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第三章 遺傳的分子基礎
1.肺炎鏈球菌體內轉化實驗（格里菲斯） ——轉化的本質：基因重組
S型菌 R型菌
菌體（觀察方式：顯微鏡） 有多糖莢膜 無莢膜
菌落（觀察方式：肉眼觀察 ——固體培養基上菌落的形態） 表面粗糙 表面光滑
毒性 有毒性（小鼠：敗血癥/人類：肺炎） 無
結論：S型死菌中含有轉化因子進入R型菌，引起R型菌產生穩定的遺傳變異
2.肺炎鏈球菌體外（離體）轉化實驗（艾弗里）
核心思路：將肺炎鏈球菌中DNA、蛋白質、莢膜等物質用離心法分開，分別于R型菌混合培養（液體培養基），觀察菌落的形態（固體培養基）
實驗方法：分離提純法
結論：轉化因子是DNA，同時證明其他物質不是遺傳物質。
3.噬菌體侵染細菌實驗
噬菌體：是DNA病毒，營寄生生活，組成成分：DNA+蛋白質
核心思路：不同的放射性同位素32P和35S分別標記DNA和蛋白質，單獨觀察它們作用
實驗方法：放射性同位素示蹤法——注意：DNA復制實驗中14N/15N無放射—同位素示蹤法
結論：噬菌體的遺傳物質是DNA，不能證明蛋白質不是遺傳物質。
選用32P的原因？ ①P是DNA的特征元素，蛋白質沒有P元素
②32P放射性同位素標記便于示蹤研究磷的方向
易錯點一：噬菌體的“三不能”
①不能用培養基直接培養噬菌體——因為病毒只能寄生于活細胞進行代謝、增殖
②不能用32P和35S同時標記在一個噬菌體上
③不能標記在C、H、O、N這些DNA和蛋白質共有的元素，否則無法將DNA和蛋白質區分開
易錯點二：實驗結果的誤差
32P的放射性結果——與培養時間有關
35S的放射性結果——與攪拌是否充分有關
（攪拌目的：將噬菌體的蛋白質與大腸桿菌分離）
煙草花葉病毒感染與重建實驗
煙草花葉病毒（TMV）——RNA復制病毒——組成成分：RNA（6%）+蛋白質（94%）
結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是 RNA
5.不同生物的遺傳物質
所有細胞生物的遺傳物質都是DNA
DNA病毒的遺傳物質是DNA——噬菌體
RNA病毒的遺傳物質是RNA——TMV、HIV、小兒麻痹病毒、腦炎病毒、流感病毒
綜上所述：大部分生物的遺傳物質是DNA——注意：這句話是針對生物界說的
針對某種生物來說，遺傳物質只有一種。
【例】如圖表示肺炎鏈球菌的轉化實驗。下列相關敘述錯誤的是（ ）
A.DNA酶的作用是水解S型菌的DNA
B.結果1中S型肺炎鏈球菌占絕大多數
C.該實驗證明 DNA是遺傳物質
D.結果2中全部為R型肺炎鏈球菌
【答案】：B
【例】如圖是用32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程，A代表T2噬菌體侵染大腸桿菌，B代表T2噬菌體外殼，C代表大腸桿菌。下列有關敘述正確的是（ ）
A.圖中錐形瓶中的培養液是用來培養大腸桿菌的，培養液中需含32P
B.若要證明DNA是遺傳物質，還需設計一組用35S標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗作對照
C.保溫時間過長會提高T2噬菌體侵染大腸桿菌的成功率使上清液中放射性的比例下降
D.T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，大腸桿菌為 T2噬菌體繁殖提供了所有條件
【答案】：B
【例】赫爾希和蔡斯進行了驗證DNA是噬菌體遺傳物質的實驗。下列相關說法錯誤的是（ ）
①將大腸桿菌細胞分別放在含放射性同位素35S或32P的培養基中培養
②將大腸桿菌細胞放在含放射性同位素35S和32P的培養基中培養
③用T2噬菌體分別侵染被35S或32P標記的大腸桿菌使T噬菌體分別被35S或32P標記
④噬菌體侵染大腸桿菌的實驗過程：吸附→注入→復制→組裝→釋放
⑤用35S或32P標記噬菌體DNA的實驗方法叫熒光標記法
⑥用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗結果中，上清液理論上不含放射性，因噬菌體已將含32P的 DNA全部注入到大腸桿菌內
⑦赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗證明了DNA是主要的遺傳物質
A.①④6 B.②③⑤ C.④⑥⑦ D.②⑤⑦
【答案】：D
【例】如圖為煙草花葉病毒重建實驗示意圖。下列敘述正確的是（ ）
A.該實驗可證明TMV的遺傳物質是RNA
B.單獨使用TMV的蛋白質也能使煙草葉片感染
C.該實驗利用了同位素標記法跟蹤構成TMV的物質的去向
D.A型后代的蛋白質和TMVB的蛋白質相同
【答案】：A
【例】下列關于在探索遺傳物質過程中相關實驗的敘述，錯誤的是（ ）
A.格里菲思的實驗中從病死小鼠中分離得到的肺炎鏈球菌既有S型細菌也有R型細菌
B.艾弗里的實驗中出現S型菌落的原因是R型細菌中發生了基因重組
C.噬菌體侵染細菌實驗中保溫時間過短或過長，32P標記組上清液的放射性會變強
D.煙草花葉病毒的實驗證明煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA
【答案】：A 只注射活的S型細菌的病死小鼠體內只能分離出活的S型細菌,注射加熱致死的S型細菌和活的R型細菌的病死小鼠體內可分離出活的S型細菌和活的R型細菌
【例】按照圖中1→2→3→4進行實驗，本實驗驗證了朊病毒是蛋白質侵染因子，病毒是一種只含蛋白質而不含核酸的病原微生物，題中所用牛腦組織細胞為無任何標記的活體細胞。據圖回答下列問題。
(1)本實驗采用的方法是
(2)從理論上講，離心后上清液中 (填“有很高的”或“幾乎無”)放射性，沉淀物中 (填“有很高的”或“幾乎無”)放射性，出現上述結果的原因是
如果添加試管5，從試管2中提取朊病毒后先加入試管5，同時添加(NH4)235SO4，連續培養一段時間后，再提取朊病毒加人試管3，培養適宜時間后攪拌、離心，放射性物質應主要位于 中，少量位于 中，原因是
【答案】：(1)放射性同位素示蹤法(2)幾乎無 幾乎無 病毒不含核酸，只含蛋白質，蛋白質中磷元素含量極低，故離心后上清液和沉淀物中都幾乎無放射性
沉淀物 上清液
經試管5培養出的朊病毒(蛋白質)被35S標記提取后加人試管3中35S隨朊病毒侵人牛腦組織細胞中，所以放射性物質主要位于沉淀物中，同時會有少量的朊病毒不能成功侵人牛腦組織細胞，攪拌、離心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物質
6.DNA雙螺旋結構模型
DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。
DNA中的脫氧核糖和磷酸交替連接排在外側，構成基本骨架
7.中心法則
(1)DNA→DNA表示:DNA復制(2)RNA→RNA:RNA的復制
(3)DNA一RNA:轉錄(4)RNA→蛋白質:翻譯(5)RNA→DNA:逆轉錄
①密碼子:mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸，每3個這樣的堿基稱做 1 個密碼子。
②反密碼子:tRNA 的一端可以與 mRNA上的密碼子互補配對的3個堿基。
2.教材結論性語句
(1)基因的表達:基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀;基因還能通過控制
蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。
(2)基因與性狀的關系并不都是簡單的線性關系。
8.DNA 復制、轉錄和翻譯的區別
項目 DNA 復制 轉錄(DNA→RNA) 翻譯(RNA→蛋白質)
作用 傳遞遺傳信息 表達遺傳信息
時間 細胞分裂的間期 ——
場所 主要在細胞核，還有線粒體、葉綠體 核糖體
模板 DNA 的兩條單鏈 DNA的一條鏈 mRNA
原料 4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸 20種氨基酸
能量 都需要ATP
酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 蛋白質合成酶
產物 2個雙鏈DNA分子 1個單鏈 RNA 多肽鏈(或蛋白質)
產物去向 傳遞到2個細胞或子代 通過核孔進入細胞質 蛋白質承擔生命活動
特點 邊解旋邊復制 復制方式:半保留復制 邊解旋邊轉錄，轉錄后DNA 恢復原狀 ——
堿基配對 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 遺傳的分子基礎
肺炎鏈球菌體內轉化實驗（格里菲斯） ——轉化的本質？
S型菌 R型菌
菌體（觀察方式： 觀察）
菌落（觀察方式： 觀察 —— 培養基上菌落的形態）
毒性及引起的病癥
結論？
肺炎鏈球菌體外（離體）轉化實驗（艾弗里）
①核心思路？
②實驗方法？
③結論？
噬菌體侵染細菌實驗
噬菌體：是 病毒，營 生活，組成成分：
①核心思路？
②實驗方法？ 回顧：DNA復制實驗中的實驗方法？
③結論？
④選用32P的原因？ ？
⑤實驗影響因素：
32P的放射性結果——與 有關
35S的放射性結果——與 有關
（攪拌目的：將噬菌體的蛋白質與大腸桿菌分離）
（判斷）
①用培養基直接培養噬菌體（ ）
②用32P和35S同時標記在一個噬菌體上（ ）
③標記在C、H、O、N這些DNA和蛋白質共有的元素，否則無法將DNA和蛋白質區分開（ ）
煙草花葉病毒感染與重建實驗
煙草花葉病毒（TMV）—— 病毒——組成成分：
結論？
不同生物的遺傳物質
所有細胞生物的遺傳物質都是
DNA病毒的遺傳物質是 舉例？
RNA病毒的遺傳物質是 ——舉例？
綜上所述： 的遺傳物質是DNA
{注意}：這句話是針對生物界說的；針對某種生物來說，遺傳物質只有一種。
【例】如圖表示肺炎鏈球菌的轉化實驗。下列相關敘述錯誤的是（ ）
A.DNA酶的作用是水解S型菌的DNA
B.結果1中S型肺炎鏈球菌占絕大多數
C.該實驗證明 DNA是遺傳物質
D.結果2中全部為R型肺炎鏈球菌
【例】如圖是用32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程，A代表T2噬菌體侵染大腸桿菌，B代表T2噬菌體外殼，C代表大腸桿菌。下列有關敘述正確的是（ ）
A.圖中錐形瓶中的培養液是用來培養大腸桿菌的，培養液中需含32P
B.若要證明DNA是遺傳物質，還需設計一組用35S標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗作對照
C.保溫時間過長會提高T2噬菌體侵染大腸桿菌的成功率使上清液中放射性的比例下降
D.T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，大腸桿菌為 T2噬菌體繁殖提供了所有條件
【例】赫爾希和蔡斯進行了驗證DNA是噬菌體遺傳物質的實驗。下列相關說法錯誤的是（ ）
①將大腸桿菌細胞分別放在含放射性同位素35S或32P的培養基中培養
②將大腸桿菌細胞放在含放射性同位素35S和32P的培養基中培養
③用T2噬菌體分別侵染被35S或32P標記的大腸桿菌使T噬菌體分別被35S或32P標記
④噬菌體侵染大腸桿菌的實驗過程：吸附→注入→復制→組裝→釋放
⑤用35S或32P標記噬菌體DNA的實驗方法叫熒光標記法
⑥用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗結果中，上清液理論上不含放射性，因噬菌體已將含32P的 DNA全部注入到大腸桿菌內
⑦赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗證明了DNA是主要的遺傳物質
A.①④6 B.②③⑤ C.④⑥⑦ D.②⑤⑦
【例】如圖為煙草花葉病毒重建實驗示意圖。下列敘述正確的是（ ）
A.該實驗可證明TMV的遺傳物質是RNA
B.單獨使用TMV的蛋白質也能使煙草葉片感染
C.該實驗利用了同位素標記法跟蹤構成TMV的物質的去向
D.A型后代的蛋白質和TMVB的蛋白質相同
【例】下列關于在探索遺傳物質過程中相關實驗的敘述，錯誤的是（ ）
A.格里菲思的實驗中從病死小鼠中分離得到的肺炎鏈球菌既有S型細菌也有R型細菌
B.艾弗里的實驗中出現S型菌落的原因是R型細菌中發生了基因重組
C.噬菌體侵染細菌實驗中保溫時間過短或過長，32P標記組上清液的放射性會變強
D.煙草花葉病毒的實驗證明煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA
【例】按照圖中1→2→3→4進行實驗，本實驗驗證了朊病毒是蛋白質侵染因子，病毒是一種只含蛋白質而不含核酸的病原微生物，題中所用牛腦組織細胞為無任何標記的活體細胞。據圖回答下列問題。
(1)本實驗采用的方法是
(2)從理論上講，離心后上清液中 (填“有很高的”或“幾乎無”)放射性，沉淀物中 (填“有很高的”或“幾乎無”)放射性，出現上述結果的原因是
如果添加試管5，從試管2中提取朊病毒后先加入試管5，同時添加(NH4)235SO4，連續培養一段時間后，再提取朊病毒加人試管3，培養適宜時間后攪拌、離心，放射性物質應主要位于 中，少量位于 中，原因是
DNA的結構（DNA雙螺旋結構模型）
DNA分子由兩條反向平行的 盤旋而成。
DNA中的 和 交替連接排在外側，構成基本骨架
中心法則
DNA→DNA表示:
RNA→RNA:
(3)DNA一RNA:
(4)RNA→蛋白質:
(5)RNA→DNA:
①密碼子:mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸，每3個這樣的堿基稱做 1 個密碼子。
②反密碼子:tRNA 的一端可以與 mRNA上的密碼子互補配對的3個堿基。
教材結論性語句
(1)基因的表達:基因可通過控制 來控制代謝過程，進而控制生物體的 ;基因還能通過控制 直接控制生物體的性狀。
(2)基因與性狀的關系并不都是簡單的 關系。
DNA 復制、轉錄和翻譯的區別
項目 DNA 復制 轉錄(DNA→RNA) 翻譯(RNA→蛋白質)
作用
時間
場所
模板
原料
能量
酶
產物
產物去向
特點
堿基配對

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