第3章基因的本質第1節DNA是主要的遺傳物質揭秘基因的化學本質，解析DNA的優美螺旋。驗證DNA的精巧復制，測讀ATGC的生命長卷。回響著不同觀點的爭論，傳頌著合作探究的典范！11866年孟德爾發現遺傳定律遺傳物質是蛋白質還是DNA?21891年科學家描述減數分裂全過程31903年薩頓假說：基因和染色體存在平行關系520世紀中葉染色體主要由蛋白質和DNA組成1909年4摩爾根證明：基因在染色體上科學家的足跡20世紀中葉，科學家發現染色體主要是由蛋白質和DNA組成的。在這兩種物質中，究竟哪一種是遺傳物質呢？這個問題曾引起生物學界激烈的爭論。DNA蛋白質染色質

染色體討論：1.你認為遺傳物質可能具有什么特點？2.你認為證明某一物質是遺傳物質的可行方法有哪些？問題探討一、對遺傳物質的早期推測氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊含著遺傳信息沒發現其他大分子有類似的結構特點蛋白質是生物體的遺傳物質人們認識到DNA是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子脫氧核苷酸的化學組成包括磷酸、堿基、脫氧核糖。意識到DNA的重要性，但對DNA結構沒有清晰認識蛋白質是遺傳物質的觀點仍占主導地位20世紀20年代20世紀30年代二、肺炎鏈球菌的轉化實驗格里菲思的肺炎鏈球菌體內轉化實驗S型細菌R型細菌菌落菌體毒性多糖類的莢膜表面光滑表面粗糙有毒性，可致死無毒性，不致死第一組第二組第三組第四組小鼠不死亡注射加熱致死的S型細菌小鼠不死亡注射R型活細菌注射R型活細菌+加熱致死的S型菌從死亡的小鼠體內分離出S型活細菌從死亡的小鼠體內分離出S型活細菌注射S型活細菌二、肺炎鏈球菌的轉化實驗格里菲思的肺炎鏈球菌體內轉化實驗活R死S活S活性物質實驗結論已經加熱殺死的S型細菌中，可能含有某種物質使R型細菌轉化為S型細菌的物質，該物質被稱為轉化因子

。二、肺炎鏈球菌的轉化實驗格里菲思的肺炎鏈球菌體內轉化實驗隨堂檢測1.將下列各種細菌注射到小鼠體內，能使小鼠死亡的是()①R型活細菌②S型活細菌③加熱殺死后的R型細菌④加熱殺死后的S型細菌⑤R型活細菌+加熱殺死后的S型細菌⑥S型活細菌+加熱殺死后的R型細菌

A.①③⑤B.②④⑥C.①⑤⑥D.②⑤⑥D思考分析能使R型細菌轉化為S型細菌的物質(轉化因子)是什么？加熱殺死的S型細菌DNARNA蛋白質多糖脂類二、肺炎鏈球菌的轉化實驗艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗二、肺炎鏈球菌的轉化實驗艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗第一組第二——四組第五組R型細菌S型細菌混合有R型細菌的培養基S型細菌的細胞提取物R型細菌S型細菌混合蛋白酶（或RNA酶、酯酶）有R型細菌的培養基S型細菌的細胞提取物混合DNA酶有R型細菌的培養基S型細菌的細胞提取物R型細菌科學方法思考：從控制自變量的角度，艾弗里實驗的基本思路是什么？每個實驗組特異性地去除了一種物質，從而鑒定出誰是遺傳物質-----減法原理自變量控制中的“減法原理”“加法原理”與常態相比，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。與常態相比，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。科學方法S型細菌的細胞提取物（含DNA、RNA、蛋白質等）去掉蛋白質去掉RNA去掉DNA加法原理：與常態比較，人為增加某種影響因素。減法原理：與常態比較，人為去除某種影響因素。①常溫放置H2O2溶液②90℃加熱③加2滴FeCl3溶液④加2滴H2O2酶實驗結果S型菌的DNA能使R型菌發生轉化S型菌的蛋白質等其他物質不能使R型菌發生轉化。實驗結論DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質二、肺炎鏈球菌的轉化實驗艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗1.加熱致死的S型細菌和R型細菌混合注射到小鼠體內，從小鼠尸體中提取到的細菌全部是S型活細菌(

)2.艾弗里的實驗證明S型肺炎鏈球菌的DNA可以使小鼠死亡（）3.格里菲斯和艾弗里分別用不同的方法證明DNA是遺傳物質

（）4.肺炎雙球菌轉化實驗中，使R型細菌轉化為S型細菌的轉化因子是(

)A．莢膜多糖B．蛋白質C．R型細菌的DNAD．S型細菌的DNA××隨堂檢測×D

1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實驗材料，利用放射性同位素標記的新技術，完成了另一個更具有說服力的實驗。赫爾希蔡斯思考：有沒有更好的材料、更好的方法將DNA和蛋白質分開，單獨去觀察它們的作用呢？三、噬菌體侵染細菌的實驗三、噬菌體侵染細菌的實驗1.實驗者：赫爾希和蔡斯2.實驗材料：T2噬菌體

大腸桿菌①成分只有蛋白質和DNA②一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒，僅能在大腸桿菌內繁殖。③繁殖時，僅將遺傳物質導入大腸桿菌，其他物質保留在體外。吸附注入復制（合成）組裝釋放三、噬菌體侵染細菌的實驗T2

噬菌體侵入細菌的過程：吸附→注入→合成→組裝→釋放注入的是遺傳物質DNA，蛋白質外殼留在外面思考3、能不能用3H、14C標記噬菌體？DNA：C、H、O、N、P蛋白質：C、H、O、N、S32P35S思考4、能不能同時用32P和35S標記噬菌體？思考5、如何標記噬菌體？

在T2噬菌體的化學組成中，60%是蛋白質，40%是DNA。對這兩種物質的分析表明：僅蛋白質分子中含有硫，磷幾乎都存在于DNA分子中。三、噬菌體侵染細菌的實驗3.實驗方法：放射性同位素示蹤法三、噬菌體侵染細菌的實驗蛋白質被35S標記的噬菌體DNA被32P標記的噬菌體在含35S的培養基中培養大腸桿菌在含32P的培養基中培養大腸桿菌未標記的T2噬菌體標記T2噬菌體感染感染得到得到三、噬菌體侵染細菌的實驗35S標記的噬菌體32P標記的噬菌體離心后離心后上清液的放射性很高沉淀物的放射性很低細菌裂解細菌裂解沉淀物的放射性很高上清液的放射性很低在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S在新形成的部分噬菌體中檢測到32P用標記的噬菌體侵染未標記的細菌在攪拌器中攪拌、離心，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質35S標記的噬菌體與細菌混合32P標記的噬菌體與細菌混合噬菌體分別被35S或32P標記攪拌后離心攪拌后離心短時間保溫★“保溫”：為噬菌體培養提供適宜的恒定的溫度，侵染細菌。★攪拌的目的：使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與細菌分離。★離心的目的：讓上清液中析出質量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌三、噬菌體侵染細菌的實驗三、噬菌體侵染細菌的實驗實驗結果噬菌體侵染細菌時，DNA進入細菌細胞，而蛋白質外殼留在細胞外。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的DNA遺傳的實驗結論DNA是噬菌體的遺傳物質由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。攪拌不充分理論上上清液沉淀物其中一個大腸桿菌實際上35S標記的一組，沉淀物中出現少量放射性的原因思考討論保溫時間長理論上上清液沉淀物該大腸桿菌有噬菌體侵入實際上部分釋放出來釋放未來得及侵染實際上保溫時間短①保溫時間過短，有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中，上清液中出現放射性②保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，經離心后分布于上清液，也會使上清液中出現放射性。思考討論32P標記的一組，上清液中出現少量放射性的原因1.T2噬菌體可感染肺炎鏈球菌導致其裂解(

)2.為獲得放射性標記的T2噬菌體，可分別用含35S和32P的人工培養基培養噬菌體(

)3.細菌和病毒作為實驗材料，具有個體小、結構簡單、繁殖快的優點(

)××隨堂檢測×隨堂檢測4.在噬菌體侵染細菌的實驗中，如果用32P和35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質外殼，結果復制出來的子代噬菌體()

A.不含35S，一部分含32PB.不含32P，部分含35SC.含32P和35SD.不含35S，全部含32PA隨堂檢測5.下列有關“艾弗里研究組的肺炎鏈球菌轉化實驗”和“赫爾希與蔡斯完成的噬菌體侵染細菌實驗”的分析，不正確的是（）A.都巧妙地設計了對比實驗進行研究B.都使用同位素示蹤法證明了DNA是遺傳物質C.都選用了結構簡單、繁殖快的生物作實驗材料D.都設法將DNA與蛋白質分開，單獨地觀察它們在遺傳中的

作用B肺炎雙球菌體內轉化實驗肺炎雙球菌體外轉化實驗噬菌體侵染細菌實驗實驗者思路分離方式結論設法將DNA與蛋白質等分開，單獨地研究它們遺傳功能。DNA是遺傳物質酶解法:分別加入到S型菌中同位素標記法：標記DNA和蛋白質DNA是遺傳物質格里菲思艾弗里赫爾希和蔡斯加熱殺死的S型菌體內有“轉化因子”三個經典實驗對比四、煙草花葉病毒感染煙草的實驗思考：DNA是唯一的遺傳物質嗎？以下生物的遺傳物質是什么呢？SARS病毒艾滋病病毒（HIV）流感病毒COVID--19煙草花葉病毒TMV是由RNA蛋白質組成和的，在感染煙草時，會出現致病斑。RNA蛋白質外殼四、煙草花葉病毒感染煙草的實驗結論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質。蛋白質RNA分別侵染健康煙草植株患病不患病得到全新病毒不能得到病毒：RNA蛋白質四、煙草花葉病毒感染煙草的實驗五、各種生物的遺傳物質生物類別核酸種類舉例遺傳物質細胞生物真核生物DNA和RNA變形蟲、玉米、人DNA原核生物DNA和RNA細菌、藍藻非細胞生物（以病毒為例）DNA噬菌體RNA煙草花葉病毒、HIV等RNA結論：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。1.真核生物的遺傳物質是DNA(

)2.原核生物的遺傳物質是RNA(

)3.艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗證明了DNA是肺炎鏈球菌主要的遺傳物質(

)√×隨堂檢測×1.將TMV型病毒的RNA與HRV型病毒的蛋白質結合在一起，組成一個新品系，用這個病毒去感染煙草，則在煙草體內分離出來的病毒具有（）A.TMV型蛋白質和HRV型的RNA B.TMV型的RNA和HRV型蛋白質C.TMV型蛋白質和TMV型的RNA D.HRV型蛋白質和HRV型的RNA隨堂檢測C小結噬菌體侵染