肺炎双球菌转化实验.ppt

(2015(2015全国全国1)1)人或动物人或动物PrP基因编码一种蛋白基因编码一种蛋白(PrPc),该该蛋白无致病性。蛋白无致病性。PrPc的空间结构改变后成为的空间结构改变后成为PrPsc(阮粒阮粒)，就具有了致病性。就具有了致病性。PrPsc可以诱导更多的可以诱导更多的PrPc转变为转变为PrPsc，实现阮粒的增殖，可以引起疯牛病。据此判断，实现阮粒的增殖，可以引起疯牛病。据此判断，下列叙述正确的是下列叙述正确的是 A.阮粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中阮粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中 B.阮粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同阮粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同 C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化 D.PrPc转变为转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程的过程属于遗传信息的翻译过程必修必修2遗传与进化遗传与进化第第3 3章基因的本质章基因的本质考纲展示考纲展示考频考频考纲解读考纲解读人类对遗传物质人类对遗传物质的探索过程的探索过程()()理解探索遗传物质的几个经典实验的理解探索遗传物质的几个经典实验的设计思路、方法、原理及问题分析设计思路、方法、原理及问题分析DNA分子结构分子结构的主要特点的主要特点()()识记识记DNADNA分子的元素组成、结构单位及分子的元素组成、结构单位及双螺旋结构特点，概述双螺旋结构特点，概述DNADNA分子的稳定分子的稳定性、多样性和特异性性、多样性和特异性基因的概念基因的概念()()理解基因的本质，说明基因与理解基因的本质，说明基因与DNADNA、染、染色体的关系色体的关系DNA分子的复分子的复制制()()概述概述DNADNA分子复制的场所、时间和过程，分子复制的场所、时间和过程，理解理解DNADNA复制的条件、特点及意义复制的条件、特点及意义第第5讲讲DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质【按图索骥按图索骥】肺炎双球菌转化肺炎双球菌转化噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌烟草花叶病烟草花叶病毒侵染烟草毒侵染烟草DNA是遗传物质是遗传物质RNA是遗传物质是遗传物质【术语必背术语必背】1.格里菲思实验的结论是：加热杀死的格里菲思实验的结论是：加热杀死的S型细菌中存在型细菌中存在 2.艾弗里实验的结论是：艾弗里实验的结论是： 才是使才是使R型细菌产生稳定型细菌产生稳定性变化的物质，即性变化的物质，即DNA是遗传物质。是遗传物质。3.在在T2噬菌体的化学组成中，仅噬菌体的化学组成中，仅分子中含有分子中含有S，P几乎都存在于几乎都存在于分子中。分子中。4.证明证明DNA是遗传物质的相关实验的实验思路是：设法是遗传物质的相关实验的实验思路是：设法将将等其他物质分离开，等其他物质分离开，观观察它们的生理作用。察它们的生理作用。5.病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是；细胞生物的遗传物；细胞生物的遗传物质是质是 。 蛋白质蛋白质“转化因子转化因子”DNADNADNA与蛋白质与蛋白质单独地、直接地单独地、直接地DNA或或RNADNA【阅读教材阅读教材】 P42-441.1.肺炎双球菌体外转化实验设计思路肺炎双球菌体外转化实验设计思路 将组成将组成_的各种物质分离提纯，并使其分别与的各种物质分离提纯，并使其分别与_混合培养，单独观察各种物质的作用。混合培养，单独观察各种物质的作用。S型细菌型细菌R型细菌型细菌项目项目体内转化实验体内转化实验体外转化实验体外转化实验时间时间人物人物1928年英国科学家年英国科学家_1944年美国科学家年美国科学家_和他的同和他的同事事实验实验材料材料R型型细菌细菌R型活菌型活菌S型细菌的型细菌的DNA、蛋、蛋白质、多糖荚膜白质、多糖荚膜S型型细菌细菌2.2.体内转化实验与体外转化实验比较表体内转化实验与体外转化实验比较表格里菲思格里菲思艾弗里艾弗里菌体无多糖荚膜、菌菌体无多糖荚膜、菌落表面粗糙、无毒性落表面粗糙、无毒性菌体有多糖荚膜、菌菌体有多糖荚膜、菌落表面光滑、有毒性落表面光滑、有毒性将将R R型活菌和型活菌和S S型死菌混合型死菌混合注射到小鼠体内注射到小鼠体内_R R型活菌与用型活菌与用DNADNA酶处理的酶处理的S SDNADNA混合培养混合培养_R R型活菌和型活菌和S S多糖荚膜混合培多糖荚膜混合培养养_R R型活菌型活菌+SDNA+SDNA混合培养混合培养_将将S S型活菌注射到小鼠体内型活菌注射到小鼠体内_实实验验过过程程实实验验过过程程结论结论体内转化实验体内转化实验体外转化实验体外转化实验死亡死亡不死亡不死亡不死亡不死亡死亡死亡“转化因子转化因子”有有R菌、菌、S菌菌只有只有R型菌型菌只有只有R型菌型菌只有只有R型菌型菌DNA是遗传物质，而蛋是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质白质等不是遗传物质R R型活菌型活菌+S+S蛋白质混合培养蛋白质混合培养_S SDNADNA是促使是促使R R型细菌转化为型细菌转化为S S型型细菌的物质，即细菌的物质，即_将将R R型活菌注射到小鼠体型活菌注射到小鼠体内内_将加热杀死的将加热杀死的S S型菌注射到型菌注射到小鼠体内小鼠体内_加热杀死的加热杀死的S S型细菌内含有型细菌内含有使使R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌型细菌的的_(2011(2011广东广东) )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，结果如下表。从表可知实验，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型菌物质型菌物质 培养皿长菌情况培养皿长菌情况R蛋白质蛋白质R型型R荚膜多糖荚膜多糖R型型RDNAR型、型、S型型RDNA(经经DNA酶处理酶处理)R型型A.不能证明不能证明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.说明说明S型菌的荚膜多糖有酶活性型菌的荚膜多糖有酶活性C.和和说明说明S型菌的型菌的DNA是转化因子是转化因子D.说明说明DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质【知识排查知识排查】()(1)将将S型菌的型菌的DNA和和DNA酶混合加入含酶混合加入含R型菌的型菌的培养基中，培养基中将产生培养基中，培养基中将产生S型菌。型菌。()(2)肺炎双球菌转化的实质是游离肺炎双球菌转化的实质是游离DNA片段的转移片段的转移和重组。和重组。()(3)S型菌表面多糖类荚膜的形成受型菌表面多糖类荚膜的形成受DNA(基因基因)控制。控制。()(4)艾弗里等肺炎双球菌转化实验、赫尔希与蔡斯艾弗里等肺炎双球菌转化实验、赫尔希与蔡斯噬菌体侵染细菌实验的技术相同。噬菌体侵染细菌实验的技术相同。缺乏缺乏“转化因子转化因子”S菌的游离菌的游离DNA片段与片段与R菌的菌的DNA重组重组用培养基转化培养用培养基转化培养同位素标记同位素标记【核心讲透核心讲透】1肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验S型细菌的型细菌的DNA能使能使R型细菌转化为型细菌转化为S型细菌型细菌加热杀死的加热杀死的S型细菌能型细菌能使使R型细菌转化为型细菌转化为S型型细菌细菌实验实验结果结果体外转化实验体外转化实验体内转化实验体内转化实验项目项目S型细菌各成分的作用型细菌各成分的作用进行对照进行对照 R型细菌与型细菌与S型细菌的型细菌的毒性对照毒性对照实验实验原则原则体外培养基体外培养基 在小鼠体内在小鼠体内培养培养细菌细菌艾弗里及其同事艾弗里及其同事 格里菲思格里菲思实验者实验者体外转化实验体外转化实验体内转化实验体内转化实验项目项目【核心讲透核心讲透】巧妙选用巧妙选用R R型和型和S S型两种肺炎双球菌转化实验型两种肺炎双球菌转化实验联系联系将物质提纯分离后，直接将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用在实验中所起的作用用加热杀死的用加热杀死的S型细菌注射型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化说明确实发生了转化巧妙巧妙构思构思S型细菌的型细菌的DNA是遗传物质是遗传物质S型细菌体内有型细菌体内有“转化因子转化因子”实验实验结论结论体外转化实验体外转化实验体内转化实验体内转化实验项目项目实验目的都是探究遗传物质的本质实验目的都是探究遗传物质的本质体内转化实验是体外转化实验的基础，后者则是前者体内转化实验是体外转化实验的基础，后者则是前者的延伸的延伸实验设计都遵循对照原则和单一变量原则实验设计都遵循对照原则和单一变量原则2 2肺炎双球菌转化实验中的对照分析肺炎双球菌转化实验中的对照分析(1)格里菲思的实验中的对照格里菲思的实验中的对照用活的用活的S S型细菌、型细菌、R R型细菌、加热杀死的型细菌、加热杀死的S S型细菌分别型细菌分别注射小鼠形成对照，结果说明注射小鼠形成对照，结果说明S S型细菌有毒性，型细菌有毒性，R R型细菌型细菌和加热杀死的和加热杀死的S S型细菌无毒性。型细菌无毒性。加热杀死的加热杀死的S型细菌单独注射和加热杀死的型细菌单独注射和加热杀死的S型细菌与型细菌与R型活细菌混合注射小鼠形成对照，结果说明型活细菌混合注射小鼠形成对照，结果说明S型细菌体型细菌体内有转化因子能使内有转化因子能使R型细菌转化为型细菌转化为S型细菌。型细菌。(2)艾弗里的体外转化实验艾弗里的体外转化实验DNA、蛋白质、多糖等物质之间形成相互对照，而、蛋白质、多糖等物质之间形成相互对照，而DNA和和DNA酶处理产物之间也形成对照，结果说明酶处理产物之间也形成对照，结果说明DNA是遗是遗传物质，其他物质和传物质，其他物质和DNA的水解产物不是遗传物质。的水解产物不是遗传物质。3.S型菌和R型菌转化的实质和影响因素 (4)一般情况下，转化的效率很低，只有少部分R型细菌被转化为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影响。(1)加热杀死的S型细菌，其蛋白质结构被破坏。 DNA在加热过程中，双螺旋解开、氢键被打断，但缓慢冷却时，其结构可以得到恢复。 (2)S型细菌遗留下的DNA片段中，包含有控制荚膜形成的基因，这些片段从S型细菌中释放出来，被一些R型细菌所摄取，进入R型细菌中，整合进入R型细菌的基因组中，使R型细菌转化成S型细菌。(3)转化的实质：外源DNA与受体细胞DNA之间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息。因此，转化作用可以看成广义上的基因重组。例：例：S S型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型( (如如、型等型等) )，不同的抗原类型之间不能通过突变而发，不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转换。生转换。 在特殊条件下离体培养在特殊条件下离体培养S-S-型肺炎双球菌可从中分离型肺炎双球菌可从中分离出出R-R-型菌。型菌。GriffithGriffith将加热杀死的将加热杀死的S-S-型菌与型菌与R-R-型型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患肺炎大量死亡，并菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患肺炎大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得了具有活性的从患病死亡小鼠体内获得了具有活性的S-S-型菌；而单型菌；而单独注射加热杀死的独注射加热杀死的S-S-型菌小鼠未死亡。型菌小鼠未死亡。 此实验结果能支持的假设是此实验结果能支持的假设是 A.S-S-型菌经突变形成了耐高温型菌型菌经突变形成了耐高温型菌 B.S-S-型菌是由型菌是由 R-R-型菌突变形成的型菌突变形成的 C.R-R-型菌经过转化形成了型菌经过转化形成了 S-S-型菌型菌 D.加热后加热后S-S-型菌可能未被完全杀死型菌可能未被完全杀死 (2014(2014福建福建) )在肺炎双球菌转化实验中，在肺炎双球菌转化实验中，S S型菌有型菌有SS、SS、SS等多种类型，等多种类型，R R型菌是由型菌是由SS型突变产生。型突变产生。 利用加热杀死的利用加热杀死的SS与与R R型菌混合培养，出现了型菌混合培养，出现了S S型菌，型菌，有人认为有人认为S S型菌出现是由于型菌出现是由于R R型菌突变产生，但该实验中型菌突变产生，但该实验中出现的出现的S S型菌全为型菌全为_型，否定了这种说法。型，否定了这种说法。S例：例：“肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验”证明了证明了DNADNA是遗传物质，是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。得出这一结论的关键是而蛋白质不是遗传物质。得出这一结论的关键是 A.用用S型活菌和热杀死后的型活菌和热杀死后的S型菌分别对小白鼠进行型菌分别对小白鼠进行人工自动免疫，并形成对照人工自动免疫，并形成对照 B.用热杀死的用热杀死的S型菌与无毒型菌与无毒R型菌混合后注射到小鼠型菌混合后注射到小鼠体内，测定小鼠体液中抗体含量体内，测定小鼠体液中抗体含量 C.从死亡小鼠体内分离获得了从死亡小鼠体内分离获得了S型菌，且这种变异是型菌，且这种变异是能遗传的，后代还全是能遗传的，后代还全是S型菌型菌 D.S菌可能的各种因子分离并分别加入菌可能的各种因子分离并分别加入R型菌培养基型菌培养基中，观察是否发生转化中，观察是否发生转化 【好题练熟好题练熟】(2015(2015云南三校联考一云南三校联考一) )下列关于遗传物质的说法，错下列关于遗传物质的说法，错误的是误的是 真核生物的遗传物质是真核生物的遗传物质是DNA 原核生物的遗传物质是原核生物的遗传物质是RNA 细胞核的遗传物质是细胞核的遗传物质是DNA 细胞质的遗传物质是细胞质的遗传物质是RNA 甲型甲型H1N1流感病毒的遗传物质是流感病毒的遗传物质是DNA或或RNA 噬菌体的遗传物质是噬菌体的遗传物质是DNA A. B. C. D.2.(20152.(2015洛阳统考一洛阳统考一) )S S型肺炎双球菌可使人患肺炎，型肺炎双球菌可使人患肺炎，而而R R型肺炎双球菌却无致病性，下列有关叙述正确的是型肺炎双球菌却无致病性，下列有关叙述正确的是 A.肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质 B.S型菌再次进入人体后可刺激记忆细胞中某些基因型菌再次进入人体后可刺激记忆细胞中某些基因的表达的表达 C.S型菌与型菌与R型菌致病性的差异是细胞分化的结果型菌致病性的差异是细胞分化的结果 D.R型细菌转化成型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的型细菌，说明这种变异是定向的3.(20143.(2014湖南十三校一联湖南十三校一联) )下列关于科学家探究下列关于科学家探究“DNADNA是遗传物质是遗传物质”实验的叙述，正确的是实验的叙述，正确的是 A.给小鼠注射加热杀死的给小鼠注射加热杀死的S型细菌，小鼠不死亡是因型细菌，小鼠不死亡是因为为S型细菌型细菌DNA加热后变性加热后变性 B.给小鼠注射加热杀死的给小鼠注射加热杀死的S型细菌和型细菌和R型活细菌，小型活细菌，小鼠死亡，从死亡的小鼠体内可分离出活的鼠死亡，从死亡的小鼠体内可分离出活的S型细菌型细菌 C.用用32P标记噬菌体的侵染实验中，可以通过长时间标记噬菌体的侵染实验中，可以通过长时间保温减少上清液的放射性保温减少上清液的放射性 D.噬菌体侵染细菌实验中也可用噬菌体侵染细菌实验中也可用14C和和18O分别标记蛋分别标记蛋白质和白质和DNA两种肺炎双球菌在小鼠体内的数量变化两种肺炎双球菌在小鼠体内的数量变化 适量的适量的R型细菌注入到小鼠体内，数量会减少，最型细菌注入到小鼠体内，数量会减少，最后几乎降为后几乎降为0，原因是小鼠具有免疫系统，能将少量的，原因是小鼠具有免疫系统，能将少量的R型细菌清除。型细菌清除。 适量的适量的S型细菌注入到小鼠体内，数量会增加，因型细菌注入到小鼠体内，数量会增加，因为为S型细菌有毒，会使小鼠的免疫力大大降低。型细菌有毒，会使小鼠的免疫力大大降低。 适量的混合菌注入到小鼠体内，数量都会增加，因适量的混合菌注入到小鼠体内，数量都会增加，因为为S型细菌的存在，导致小鼠免疫力下降，使型细菌的存在，导致小鼠免疫力下降，使R型细菌的型细菌的数量也增加。数量也增加。 加热杀死的加热杀死的S型细菌与正常的型细菌与正常的R型细菌混合注入到型细菌混合注入到小鼠体内，小鼠体内，R型细菌数量会暂时下降，但一旦型细菌数量会暂时下降，但一旦S型细菌的型细菌的DNA将将R型细菌转化成活性型细菌转化成活性S型细菌，小鼠的免疫力会型细菌，小鼠的免疫力会崩溃，接下来两种细菌的数量都会增加。崩溃，接下来两种细菌的数量都会增加。 解析：S型细菌DNA具有耐高温特性，加热仍有生物活性。给小鼠注射加热杀死的S型细菌和R型活细菌，小鼠死亡，说明有生物活性的S型细菌DNA，可促使R型活细菌转变成S型细菌。长时间保温，子代噬菌体释放出来，会提高上清液的放射性。蛋白质和DNA都含有C和O，不能达到间接分离的目的。考考 点点 二二噬菌体侵染细菌的实验和噬菌体侵染细菌的实验和DNA是遗传物质的相关实验是遗传物质的相关实验1据T2噬菌体模式图回答下列问题：(1)在标记噬菌体时，为什么用32P标记DNA，用35S标记蛋白质？能否用14C、18O等元素标记？阅读教材阅读教材(2)在实验中，分别用35S和32P标记的噬菌体侵染细菌，能否用同时被35S和32P标记的噬菌体侵染细菌？(3)怎样才能获得用35S和32P标记的噬菌体？ (1)P只存在于DNA，S只存在于蛋白质；因为DNA和蛋白质中都含有C、H、O、N等元素，故不能标记C、O等元素。 (2)不可以，因无法确定放射性是哪种物质。 (3)分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，获得被32P和35S标记的大肠杆菌，再用噬菌体去侵染相应标记的大肠杆菌。4RNA是遗传物质的相关实验(1)实验材料烟草花叶病毒和烟草，烟草花叶病毒的组成是蛋白质和RNA。(2)实验过程及结果(3)实验结果分析和结论烟草花叶病毒的_能自我复制，控制生物的遗传性状，因此_是它的遗传物质。(2)不感染RNA(3)RNARNA5DNA是主要的遗传物质因为绝大多数生物的遗传物质是_，所以DNA是主要的遗传物质。DNADNARNADNA项目细胞生物(真核、原核)非细胞生物(病毒)核酸DNA和RNADNARNA遗传物质_各小题来自2014各地高考及模拟名题的选项，请判断正误。(1)赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制。()(2)侵染细胞时，病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞。()(3)35S标记组：培养时间过长，沉淀物放射性增高。()(4)35S标记组：培养时间越长，含35S的子代噬菌体比例越高。()(5)32P标记组：搅拌不够充分，上清液放射性增高。()(1) (2) (3) (4) (5) 知识排查知识排查1噬菌体侵染细菌实验核心讲透核心讲透实验材料及原理材料：T2噬菌体和细菌(大肠杆菌)原理：T2噬菌体仅由蛋白质外壳和一个DNA分子组成，是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，侵入后，能在自身遗传物质的作用下，利用细菌体内的物质进行大量繁殖实验过程与实验结果标记细菌细菌含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的噬菌体噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体细菌上清液放射性高，沉淀物放射性低含32P的噬菌体细菌上清液放射性低，沉淀物放射性高实验分析因为上清液中含侵染后T2噬菌体外壳，沉淀物含被侵染的细菌，所以过程表明噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌内部，噬菌体的DNA进入了细菌内部实验结论直接证明：DNA是噬菌体的遗传物质间接证明：DNA能够自我复制，使前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性；DNA能控制蛋白质的生物合成，从而能够控制新陈代谢和性状。不能证明：DNA是主要遗传物质；蛋白质不是遗传物质(2)实验结果分析用35S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。用35S标记的噬菌体，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。用32P标记噬菌体，沉淀物中放射性很高的原因：DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中。用32P标记的噬菌体，上清液中含放射性的原因：a保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。b保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液也会使上清液中出现放射性。 标记噬菌体侵染细菌实验中的误区 该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。 35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)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，不能确定是何种元素的放射性。3噬菌体侵染细菌实验中子代噬菌体元素来源的判断方法T2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：(1)若用32P和35S标记T2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T2噬菌体的核酸中有32P标记。(2)若用32P和35S标记宿主细胞而T2噬菌体未被标记，则在子代T2噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素。(3)若用C、H、O、N等标记T2噬菌体而宿主细胞未被标记，则只在部分子代T2噬菌体的核酸中有标记元素。(4)若用C、H、O、N等标记宿主细胞而T2噬菌体未被标记，则在子代T2噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素。 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会出现。噬菌体亲子代个体与细菌之间的同位素标记关系：项目DNA蛋白质DNA和蛋白质亲代噬菌体32P35S14C、3H、18O、15N细菌31P32S12C、1H、16O、14N子代噬菌体32P、31P32SC、H、O、N两种都有4与肺炎双球菌的体外转化实验的比较项目肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验不同点方法不同直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养同位素标记：分别用32P和35S标记DNA和蛋白质结论不同证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质证明DNA是遗传物质5生物体内遗传物质的判断方法(1)作为遗传物质必须具备的四个条件能够精确地自我复制，使前后代具有一定的连续性。能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。具有贮存大量遗传信息的潜在能力。具有相对稳定性，可产生可遗传的变异。(2)生物体遗传物质的判断具有细胞结构的生物，其细胞中含有DNA和RNA两种核酸，遗传物质是DNA。病毒体内只含有DNA或RNA 种核酸，含DNA的病毒遗传物质是DNA，含RNA的病毒遗传物质是RNA。(3)病毒的遗传物质的探究思路若探究蛋白质和核酸哪个是遗传物质设法将两者分开，单独侵染宿主细胞，看能否增殖或个体是否出现患病症状即可证明。若探究某种未知病毒遗传物质是DNA还是RNA，则借助水解酶法，观察能否增殖即可证明。具体步骤如下：a分离提纯：肺炎双球菌的转化实验。缺点：物质纯度不能保证是100%。b同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把DNA与蛋白质区分开。c病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒。d水解酶法：利用酶的专一性，控制起作用的物质，从而判断出起作用的物质种类。 一切生物(朊病毒除外)的遗传物质是核酸(DNA或RNA)。 凡细胞生物(不论是真核生物还是原核生物)，其遗传物质都是DNA，其细胞中的RNA只是遗传信息表达的媒介。 细胞质中的核酸主要是RNA，而细胞质中的遗传物质是DNA。 原核细胞的DNA分布于拟核和细胞质中的质粒。真核细胞的DNA主要存在于染色体上，少数存在于细胞质中的叶绿体、线粒体或质粒中。1(2015临沂一模)在“噬菌体侵染细菌的实验”中，如果对35S标记的噬菌体甲组不进行搅拌、32P标记的噬菌体乙组保温时间过长，其结果是()A上清液中，甲组出现较强放射性，乙组也会出现较强放射性B甲组沉淀物中出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性C沉淀物中，甲组出现较强放射性，乙组也会出现较强放射性D甲组上清液中出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性好题练熟好题练熟 解析：两组实验的正常现象是甲组的放射性主要出现在上清液中，乙组的放射性主要出现在沉淀物中。如果没有对甲组进行搅拌则吸附在细菌表面的噬菌体外壳和细菌一起经离心进入沉淀物，导致沉淀物中放射性较强。如果对乙组保温时间过长，则感染了噬菌体的细菌会裂解，释放出其中的子代噬菌体，经搅拌、离心后会导致上清液中放射性较强。 噬菌体侵染细菌实验的关键点拨 实验思路：该实验思路与肺炎双球菌体外转化实验的实验思路相同，都是把DNA和蛋白质分开，分别研究它们在遗传中的作用。后者采用的是化学方法，而赫尔希和蔡斯则利用同位素标记技术分别标记DNA和蛋白质，间接将两者分开。 实验操作：实验过程中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含有质量较轻的T2噬菌体，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 实验结论：DNA是遗传物质。注意这个结论中不能加“主要”，当有“少量生物的遗传物质是RNA”作衬托的时候，才能说DNA是主要的遗传物质。 2(2015江苏五校联盟质检)下列关于噬菌体侵染细菌的实验叙述错误的是() A用32P标记的噬菌体侵染细菌时，保温时间过短或过长，都会使上清液放射性含量升高 B用35S标记的噬菌体侵染细菌后，上清液放射性很高，但不能证明蛋白质不是遗传物质 C该实验说明了DNA能自我复制并能指导蛋白质的合成 D该实验的结果与肺炎双球菌转化实验的结果都能说明它们发生了可遗传的变异 解析：噬菌体侵染细菌的实验中，32P标记的是噬菌体DNA，实验中，噬菌体将DNA注入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，离心后，蛋白质外壳在上清液中，菌体在下面沉淀物中，沉淀物放射性很高。保温时间过短，32P标记DNA尚未注入细菌，离心后，导致上清液放射性含量升高；保温时间过长，侵染已完成且细菌裂解，导致上清液放射性含量升高，A正确。35S标记的是蛋白质外壳，并未进入细菌细胞，实验无法判断蛋白质不是遗传物质，B正确。进入细菌的只有DNA，却能得到许多个完整的噬菌体，说明DNA能自我复制并能指导蛋白质的合成，C正确。“噬菌体侵染细菌实验”重点研究DNA的遗传特性而不是其变异的特点，D错误。 3(2015江西省重点中学高三联考)一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。对此有关叙述错误的是() A最初认为遗传物质是蛋白质，是因为推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息 B摩尔根用假说演绎法论证了基因位于染色体上 C探究减数分裂中染色体变化的实验用到模型建构的方法 D将S型菌的DNA和DNA酶混合加入含R型菌的培养基中，培养基中将产生S型菌 解析：本题考查遗传物质的探索实验的相关知识，主要考查理解分析能力。S型菌的DNA会被DNA酶分解，S型菌的DNA是转化因子，其DNA被破坏，则R型菌不会转化成S型菌，故D选项错误。 生物实验中对照实验的类型 对照组通常指在自然状态下或已知影响因素所造成的结果的一组实验；而实验组通常指某种自变量的改变对实验结果的影响未知，需要人为探索的一组实验。对照组能帮助人们排除无关变量所造成的实验误差，与实验组对照有助于得出真实可信的结果或结论。 在近年的高考试题中，同位素示踪法多有涉及。试题的内容多与经典生物学实验联系，有时也可设置新情境来进行命题，其考查内容涉及细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向以及细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。 在解答同位素示踪法应用问题时，首先需分清所标记的化合物，根据示踪元素的移动位置判断生化反应的进程，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。 1标记某元素，追踪其转移途径 如用18O标记H2O，光合作用只产生18O2，再用18O标记CO2，光合作用只产生O2。证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自于CO2。卡尔文等用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，追踪检测其放射性，证明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。用同位素14C标记，研究生长素的极性运输问题等。 2标记特征元素，探究化合物的作用 如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，发现大肠杆菌体内有放射性物质；用35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质。由此证明了DNA是噬菌体的遗传物质。 3标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理 如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15N标记DNA，证明了DNA复制的特点是半保留复制。谢谢大家