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第三章 遗传的分子基础
1.肺炎链球菌体内转化实验（格里菲斯） ——转化的本质：基因重组
S型菌 R型菌
菌体（观察方式：显微镜） 有多糖荚膜 无荚膜
菌落（观察方式：肉眼观察 ——固体培养基上菌落的形态） 表面粗糙 表面光滑
毒性 有毒性（小鼠：败血症/人类：肺炎） 无
结论：S型死菌中含有转化因子进入R型菌，引起R型菌产生稳定的遗传变异
2.肺炎链球菌体外（离体）转化实验（艾弗里）
核心思路：将肺炎链球菌中DNA、蛋白质、荚膜等物质用离心法分开，分别于R型菌混合培养（液体培养基），观察菌落的形态（固体培养基）
实验方法：分离提纯法
结论：转化因子是DNA，同时证明其他物质不是遗传物质。
3.噬菌体侵染细菌实验
噬菌体：是DNA病毒，营寄生生活，组成成分：DNA+蛋白质
核心思路：不同的放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质，单独观察它们作用
实验方法：放射性同位素示踪法——注意：DNA复制实验中14N/15N无放射—同位素示踪法
结论：噬菌体的遗传物质是DNA，不能证明蛋白质不是遗传物质。
选用32P的原因？ ①P是DNA的特征元素，蛋白质没有P元素
②32P放射性同位素标记便于示踪研究磷的方向
易错点一：噬菌体的“三不能”
①不能用培养基直接培养噬菌体——因为病毒只能寄生于活细胞进行代谢、增殖
②不能用32P和35S同时标记在一个噬菌体上
③不能标记在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
易错点二：实验结果的误差
32P的放射性结果——与培养时间有关
35S的放射性结果——与搅拌是否充分有关
（搅拌目的：将噬菌体的蛋白质与大肠杆菌分离）
烟草花叶病毒感染与重建实验
烟草花叶病毒（TMV）——RNA复制病毒——组成成分：RNA（6%）+蛋白质（94%）
结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA
5.不同生物的遗传物质
所有细胞生物的遗传物质都是DNA
DNA病毒的遗传物质是DNA——噬菌体
RNA病毒的遗传物质是RNA——TMV、HIV、小儿麻痹病毒、脑炎病毒、流感病毒
综上所述：大部分生物的遗传物质是DNA——注意：这句话是针对生物界说的
针对某种生物来说，遗传物质只有一种。
【例】如图表示肺炎链球菌的转化实验。下列相关叙述错误的是（ ）
A.DNA酶的作用是水解S型菌的DNA
B.结果1中S型肺炎链球菌占绝大多数
C.该实验证明 DNA是遗传物质
D.结果2中全部为R型肺炎链球菌
【答案】：B
【例】如图是用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程，A代表T2噬菌体侵染大肠杆菌，B代表T2噬菌体外壳，C代表大肠杆菌。下列有关叙述正确的是（ ）
A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，培养液中需含32P
B.若要证明DNA是遗传物质，还需设计一组用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验作对照
C.保温时间过长会提高T2噬菌体侵染大肠杆菌的成功率使上清液中放射性的比例下降
D.T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，大肠杆菌为 T2噬菌体繁殖提供了所有条件
【答案】：B
【例】赫尔希和蔡斯进行了验证DNA是噬菌体遗传物质的实验。下列相关说法错误的是（ ）
①将大肠杆菌细胞分别放在含放射性同位素35S或32P的培养基中培养
②将大肠杆菌细胞放在含放射性同位素35S和32P的培养基中培养
③用T2噬菌体分别侵染被35S或32P标记的大肠杆菌使T噬菌体分别被35S或32P标记
④噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程：吸附→注入→复制→组装→释放
⑤用35S或32P标记噬菌体DNA的实验方法叫荧光标记法
⑥用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验结果中，上清液理论上不含放射性，因噬菌体已将含32P的 DNA全部注入到大肠杆菌内
⑦赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
A.①④6 B.②③⑤ C.④⑥⑦ D.②⑤⑦
【答案】：D
【例】如图为烟草花叶病毒重建实验示意图。下列叙述正确的是（ ）
A.该实验可证明TMV的遗传物质是RNA
B.单独使用TMV的蛋白质也能使烟草叶片感染
C.该实验利用了同位素标记法跟踪构成TMV的物质的去向
D.A型后代的蛋白质和TMVB的蛋白质相同
【答案】：A
【例】下列关于在探索遗传物质过程中相关实验的叙述，错误的是（ ）
A.格里菲思的实验中从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌既有S型细菌也有R型细菌
B.艾弗里的实验中出现S型菌落的原因是R型细菌中发生了基因重组
C.噬菌体侵染细菌实验中保温时间过短或过长，32P标记组上清液的放射性会变强
D.烟草花叶病毒的实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
【答案】：A 只注射活的S型细菌的病死小鼠体内只能分离出活的S型细菌,注射加热致死的S型细菌和活的R型细菌的病死小鼠体内可分离出活的S型细菌和活的R型细菌
【例】按照图中1→2→3→4进行实验，本实验验证了朊病毒是蛋白质侵染因子，病毒是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。据图回答下列问题。
(1)本实验采用的方法是
(2)从理论上讲，离心后上清液中 (填“有很高的”或“几乎无”)放射性，沉淀物中 (填“有很高的”或“几乎无”)放射性，出现上述结果的原因是
如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，同时添加(NH4)235SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加人试管3，培养适宜时间后搅拌、离心，放射性物质应主要位于 中，少量位于 中，原因是
【答案】：(1)放射性同位素示踪法(2)几乎无 几乎无 病毒不含核酸，只含蛋白质，蛋白质中磷元素含量极低，故离心后上清液和沉淀物中都几乎无放射性
沉淀物 上清液
经试管5培养出的朊病毒(蛋白质)被35S标记提取后加人试管3中35S随朊病毒侵人牛脑组织细胞中，所以放射性物质主要位于沉淀物中，同时会有少量的朊病毒不能成功侵人牛脑组织细胞，搅拌、离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物质
6.DNA双螺旋结构模型
DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接排在外侧，构成基本骨架
7.中心法则
(1)DNA→DNA表示:DNA复制(2)RNA→RNA:RNA的复制
(3)DNA一RNA:转录(4)RNA→蛋白质:翻译(5)RNA→DNA:逆转录
①密码子:mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称做 1 个密码子。
②反密码子:tRNA 的一端可以与 mRNA上的密码子互补配对的3个碱基。
2.教材结论性语句
(1)基因的表达:基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状;基因还能通过控制
蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(2)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。
8.DNA 复制、转录和翻译的区别
项目 DNA 复制 转录(DNA→RNA) 翻译(RNA→蛋白质)
作用 传递遗传信息 表达遗传信息
时间 细胞分裂的间期 ——
场所 主要在细胞核，还有线粒体、叶绿体 核糖体
模板 DNA 的两条单链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸
能量 都需要ATP
酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 蛋白质合成酶
产物 2个双链DNA分子 1个单链 RNA 多肽链(或蛋白质)
产物去向 传递到2个细胞或子代 通过核孔进入细胞质 蛋白质承担生命活动
特点 边解旋边复制 复制方式:半保留复制 边解旋边转录，转录后DNA 恢复原状 ——
碱基配对 A—T、T—A, C—G、G—C A—U、T—A, C—G、G—C A—U、U—A, C—G、G—C第三章 遗传的分子基础
肺炎链球菌体内转化实验（格里菲斯） ——转化的本质？
S型菌 R型菌
菌体（观察方式： 观察）
菌落（观察方式： 观察 —— 培养基上菌落的形态）
毒性及引起的病症
结论？
肺炎链球菌体外（离体）转化实验（艾弗里）
①核心思路？
②实验方法？
③结论？
噬菌体侵染细菌实验
噬菌体：是 病毒，营 生活，组成成分：
①核心思路？
②实验方法？ 回顾：DNA复制实验中的实验方法？
③结论？
④选用32P的原因？ ？
⑤实验影响因素：
32P的放射性结果——与 有关
35S的放射性结果——与 有关
（搅拌目的：将噬菌体的蛋白质与大肠杆菌分离）
（判断）
①用培养基直接培养噬菌体（ ）
②用32P和35S同时标记在一个噬菌体上（ ）
③标记在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（ ）
烟草花叶病毒感染与重建实验
烟草花叶病毒（TMV）—— 病毒——组成成分：
结论？
不同生物的遗传物质
所有细胞生物的遗传物质都是
DNA病毒的遗传物质是 举例？
RNA病毒的遗传物质是 ——举例？
综上所述： 的遗传物质是DNA
{注意}：这句话是针对生物界说的；针对某种生物来说，遗传物质只有一种。
【例】如图表示肺炎链球菌的转化实验。下列相关叙述错误的是（ ）
A.DNA酶的作用是水解S型菌的DNA
B.结果1中S型肺炎链球菌占绝大多数
C.该实验证明 DNA是遗传物质
D.结果2中全部为R型肺炎链球菌
【例】如图是用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程，A代表T2噬菌体侵染大肠杆菌，B代表T2噬菌体外壳，C代表大肠杆菌。下列有关叙述正确的是（ ）
A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，培养液中需含32P
B.若要证明DNA是遗传物质，还需设计一组用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验作对照
C.保温时间过长会提高T2噬菌体侵染大肠杆菌的成功率使上清液中放射性的比例下降
D.T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，大肠杆菌为 T2噬菌体繁殖提供了所有条件
【例】赫尔希和蔡斯进行了验证DNA是噬菌体遗传物质的实验。下列相关说法错误的是（ ）
①将大肠杆菌细胞分别放在含放射性同位素35S或32P的培养基中培养
②将大肠杆菌细胞放在含放射性同位素35S和32P的培养基中培养
③用T2噬菌体分别侵染被35S或32P标记的大肠杆菌使T噬菌体分别被35S或32P标记
④噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程：吸附→注入→复制→组装→释放
⑤用35S或32P标记噬菌体DNA的实验方法叫荧光标记法
⑥用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验结果中，上清液理论上不含放射性，因噬菌体已将含32P的 DNA全部注入到大肠杆菌内
⑦赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
A.①④6 B.②③⑤ C.④⑥⑦ D.②⑤⑦
【例】如图为烟草花叶病毒重建实验示意图。下列叙述正确的是（ ）
A.该实验可证明TMV的遗传物质是RNA
B.单独使用TMV的蛋白质也能使烟草叶片感染
C.该实验利用了同位素标记法跟踪构成TMV的物质的去向
D.A型后代的蛋白质和TMVB的蛋白质相同
【例】下列关于在探索遗传物质过程中相关实验的叙述，错误的是（ ）
A.格里菲思的实验中从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌既有S型细菌也有R型细菌
B.艾弗里的实验中出现S型菌落的原因是R型细菌中发生了基因重组
C.噬菌体侵染细菌实验中保温时间过短或过长，32P标记组上清液的放射性会变强
D.烟草花叶病毒的实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
【例】按照图中1→2→3→4进行实验，本实验验证了朊病毒是蛋白质侵染因子，病毒是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。据图回答下列问题。
(1)本实验采用的方法是
(2)从理论上讲，离心后上清液中 (填“有很高的”或“几乎无”)放射性，沉淀物中 (填“有很高的”或“几乎无”)放射性，出现上述结果的原因是
如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，同时添加(NH4)235SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加人试管3，培养适宜时间后搅拌、离心，放射性物质应主要位于 中，少量位于 中，原因是
DNA的结构（DNA双螺旋结构模型）
DNA分子由两条反向平行的 盘旋而成。
DNA中的 和 交替连接排在外侧，构成基本骨架
中心法则
DNA→DNA表示:
RNA→RNA:
(3)DNA一RNA:
(4)RNA→蛋白质:
(5)RNA→DNA:
①密码子:mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称做 1 个密码子。
②反密码子:tRNA 的一端可以与 mRNA上的密码子互补配对的3个碱基。
教材结论性语句
(1)基因的表达:基因可通过控制 来控制代谢过程，进而控制生物体的 ;基因还能通过控制 直接控制生物体的性状。
(2)基因与性状的关系并不都是简单的 关系。
DNA 复制、转录和翻译的区别
项目 DNA 复制 转录(DNA→RNA) 翻译(RNA→蛋白质)
作用
时间
场所
模板
原料
能量
酶
产物
产物去向
特点
碱基配对

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