生物親代與子代之間，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上常常相似，這就是遺傳現(xiàn)象。
金絲猴的后代仍然是金絲猴
1. 闡明 DNA 是主要的遺傳物質(zhì)的探索過程。2. 說明 DNA 是主要的遺傳物質(zhì)。3. 說明自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”。4. 認同實驗技術(shù)在證明 DNA 是遺傳物質(zhì)中的作用。
一、對遺傳物質(zhì)的早期推測
1.20世紀20年代
◇氨基酸的多種多樣的排列順序可能蘊含著遺傳信息
2. 20世紀30年代
◇DNA是由許多脫氧核苷酸（磷酸，堿基，脫氧核糖）聚合形成的生物大分子
證明DNA是遺傳物質(zhì)的兩個經(jīng)典實驗
R型菌 菌落粗糙，無多糖類莢膜無毒性
S型菌菌落光滑，有多糖類莢膜有毒性
(一)格里菲思實驗(1928)
二　肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗
（1）將無毒性的Ｒ型活細菌注射到小鼠體內(nèi)
（2）將有毒性的Ｓ型活細菌注射到小鼠體內(nèi)
（3）將加熱殺死的Ｓ型細菌注射到小鼠體內(nèi)
（4）將加熱殺死的Ｓ型細菌和無毒性的Ｒ型活細菌注射到小鼠體內(nèi)
（1）R型活菌 小鼠不死亡（2）S型活菌 小鼠死亡,分離出S活茵（3）加熱殺死S型菌 小鼠不死亡（4）R型活菌+加熱殺死S菌 小鼠死亡,分離出S型活菌
請思考：為什么第四組中的小鼠死亡
加熱殺死的Ｓ型菌中，含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)－－“轉(zhuǎn)化因子”，將R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌。
那么， “轉(zhuǎn)化因子”是什么物質(zhì)呢?
(二)艾弗里實驗（1944）
將加熱殺死的S型細菌破碎后，設(shè)法去除絕大部分糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，制成細胞提取物，然后對其分別進行不同的處理（“減法原理”）再進行轉(zhuǎn)化實驗。
探究S型細菌中的“轉(zhuǎn)化因子”是DNA、蛋白質(zhì)還是多糖等。
下列關(guān)于肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的敘述，正確的是 （　　） A. 加熱殺死的S 型細菌中DNA 全部失去活性B. 加熱殺死的S 型細菌能使小鼠的體細胞發(fā)生轉(zhuǎn)化C. 加入S 型細菌的DNA 后，只有部分R 型細菌轉(zhuǎn)化成了S 型細菌D. 在轉(zhuǎn)化過程中，加熱殺死的S 型細菌中的DNA 沒有進入R 型活細菌
【解析】加熱殺死的S 型細菌冷卻后其DNA 仍有活性， 仍能起作用，A 項錯誤；加熱殺死的S 型細菌不能使小鼠死亡，也不能使小鼠體細胞發(fā)生轉(zhuǎn)化，B 項錯誤；加入S 型細菌的DNA 后，只有部分R 型細菌轉(zhuǎn)化成了S 型細菌，C 項正確；在轉(zhuǎn)化過程中，加熱殺死的S 型細菌中的DNA 進入R 型活細菌中，使R 型細菌轉(zhuǎn)化為S 型細菌，D 項錯誤?！敬鸢浮緾
DNA ——32p標記
三 、噬菌體侵染細菌的實驗（赫爾希和蔡斯）
2.方法：放射性同位素 標記法
被35S標記的噬菌體與未標記的細菌混合
結(jié)論：蛋白質(zhì)外殼沒有進入大腸桿菌體內(nèi)
被32P標記的噬菌體與未標記細菌混合
結(jié)論：DNA進入大腸桿菌體內(nèi)
（1）被35S標記的噬菌體+大腸桿菌
（2）被32P標記的噬菌體+大腸桿菌
DNA是真正的遺傳物質(zhì)！
4.結(jié)論： 子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的DNA遺傳的。
雖然艾弗里與赫爾希等人的實驗方法不同，但是實驗的設(shè)計思路卻有共同之處。 思考一下，他們最關(guān)鍵的實驗設(shè)計思路是什么？
設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨的、直接的去觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用。
［2019·江蘇卷］赫爾希和蔡斯的T2 噬菌體侵染大腸桿菌實驗證實了DNA 是遺傳物質(zhì)，下列關(guān)于該實驗的敘述正確的是 （　　） A. 實驗中可用15N 代替32P 標記DNA B. 噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的C. 噬菌體DNA 的合成原料來自大腸桿菌D. 實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA
【解析】N 在噬菌體外殼蛋白與DNA 中都存在，本實驗要標記DNA 的特有元素，故不能用15N 代替32P，A 項錯誤。噬菌體外殼蛋白是由噬菌體的遺傳物質(zhì)編碼的，B 項錯誤。噬菌體侵染大腸桿菌后，以自身DNA 為模板，以大腸桿菌中的4 種脫氧核苷酸為原料，合成子代DNA，C 項正確。本實驗證明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，D 項錯誤?！敬鸢浮緾
結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)
四、RNA是遺傳物質(zhì)的實驗證據(jù)
一切生物的遺傳物質(zhì)都是 ，由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 ，所以，
DNA是主要的遺傳物質(zhì)
［2021·安徽蕪湖模擬］下列有關(guān)生物體遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是 （　?。?A. 豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNA B. 酵母菌的遺傳物質(zhì)主要位于染色體上C. T2 噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素D. SARS 病毒的遺傳物質(zhì)不徹底水解產(chǎn)生4 種脫氧核苷酸
【解析】豌豆的遺傳物質(zhì)是DNA。T2 噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，不含有硫元素。SARS 病毒的遺傳物質(zhì)是RNA， 其不徹底水解產(chǎn)生4 種核糖核苷酸?！敬鸢浮緽
1．某科研團隊重復(fù)了格里菲思的肺炎鏈球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，甲組～丁組同時注射總量相同的細菌，實驗過程如下圖所示。下列對該實驗的分析不合理的是 （　?。?A. 乙組和丁組小鼠死亡的時間應(yīng)不同B. 丁組的死亡小鼠體內(nèi)有活的S 型細菌C. S 型活細菌有毒性，R 型活細菌無毒性D. R 型死細菌與S 型活細菌混合也可發(fā)生轉(zhuǎn)化
【解析】丁組將加熱殺死的S 型細菌和R 型活細菌注射到小鼠體內(nèi)，R 型活細菌轉(zhuǎn)化為S 型活細菌需要一定的時間，因此乙組和丁組小鼠死亡的時間應(yīng)不同，A 項正確；丁組死亡的小鼠體內(nèi)存在著S 型和R型兩種活細菌，B項正確； S 型活細菌有毒性，會導(dǎo)致小鼠死亡，而R 型活細菌無毒性， 不會導(dǎo)致小鼠死亡，C 項正確；根據(jù)實驗結(jié)果無法得出R 型死細菌與S 型活細菌混合也可發(fā)生轉(zhuǎn)化的結(jié)論，D 項錯誤。 【答案】D 　
2．1952 年，赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細菌的實驗，證明了DNA 是遺傳物質(zhì)。該實驗的其中一個步驟如下圖所示， 則下列關(guān)于混合培養(yǎng)的描述，正確的是 （　?。?A. 將已被35S 標記的噬菌體和未標記的細菌混合培養(yǎng)B. 將已被32P 標記的噬菌體和未標記的細菌混合培養(yǎng)C. 將已標記的噬菌體和已標記的細菌混合培養(yǎng)D. 將未標記的噬菌體和已標記的細菌混合培養(yǎng)
【解析】噬菌體侵染細菌時，DNA 進入細菌中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在細菌外，經(jīng)過離心后，蛋白質(zhì)外殼在上清液中， DNA 在沉淀物中。由于實驗結(jié)果是上清液放射性很高，沉淀物放射性很低，故該實驗是用35S 標記的噬菌體侵染未標記的細菌，A 項正確?！敬鸢浮緼 　
3．下圖表示科研人員探究“煙草花葉病毒（TMV）的遺傳物質(zhì)”的實驗過程， 由此可以判斷下列說法正確的是 （　　） A. 水和苯酚的作用是分離病毒的蛋白質(zhì)和RNA B. TMV 的蛋白質(zhì)不能進入煙草細胞中C. 侵入煙草細胞的RNA 進行了逆轉(zhuǎn)錄過程D. RNA 是TMV 的主要遺傳物質(zhì)
【解析】分析圖示可知，TMV 被放入水和苯酚中振蕩后， 其RNA 和蛋白質(zhì)分離，可以說明水和苯酚的作用是分離病毒的蛋白質(zhì)和RNA，A 項正確；通過接種的方式，TMV 的蛋白質(zhì)可以進入煙草細胞中，B 項錯誤；此實驗不能說明TMV 的RNA 在煙草細胞中進行了逆轉(zhuǎn)錄過程，C 項錯誤； 此實驗說明TMV 的遺傳物質(zhì)是RNA，而不是蛋白質(zhì)，某種生物的遺傳物質(zhì)只有一種，沒有主次之分，D 項錯誤?！敬鸢浮緼 　
4．下圖為噬菌體侵染細菌實驗的部分過程圖解。下列措施可以使上清液中的放射性顯著增高的是（　?。?A. 圖示細菌不被標記，延長培養(yǎng)時間B. 圖示細菌被32P 標記，延長培養(yǎng)時間C. 圖示細菌被32P 標記，縮短培養(yǎng)時間D. 圖示噬菌體同時被32P 標記，培養(yǎng)適宜時間
【解析】若圖示細菌不被標記，不管是否延長培養(yǎng)時間，上清液中的放射性都不會增高。若圖示細菌被32P 標記，在細菌細胞中新形成的子代噬菌體都被32P 標記，延長培養(yǎng)時間，這些子代噬菌體從細菌細胞中釋放出來，可導(dǎo)致上清液中的放射性顯著增高。若圖示細菌被32P 標記，縮短培養(yǎng)時間，部分噬菌體還未侵入細菌體內(nèi)，離心后，上清液中的放射性不會增高。若圖示噬菌體同時被32P 標記，培養(yǎng)適宜時間，則沉淀物中會出現(xiàn)放射性，上清液中的放射性不會顯著增高。【答案】B 　
（2）噬菌體侵染細菌的過程：

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第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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