第一節探索遺傳物質的過程第四章遺傳的分子基礎第一課時DNA是主要的遺傳物質種瓜得瓜種豆得豆“滴血驗親”是影視劇中的經典橋段，但現在的科學告訴我們，實際上這是沒有任何科學依據的。現在能通過一種物質更加精確地鑒定一個人的身份，那就是——核酸。核酸決定一切生物物種的特性。【思考】核酸為什么能決定生物的性狀呢？1.掌握肺炎球菌轉化實驗的過程和結論。(重、難點)2.掌握噬菌體侵染大腸桿菌實驗的方法、過程及結論。(重、難點)3.理解DNA是主要遺傳物質的結論。一、格里菲思的肺炎球菌的轉化實驗1.肺炎球菌的類型菌落粗糙菌體無莢膜無毒性（2）R型球菌：菌落光滑菌體有莢膜有毒性（1）S型球菌：小鼠死亡小鼠存活2.實驗過程小鼠存活小鼠死亡積極思維3.分析與結論⑴為什么第四組實驗將R型活球菌和加熱殺死后的S型球菌混合后注射到小鼠體內，會導致小鼠死亡？因為R型球菌轉化成了有毒性的S型球菌,使小鼠患敗血病而死亡。⑵在第四組實驗中的小鼠體內出現的有毒性的S型活球菌的后代也是有毒性的S型球菌,這說明這種性狀的轉化可不可以遺傳？這種性狀的轉化是可以遺傳的。在加熱殺死的S型球菌中含有哪些物質？多糖蛋白質其他物質DNA加熱殺死的S型球菌如何確定哪種物質是遺傳物質呢？把從S型球菌中分離、提取出的各種成分，單獨地、直接地作用于R型球菌。二、1944年化學家艾弗里以及合作者的實驗1.S型球菌的化學組成DNA、蛋白質、多糖等物質。

2.實驗過程：多糖蛋白質其他物質DNA分別與R型活球菌混合培養

R

RRSRS型活球菌3.艾弗里實驗發現：構成S型球菌的DNA、蛋白質和多糖等物質中，是DNA使R型球菌的致病性發生了轉化。像DNA這樣，能攜帶遺傳信息，控制生物體的特定性狀，并通過細胞增殖過程將遺傳信息傳遞給后代的物質，稱為遺傳物質。都遵循對照原則、單一變量原則。格里菲思和艾弗里的肺炎球菌的轉化實驗有什么相似之處？艾弗里的實驗引起了人們的注意，但是，由于艾弗里實驗中提取出的DNA，純度最高時也還有0.02%的蛋白質，因此，仍有人對實驗結論表示懷疑。怎樣才能更有說服力呢?有沒有比細菌更為簡單的實驗材料呢？？思維碰撞三、赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗DNA1.T2噬菌體：一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒。蛋白質（C、H、O、N、P）（C、H、O、N、S）噬菌體侵染大腸桿菌的動態過程：吸附侵染合成組裝釋放侵染別的大腸桿菌為何以噬菌體作為實驗材料？？？因為染色體主要由DNA和蛋白質組成，而噬菌體與染色體的成分很相似。

如何證明被注入的是DNA而不是蛋白質？同位素標記法，一組噬菌體用蛋白質外殼特有的元素35S標記，另一組用DNA特有的元素32P標記。如何讓噬菌體被標記？？分別用含有放射性同位素35S和32P的培養基培養大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養噬菌體。

2.實驗過程3.分析與結論只有DNA進入大腸桿菌的體內，而蛋白質外殼仍留在外面。⑴該實驗表明當噬菌體侵染大腸桿菌時，DNA和蛋白質這兩種物質中只有哪種物質進入了大腸桿菌體內？積極思維子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳的。（DNA才是真正的遺傳物質）⑵該實驗說明子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳的還是蛋白質遺傳的？小結：列表比較DNA是遺傳物質的實驗證據肺炎球菌轉化實驗噬菌體侵染大腸桿菌實驗實驗的共同點①設計思路:設法把DNA與蛋白質分開，單獨地、直接地去觀察DNA的作用。②都遵循了對照原則。DNA是唯一的遺傳物質嗎？煙草花葉病毒是一類RNA病毒，由RNA和蛋白質組成，它可以感染煙草使其呈現花葉病。【例】某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關于噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，進行了如下實驗：①用32P標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌②用未標記的噬菌體侵染35S標記的大腸桿菌③用15N標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌保溫一段時間后進行離心，檢測到放射性存在的主要部位依次是()A.沉淀物、上清液、沉淀物和上清液B.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液C.沉淀物、上清液、沉淀物D.上清液、上清液、沉淀物和上清液【解題關鍵】解答本題的關鍵是明確被標記的元素在哪些物質中含有，這些物質分別存在于生物體哪些結構中，在此基礎上，還要分清楚上清液和沉淀物中分別含有哪類物質。【解析】選B。首先要明確上清液主要的成分是噬菌體的蛋白質外殼，而沉淀物是大腸桿菌，而且噬菌體的DNA會侵染到大腸桿菌中。①中用32P標記噬菌體DNA，故放射性主要存在于沉淀物中；②中用35S標記大腸桿菌的蛋白質，故放射性主要存在于沉淀物中；③中用15N標記噬菌體，在其蛋白質外殼和DNA中都含有標記元素，故放射性既存在于沉淀物中，又存在于上清液中。四、煙草花葉病毒感染煙草實驗1956年科學家發現，有些病毒不含有DNA，只含有蛋白質和RNA，如煙草花葉病毒。RNA是一些不含DNA的病毒的遺傳物質。流感病毒、脊髓灰白質炎病毒等病毒的遺傳物質也是RNA。細胞生物

（真核、原核）非細胞生物

（病毒）核酸遺傳物質DNA和RNADNADNARNADNARNA因為絕大多數生物的遺傳物質是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質。小結：噬菌體侵染大腸桿菌實驗D1.格里菲思用肺炎球菌在小鼠身上進行了著名的轉化實驗，此實驗結果（）A.證明了DNA是遺傳物質B.證明了RNA是遺傳物質C.證明了蛋白質是遺傳物質D.沒有具體證明哪一種物質是遺傳物質【解析】英國科學家格里菲思只是通過肺炎球菌的轉化實驗，推出殺死小鼠的S型球菌中含有促進轉化的活性物質，沒有具體證明何種物質是遺傳物質。2.下圖是“肺炎球菌的轉化實驗”的部分研究過程。能充分說明“DNA是遺傳物質，而蛋白質等其他物質不是遺傳物質”的是(

)A.①②④

B.①②③C.①③④D.①②③④D【解析】本題主要考查肺炎球菌的轉化實驗，解答本題可以從以下三點分析：①需要將S型大腸桿菌中的DNA、蛋白質、多糖等成分分離，分別與R型大腸桿菌混合培養。②DNA酶能將DNA水解而使其失活。③分析結果時，注意實驗中的對照原則。3.赫爾希和蔡斯通過T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗證明DNA是遺傳物質，實驗包括4個步驟：①培養噬菌體②35S和32P分別標記噬菌體③放射性檢測④離心分離實驗步驟的先后順序為()A.①②③④ B.④②①③C.②①④③ D.②①③④C【解析】T2噬菌體是由蛋白質外殼和DNA組成的，用放射性同位素35S和32P可以分別對其進行標記，然后讓其感染細菌（培養噬菌體），再進行離心分離，最后進行放射性檢測，發現進入細菌體內的只有DNA，從而得出DNA是遺傳物質的結論。4.噬菌體在增殖過程中利用的模板和原料的提供者分別是()A.都是噬菌體B.噬菌體和細菌C.都是細菌D.細菌和噬菌體【解析】噬菌體侵染細菌時注入的是DNA，在細菌細胞內以親代噬菌體的DNA為模板，以細菌的四種游離的脫氧核苷酸和氨基酸為原料，合成并組裝形成子代噬菌體。B5.下圖為肺炎球菌轉化實驗的圖解。請回答：（1）分析圖A可以看出，加熱殺死的有毒的S型球菌與活的R型無毒球菌混合注入小鼠體內，小鼠將

，原因是

。S型R型（2）若用同位素標記法分別對蛋白質和DNA進行標記，可選用下列哪一組

。A.14C和18O B.35S和32PC.14C和32P D.35S和18O（3）分析圖B可以看出，該實驗獲得成功的最關鍵設計是

。【解析】此題考查肺炎球菌的轉化實驗和結論。（1）分析圖A可以看出，活的R型無毒球菌與加熱殺死的有毒的S型球菌混合后，可轉化為活的有毒性的S型球菌，小鼠將死亡。（2）蛋白質含有元素S不含元素P，核酸含有元素P而不含元素S，因此可用35S和32P分別對蛋白質和DNA進行標記。

（3）分析圖B可知，加入死的S型球菌的DNA，無毒的R型球菌發生轉化，表現為S型球菌的性狀，這說明S型球菌的