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正定一中 郑某某
19世纪中期孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状 由 控制。
遗传因子
摩尔根通过果蝇实验证明了基因位于
上。
约翰逊把遗传因子命名为基因
染色体
第3章 基因的本质
20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由 蛋白质和DNA （成分）组成。
蛋白质
DNA
染色体
蛋白质和DNA，
谁是遗传物质?
一、对遗传物质的早期推测
1. 20世纪20年代
——蛋白质是遗传物质
◇氨基酸的多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息
2. 20世纪30年代后
——意识到DNA的重要性，但是认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位
◇DNA是由许多脱氧核苷酸聚合形成的生物大分子
遗传物质的探索实验
格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验
艾弗里确定转化因子的体外转化实验
2、噬菌体侵染细菌的实验
1、肺炎双球菌的转化实验
实验材料：
两种肺炎双球菌
S型菌
菌落:光滑(Smooth)
有荚膜，有毒，可致死
肺炎双球菌的转化实验
一、肺炎双球菌的转化实验
1.格里菲思实验
(1)实验过程及实验现象:
第一组：R型活细菌 小鼠_______
第二组： S型活细菌 小鼠_____
第三组：加热杀死的S型细菌 小鼠_______
第四组：R型活细菌
+ 小鼠_______
加热杀死的S型细菌
｝
S型活细菌
_______
推论：第四组实验中，已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——转化因子。
在杀死的S型细菌中含有哪些物质？
寻找转化因子：
但究竟哪一个才是转化因子呢？
在证明DNA还是蛋白质或其他物质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？
必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA
R R R R
S型活细菌
（二）艾弗里：体外转化实验
R S
DNA+DNA酶
R
实验结论：“转化因子”是DNA，DNA才是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质。（纠正了一个生物界的错误的普遍共识）
这个实验结论足以让所有科学家信服吗？
分析实验结果，能得出什么结论？
艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由于艾弗里实验中提取出的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。
思维碰撞
更具有说服力的“噬菌体侵染细菌的实验”
1952年赫尔希和蔡某某
1. 实验材料：
2、噬菌体侵染细菌的实验
过程：
侵入别的细菌
侵入
合成
组装
释放
吸附
噬菌体是专门寄生在大肠杆菌内的病毒，它侵染大肠杆菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌的物质来合成自身的组成成分。
所以，要证明噬菌体里面蛋白质和DNA谁是遗传物质，只需证明：
噬菌体要将谁导入细菌体内！
设计思路：
设法把DNA与蛋白质分开，单独地直接去观察它们的作用。
方法：
放射性同位素标记法
同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫做示踪元素。用示踪元素标记的化合物，化学性质不变。人们可以根据这种化合物的性质，对有关的一系列化学反应进行追踪。这种科学研究方法叫做同位素标记法。
证明：噬菌体将哪种物质导进了细菌
用什么同位素标记蛋白质和核酸？为什么？
实验原理和方法
蛋白质的组成元素：
D N A 的组成元素：
（标记32p）
（标记35s ）
C、H、O、N、S
C、H、O、N 、P
标记
蛋白质
证明：噬菌体将哪种物质导进了细菌
1、结合噬菌体的增殖特点，如何得到含35S噬菌体和含32P噬菌体?
2、你认为是否要用到同时含有35S和32P的噬菌体？
培养大肠杆菌
培养T2噬菌体
噬菌体---蛋白质（ 35S）
32P
35S
培养大肠杆菌
培养T2噬菌体
噬菌体---DNA（ 32P）
标记噬菌体的方法
第一步：分别标记细菌
实验步骤设计
① 用 放射性同位素35S 标记噬菌体 蛋白质外壳
子代噬菌体
35S
噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，没有进入到细菌中。
无35S
亲代噬菌体
想一想：这一结果说明了什么?
噬菌体侵染细菌实验的检测结果分析
② 用 放射性同位素32P 标记噬菌体内部 DNA
32P
子代噬菌体
实验表明
噬菌体侵染细菌时，DNA 进入到细菌中。
亲代噬菌体
有 32P
想一想：这一结果又说明了什么?
DNA是唯一的遗传物质吗？
DNA是遗传物质
流感病毒
SARS病毒
烟草花叶病毒
下面这些生物的遗传物质是什么？
［敢于质疑］
结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
细胞结构生物
原核生物
真核生物
遗传物质是DNA
非细胞结构生物
遗传物质是RNA
只含DNA的病毒：
只含RNA的病毒：
生物
总结
2、由于大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
1、在只含RNA的少数病毒（烟草花叶病毒、HIV、SARS、流感、禽流感）中，RNA才作为遗传物质。
选择题
1、关于病毒的遗传物质的叙述正确的是
( )
A.
核糖核酸
B.
脱氧核糖核酸或核糖核酸
C.
脱氧核糖核酸
D.
脱氧核糖核酸和核糖核酸
B
2.生物的遗传物质是：( )
A.DNA B.RNA C.核酸 D. 蛋白质
C
3．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（? ）
A．R型肺炎双球菌
B．加热杀死后的R型肺炎双球菌
C．加热杀死后的S型肺炎双球菌
D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合
D
4、用噬菌体去侵染内含有32P的细菌，在细菌解体后
，含32P的应是( )
A、子代噬菌体DNA B、子代噬菌体蛋白质外壳
C、子代噬菌体所有部分 D、子代噬菌体不含32P
5、用噬菌体去感染内含大量3H的细菌，待细菌解体
后，3H应( )
A、随细菌的解体而消失
B、发现于噬菌体外壳和DNA中
C、仅发现于噬菌体的DNA中
D、仅发现于噬菌体的外壳中
A
B
6、噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外壳是( )
A.在噬菌体DNA的指导下，用细菌的物质合成的
B.在细菌DNA的指导下，用细菌的物质合成的
C.在噬菌体DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的
D.在细菌DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的
【解析】 当噬菌体侵染细菌时，注入到细菌细胞内的只有噬菌体DNA，子
代噬菌体的蛋白质外壳和DNA都是在噬菌体DNA的指导下，用细菌的氨基酸和脱氧核苷酸合成的。
【答案】 A
7、某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，分别用同位素32P和35S做了标记(见下表)：
?
此实验所得结果是子噬菌体和母噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同。请分析：
(1)子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是 ；
(2)子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是 ；
(3)此实验说明了 。
【答案】(1)32P、31P (2)35S (3)DNA是遗传物质
肺炎双球菌实验的评价
1、遵循了严格的对照原则和单因子变量原则
2、科学的思路：
发现问题
→提出假设
→设计实验验证
→得出结论
①体内转化实验
②体外转化实验
探究实验的基本步骤
实验原理和方法
蛋白质的组成元素：
D N A 的组成元素：
（标记32p）
（标记35s ）
标记噬菌体方法：
在分别含有放射性同位素32p 和35s的培养基中培养细菌
分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32p 的噬菌体和含35s的噬菌体
C、H、O、N、S
C、H、O、N 、P
细胞结构生物
原核生物
真核生物
遗传物质是DNA
非细胞结构生物
遗传物质是RNA
只含DNA的病毒：
只含RNA的病毒：
生物
总结
4、由于大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。但肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质。
3、在只含RNA的少数病毒（烟草花叶病毒、HIV、SARS、流感、禽流感）中，RNA才作为遗传物质。
2、凡是具有细胞结构的生物，既有DNA，又有RNA，遗传物质是DNA
1、一切生物的遗传物质是核酸[全文已结束，注意以上仅为全文的文字预览，不包含图片和表格以及排版]
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