第17讲 遗传的物质基础-备战2022年高考生物一轮复习精品讲义（人教版）(解析版).doc

[高中生物一轮复****教学讲义 必修2]
第17讲　遗传的物质基础
考点一 DNA是主要遗传物质
1．肺炎双球菌的转化实验
(1)格里菲思实验——体内转化
(2)艾弗里实验——体外转化
(3)肺炎双球菌体内转化实验和体外转化实验的比较
项目
体内转化实验
体外转化实验
培养细菌
在小鼠体内
体外培养基
实验对照
R型细菌与S型细菌的毒性对照
S型细菌各组成成分的作用进行对照
巧妙构思
用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化
将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用
实验结论
加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”
DNA是S型细菌的遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质
联系
(1)所用材料相同
(2)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
(3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则
注意说明：
①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DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
②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。
③
转化的实质是指S型细菌的DN***段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组，而非基因突变。
④由于转化受到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，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。
⑤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DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
⑥格里菲思的体内转化实验只提出“S型细菌体内有转化因子”，并没有具体证明哪种物质是遗传物质。最终证明DNA是遗传物质的是艾弗里。
2．噬菌体侵染细菌实验
1952年，赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验实验过程及结论：
(1)标记细菌
(2)标记噬菌体


(5)实验结论：噬菌体侵染细菌过程中，其DNA进入细菌，而蛋白质外壳仍留在外面，因此，子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。噬菌体的遗传物质是DNA。
注意说明：噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物的放射性分析
(1)噬菌体浸染细菌的实验中，需要短时间保温，然后搅拌、离心。保温的目的是便于噬菌体侵入细菌体内。需要把握好侵染时间的原因是侵染时间过短会有许多噬菌体没来得及侵入细苗，浸染时间过长大肠杆菌会释放出子代噬菌体，两种情况都会干扰实验结果。
(2)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
①含32P的噬菌体侵染大肠杆菌
②含35S的噬菌体侵染大肠杆菌
(3)不能同时用32P和35
S标记宿主细胞而病毒未被标记，否则在子代病毒的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素。
(4)若用C、H、O、N等元素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。
(5)若用C、H、O、N等元素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。
3．肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
项目
肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
设计思路
设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能
处理方法
直接分离：分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养
同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA
结论
①证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质
②说明遗传物质可发生可遗传的变异
①证明DNA是遗传物质
②说明DNA能控制蛋白质的合成
③说明DNA能自我复制
4．烟草花叶病毒侵染烟草的实验
(1)实验者：1957年，格勒和施拉姆。
(2)实验步骤：烟草花叶病毒的基本成分是蛋白质和RNA，用石炭酸处理烟草花叶病毒，去掉蛋白质，只留下RNA，再将RNA接种到正常烟草上，结果发生花叶病；用蛋白质部分去侵染正常烟草，不发生花叶病。
考点二 DNA的结构、复制及基因的本质
1．DNA分子的结构
(1)DNA双螺旋模型构建者：沃森和克里克。
(2)DNA双螺旋结构的形成

(3)DNA的双螺旋结构内容
①DNA由两条脱氧核苷酸链组成，这些链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成主链基本骨架。
③内侧：两链上碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则：A＝T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。
(4)DNA分子结