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DNA是主要的遗传物质

时间:2013-11-12 10:02:04 点击:

  核心提示:知识点总结 本节的内容设置是在掌握基因在染色体的基础上进一步搞清楚遗传物质的本质。染色体由DNA和蛋白质组成,但遗传物质到底是DNA还是蛋白质是接下来需要研究的问题。本节内容包括前期人们对遗传物质的猜...

知识点总结

        本节的内容设置是在掌握基因在染色体的基础上进一步搞清楚遗传物质的本质。染色体由DNA和蛋白质组成,但遗传物质到底是DNA还是蛋白质是接下来需要研究的问题。本节内容包括前期人们对遗传物质的猜测、DNA是遗传物质的实验证据和RNA病毒的遗传物质的实验三部分内容,其中DNA是遗传物质的实验证据是本节的重点和难点部分。先前人们认为蛋白质是遗传物质,但只是猜测,没有通过实验证明出来。

        遗传物质是DNA的实验证明也不是一个实验直接证明出来的,也是通过了长期的摸索过程,主要有这三个重要的部分,一是格里菲思做的小鼠体内的肺炎双球菌转化实验,第二个是艾弗里等人的肺炎双球菌的体外转化实验,最典型的一个是第三个,是赫尔希和蔡斯做的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验。格里菲思的转化实验只是得出了加热杀死的S型肺炎双球菌中含有某种能促使R型肺炎双球菌转化成S型细菌的“转化因子”,但这种物质到底是什么并没有进一步去证明。

         艾弗里的实验是在体外进行的,他是在格里菲思实验的基础上进行的,他的设计思路是最关键的,他设法将DNA、蛋白质、多糖等物质分开,单独地、直接地去观察它们的作用,从而证明了DNA才是使R型细菌转化的物质。这个设计思路也是非常值得大家去深思的,做法很简单,但想到是最关键的。

        但由于单纯的提纯出来的DNA纯度有限,当时有很多人对实验结果有质疑,这就引出了噬菌体浸染细菌的这个实验。赫尔希和蔡斯的成功之处就是他们找到了很好的来证明这一问题的材料,并且运用了恰当的方法。噬菌体是一种DNA病毒,组成成分只有DNA和蛋白质,而DNA和蛋白质都有各自的特征元素,DNA含P,而噬菌体的蛋白质几乎不含P,蛋白质含有S,而DNA中不含S,再就是运用了放射性同位素标记法合理的解决了这一问题,而不用再去提纯DNA或者蛋白质。他们的思路和艾弗里一样,但用的方法更加有说服力,即分别标记DNA和蛋白质,单独观察它们在噬菌体的遗传过程中的作用。再就是实验的整个过程也是大家需要认真学习的内容,也是本节的重点和难点。

        通过艾弗里的肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,后来人们发现RNA病毒后,发现RNA病毒不含DNA,并通过实验证明了RNA是它们的遗传物质,因此最后人们对遗传物质的认识更加准确,即DNA是主要的遗传物质,因为绝大多数的生物以DNA作为遗传物质,当然不是全部。

常见考法

        本节重点内容是实验部分,并且实验内容较复杂,在平时测试还是高考中,多以选择题的形式出现,考查大家对生物遗传物质的认识水平,对几个经典实验的实验方法、原理、设计思路及实验结果的分析等方面问题掌握水平。

误区提醒

        肺炎双球菌的体内和体外转化实验、噬菌体侵染细菌的实验是本节的重点和难点问题,大家必须搞清楚这几个实验的关系,搞清楚在实验方法、设计思路和实验结果的分析的相同点和不同点。如格里菲思的实验和艾弗里的实验虽然都有肺炎双球菌,但一个是小鼠体内,一个是进行的体外转化,实验结果和结论也不一样。再就是在叙述艾弗里的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的实验结论的时候一定要注意,是DNA是遗传物质,而不能说成DNA是主要的遗传物质,这个主要也是常常考查的一个问题。DNA是主要的遗传物质是对于生物界整体而言的,对于一种特定的生物,遗传物质只能是一种,因此不能加主要。可以这么记:有DNA的生物的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA。因为只有RNA病毒这种生物不含DNA。

        【典型例题】

        例1. 某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下4个实验:①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠体内;②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠体内;③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠体内;④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠体内.以上4个实验中小鼠存活的情况依次是(    )

         A、存活、存活、存活、死亡            B、存活、死亡、存活、死亡

         C、死亡、死亡、存活、存活 D、存活、死亡、存活、存活

        解析:①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠体内:DNA被水解,不能发生转化;

        ②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠体内:S型活细菌使小鼠发病,无需转化;

       ③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠体内:R型菌已经死亡,不能转化;

        ④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠体内:只有DNA没有活细菌,无法表达出致病特征。

         答案:D

        【总结升华】

         S型菌发生转化的条件——具有S菌的DNA片段(若水解后将转变为脱氧核糖核苷酸,不能携带遗传信息),能促进活的R型细菌转化成S型细菌。”

作者:不详 来源:网络
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