌的活性物質(zhì)—“轉(zhuǎn)化因子”

。R型菌S型菌

轉(zhuǎn)化因子S型菌

后代“誰(shuí)在轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中起作用”，“轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)”

艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)在殺死的S型細(xì)菌中含有哪些物質(zhì)？但究竟哪一個(gè)才是轉(zhuǎn)化因子呢？關(guān)鍵思路：把S型細(xì)菌的各種物質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)的、直接的觀察它們的作用。

艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。對(duì)照原則、單一變量原則有R型細(xì)菌的培養(yǎng)液S型細(xì)菌的細(xì)胞提取液+R型細(xì)菌有R型細(xì)菌的培養(yǎng)液S型細(xì)菌的細(xì)胞提取液+S型細(xì)菌R型細(xì)菌混合混合有R型細(xì)菌的培養(yǎng)液S型細(xì)菌的細(xì)胞提取液+混合只長(zhǎng)R型細(xì)菌DNA酶

蛋白酶（或RNA酶、酯酶）

S型細(xì)菌1.艾弗里肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了酶的什么特點(diǎn)?2.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的自變量和因變量分別是什么?3.艾弗里實(shí)驗(yàn)控制自變量的原理是什么?4.艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化的五組實(shí)驗(yàn)中，對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組分別是什么?酶的專一性。自變量是細(xì)胞提取物的不同處理，因變量是培養(yǎng)基中活細(xì)菌的種類。在艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，控制自變量的原理屬于“減法原理”。第一組為空白對(duì)照組，第二、第三、第四、第五組都是實(shí)驗(yàn)組。

艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

基因重組R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的本質(zhì)：S型細(xì)菌莢膜控制莢膜形成的X基因加熱殺死被破壞的S型細(xì)菌X基因吸附在R型細(xì)菌表面X基因進(jìn)入R型細(xì)菌重組R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌注意：只是少數(shù)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌

體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的區(qū)別

體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)場(chǎng)所小鼠體內(nèi)

培養(yǎng)基巧妙構(gòu)思將R型與加熱殺死的S型注入小鼠體內(nèi)作為對(duì)照來(lái)說(shuō)明確實(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)化

將物質(zhì)分離提純后，直接、單獨(dú)的觀察各物質(zhì)的作用實(shí)驗(yàn)結(jié)論存在某種轉(zhuǎn)化因子讓R型菌→S型菌DNA才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)

與常態(tài)相比，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。例如在艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)，這利用了“減法原理”。

加法原理減法原理在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中控制自變量，可以采用“加法或減法原理”；與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。例如在“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組分別作加溫、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理，利用了“加法原理”；

T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)Part

03

T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，它的頭部和尾部的外殼都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，頭部?jī)?nèi)含有DNA。T2噬菌體侵染大腸桿菌后，就會(huì)在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來(lái)合成自身的組成成分，進(jìn)行大量增殖。T2噬菌體結(jié)構(gòu)生活方式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

T2噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程侵入別的細(xì)菌合成組裝釋放吸附侵入吸附，注入，合成，裝配，釋放

T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)

噬菌體不是整個(gè)進(jìn)入大腸桿菌體內(nèi)。研究表明：空殼噬菌體能吸附但不能產(chǎn)生子代噬菌體，因此空殼噬菌體不含遺傳物質(zhì)，遺傳物質(zhì)在侵染時(shí)注入了大腸桿菌體內(nèi)。

T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)?zāi)囊环N物質(zhì)進(jìn)入了大腸桿菌體內(nèi)？DNA和蛋白質(zhì)不能直接看到，怎么辦？放射性分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)選擇什么元素進(jìn)行放射性標(biāo)記？放射性同位素標(biāo)記組成元素蛋白質(zhì):DNA：C、H、O、N、SC、H、O、N、P35S32P可以直接標(biāo)記噬菌體嗎？不可以，噬菌體是病毒，無(wú)法單獨(dú)在培養(yǎng)基上存活，應(yīng)用含被標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體

T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程1.先標(biāo)記大腸桿菌大腸桿菌+含35S的培養(yǎng)基→含35S的大腸桿菌大腸桿菌+含32P的培養(yǎng)基→含32P的大腸桿菌2.再標(biāo)記T2噬菌體T2噬菌體+含35S的大腸桿菌→含35S的T2噬菌體T2噬菌體+含32P的大腸桿菌→含32P的T2噬菌體赫爾希和蔡斯

T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌短時(shí)間保溫后攪拌離心攪拌使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。3.標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌

T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)35S標(biāo)記的噬菌體用35S標(biāo)記的噬菌體與大腸桿菌混合經(jīng)短時(shí)間保溫后用攪拌器攪拌離心檢測(cè)上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)細(xì)菌裂解后檢測(cè)子代噬菌體的放射性

上清液放射性很高沉淀物放射性很低子代噬菌體中無(wú)35S

不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。上清液放射性很高說(shuō)明T2噬菌體中的蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入大腸桿菌。沉淀物放射性很低攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌上，隨細(xì)菌離心到沉淀物中。

T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)32P標(biāo)記的噬菌體說(shuō)明T2噬菌體中的DNA進(jìn)入了大腸桿菌。說(shuō)明DNA是真正的遺傳物質(zhì)

子代噬菌體中含32P用32P標(biāo)記的噬菌體與大腸桿菌混合經(jīng)短時(shí)間保溫后用攪拌器攪拌離心檢測(cè)上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)細(xì)菌裂解后檢測(cè)子代噬菌體的放射性上清液放射性很低沉淀物放射性很高沉淀物放射性很高上清液放射性很低培養(yǎng)（保溫）時(shí)間過(guò)短，部分噬菌體還未侵染細(xì)菌；培養(yǎng)（保溫）時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，部分子代噬菌體已經(jīng)釋放。

T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)

35S標(biāo)記的噬菌體32P標(biāo)記的噬菌體上清液放射性高放射性低沉淀物放射性低放射性高子代噬菌體無(wú)放射性有放射性結(jié)論

蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞

DNA進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中

DNA才是噬菌體的遺傳物質(zhì)不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

思考·討論1.艾弗里與赫爾希等人選用細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料，以細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料具有哪些優(yōu)點(diǎn)？個(gè)體小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，細(xì)菌是單細(xì)胞生物，病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼，易于觀察因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。繁殖快，細(xì)菌20-30min就可繁殖一代，病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。

思考·討論2.從控制自變量的角度，艾弗里實(shí)驗(yàn)的基本思路是什么？在實(shí)際操作過(guò)程中最大的困難是什么？艾弗里在每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中特異性地去除了一種物質(zhì)，然后觀察在沒(méi)有這種物質(zhì)的情況下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什么變化。最大的困難是，如何徹底去除細(xì)胞中含有的某種物質(zhì)（如糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等）

思考·討論3.艾弗里和赫爾希等人都分別采用了哪些技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)？這對(duì)于你認(rèn)識(shí)科學(xué)與技術(shù)之間的相互關(guān)系有什么啟示？艾弗里采用的主要技術(shù)手段：細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等。赫爾希采用的主要技術(shù)手段：噬菌體培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)、物質(zhì)的提純和分離技術(shù)等。啟示：科學(xué)成果的取得必須有技術(shù)手段作保證，技術(shù)的發(fā)展需要以科學(xué)原理為基礎(chǔ)，因此，科學(xué)與技術(shù)是相互支持、相互促進(jìn)的。

兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的比較

艾弗里實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)處理方式

直接分離同位素標(biāo)記法

對(duì)照原則

S型細(xì)菌的分離物質(zhì)分與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)相互對(duì)照分別標(biāo)記噬菌體DNA和蛋白質(zhì)的兩組實(shí)驗(yàn)相互對(duì)照

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能有效證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)（蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)）設(shè)計(jì)思路

設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)地直接研究各自不同的遺傳功能

RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證明結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)RNA分別侵染健康煙草植株得到全新病毒不能得到病毒

：RNA蛋白質(zhì)煙草花葉病毒（TMV）只含蛋白質(zhì)和RNA

患病

不患病

DNA是主要的遺傳物質(zhì)

小結(jié)格里菲斯的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化因子是什么加熱殺死的S型細(xì)菌中含有轉(zhuǎn)化因子肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)DNA是肺炎鏈球菌、T2噬菌體的遺傳物質(zhì)RNA是TMV的遺傳物質(zhì)DNA是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物和DNA病毒的遺傳物質(zhì)RNA是RNA病毒的遺傳物質(zhì)更多實(shí)驗(yàn)證據(jù)更多實(shí)驗(yàn)證據(jù)DNA是主要的遺傳物