第3章基因的本質第1節DNA是主要的遺傳物質by：BiologyTeacherYóu“DNA是主要的遺傳物質”這句話中“主要”是什么意思？人類的遺傳物質主要是DNA地球生物的遺傳物質主要是DNA細菌的遺傳物質主要是DNA病毒的遺傳物質主要是DNA以下哪些說法是正確的？或RNA4.生物的遺傳物質是________________。2.細胞中有_____種核酸：_________________。3.1種病毒有_____種核酸：________________。病毒的遺傳物質是________________。細胞生物（真核、原核）的遺傳物質是__________。DNA或RNA2DNA和RNADNA1DNA或RNADNA或RNA1.遺傳信息的攜帶者是_________。核酸要怎樣才能證明“DNA是主要的遺傳物質”？證明“DNA是遺傳物質”的3個經典實驗格里菲斯Griffith艾弗里

Avery赫爾希和蔡斯Hershey＆Zeiss肺炎鏈球菌體內轉化實驗肺炎鏈球菌體外轉化實驗噬菌體侵染細菌實驗研究背景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。研究背景遺傳物質應該具有4個特點：能夠儲存大量遺傳信息可以控制生物的性狀結構比較穩定能夠準確復制自己，傳給下一代蛋白質分子似乎很符合遺傳物質的特點研究背景蛋白質分子似乎很符合遺傳物質的特點研究背景研究背景研究背景將遺傳信息從一個細胞傳遞至另一個細胞，從一代人傳遞至另一代人的分子究竟是蛋白質還是DNA？這個問題的答案，將由兩位并非研究遺傳學的病理學家——格里菲斯和艾弗里揭開研究背景弗雷德里克?格里菲斯在位于倫敦的衛生部門工作。他一直在研究各種入侵人體，并在人體內繁殖的細菌。他想要明白為什么一些細菌是致命的而另一些不是。他偶然發現了一些值得注意的情況，從而揭開了對DNA奧秘探索的序幕。這一切要從他用實驗鼠的測試開始……一、肺炎鏈球菌的（體內）轉化實驗一、肺炎鏈球菌的（體內）轉化實驗1.兩種肺炎鏈球菌R型：S型：無莢膜有莢膜，無致病性，有致病性S型R型，菌落表面粗糙（Rough），菌落表面光滑（Smooth）一、肺炎鏈球菌的（體內）轉化實驗2.實驗過程第一組小鼠R活不死亡第二組小鼠S活死亡分離到S活第三組小鼠S死（熱）不死亡第四組小鼠S死（熱）+R活死亡分離到S活第四組實驗，從死亡小鼠體內分離出的S型活細菌是怎么產生的？？？一、肺炎鏈球菌的（體內）轉化實驗2.實驗過程第一組小鼠R活不死亡第二組小鼠S活死亡分離到S活第三組小鼠S死（熱）不死亡第四組小鼠S死（熱）+R活死亡分離到S活轉化（復活）一、肺炎鏈球菌的（體內）轉化實驗2.實驗過程第一組小鼠R活不死亡第二組小鼠S活死亡分離到S活第三組小鼠S死（熱）不死亡第四組小鼠S死（熱）+R活死亡分離到S活轉化實驗組對照組3.實驗結論：“轉化因子”（不能證明DNA……）格里菲斯的本職工作是研發疫苗他完全沒有意識到他偶然間已經發現了能夠解答遺傳物質之謎的關鍵線索可惜的是，格里菲斯始終未能弄明白“轉化因子”究竟是何種物質格里菲斯的成果引起了奧斯瓦爾德?艾弗里的關注，他也是研究肺炎細菌的專家。艾弗里決心找出究竟是什么物質能擁有讓一種細胞變成另一種細胞的力量。這項研究花了他將近十年時間，最終結果將是一個舉世矚目的發現。在紐約的洛克菲勒研究所，艾弗里和他的團隊，使用當時最新的生物化學研究手段，開始了對“轉化因子”探索……二、肺炎鏈球菌的（體外）轉化實驗二、肺炎鏈球菌的（體外）轉化實驗1.實驗方法：R型的培養基S型細胞提取物——S型細胞提取物蛋白酶S型細胞提取物RNA酶S型細胞提取物脂酶S型細胞提取物DNA酶R型、S型R型、S型R型、S型R型、S型R型“減法原理”二、肺炎鏈球菌的（體外）轉化實驗1.實驗方法：“減法原理”二、肺炎鏈球菌的（體外）轉化實驗1.實驗方法：“減法原理”2.實驗結論：3.實驗設計思路：把DNA和蛋白質（或其它雜質）區分開，直接地、單獨地去觀察他們的作用。三、噬菌體侵染細菌的實驗2.T2噬菌體：1.實驗設計思路：把DNA和蛋白質（或其它雜質）區分開，直接地、單獨地去觀察他們的作用。（細菌病毒）①沒有細胞結構，由DNA和蛋白質構成②不能獨立生存，必須寄生在活細胞（大腸桿菌）中③培養病毒必須先培養相應的宿主細胞，不能直接在

培養基上培養三、噬菌體侵染細菌的實驗三、噬菌體侵染細菌的實驗3.侵染的過程：吸附注入合成組裝釋放吸附→注入→合成→組裝→釋放三、噬菌體侵染細菌的實驗3.侵染的過程：吸附注入吸附→注入→合成→組裝→釋放怎么證明注入到大腸桿菌內部的是DNA？怎么探究蛋白質是否注入到了大腸桿菌內部？如果注入的只是DNA，DNA一定是遺傳物質三、噬菌體侵染細菌的實驗3.侵染的過程：吸附注入吸附→注入→合成→組裝→釋放同位素標記法三、噬菌體侵染細菌的實驗4.研究方法：同位素標記法讓噬菌體的DNA帶上放射性注入后檢測放射性讓噬菌體的蛋白質帶上放射性注入后檢測放射性三、噬菌體侵染細菌的實驗5.獲得被標記的噬菌體：DNA被放射性標記的噬菌體蛋白質被放射性標記的噬菌體C、H、O、N、PC、H、O、N、S32P35S三、噬菌體侵染細菌的實驗5.獲得被標記的噬菌體：配制含有32P的培養基，培養大腸桿菌，再在大腸桿菌中培養T2噬菌體配制含有35S的培養基，培養大腸桿菌，再在大腸桿菌中培養T2噬菌體DNA被放射性標記的噬菌體蛋白質被放射性標記的噬菌體三、噬菌體侵染細菌的實驗5.獲得被標記的噬菌體：三、噬菌體侵染細菌的實驗6.被標記的噬菌體侵染大腸桿菌：三、噬菌體侵染細菌的實驗6.被標記的噬菌體侵染大腸桿菌：短時間保溫三、噬菌體侵染細菌的實驗6.被標記的噬菌體侵染大腸桿菌：短時間保溫三、噬菌體侵染細菌的實驗7.結果分析：上清液沉淀物35S標記的噬菌體（蛋白質）很高很低32P標記的噬菌體（DNA）很低很高三、噬菌體侵染細菌的實驗7.結果分析：上清液沉淀物35S標記的噬菌體（蛋白質）很高很低32P標記的噬菌體（DNA）很低很高35S沉淀物有放射性的原因：________________________________________________攪拌不充分，吸附在細菌上的噬菌體未分離32P上清液有放射性的原因：________________________________________________

________________________________________________①保溫時間過短，部分噬菌體未侵染②保溫時間過長，部分噬菌體已釋放三、噬菌體侵染細菌的實驗8.實驗結論：三、噬菌體侵染細菌的實驗吸附注入合成組裝釋放合成子代的噬菌體所需要的：原料由____________提供能量由____________提供酶由____________提供噬菌體只提供了DNA（模板）大腸桿菌大腸桿菌大腸桿菌三、噬菌體侵染細菌的實驗想一想用32P和35S同時標記的噬菌體去侵染只含31P和32S的大腸桿菌，則子代噬菌體能找到的元素有_______________________________。32P、31P、32S格里菲斯艾弗里赫爾希和蔡斯——肺炎鏈球菌體內轉化實驗——肺炎鏈球菌體外轉化實驗——噬菌體侵染細菌實驗已經加熱致死的S型細菌，含有某種促使R型活細菌轉化為S型活細菌的活性物質——轉化因子轉化因子很可能就是DNA。DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質。子代噬菌體的各種性狀,是通過親代的DNA遺傳的。DNA才是噬菌體的遺傳物質。四、煙草花葉病毒的侵染和重建實驗四、煙草花葉病毒的侵染和重建實驗四、煙草花葉病毒的侵染和重建實驗1.侵染實驗：蛋白質RNA感染煙草實驗結果不出現病斑感染煙草實驗結果出現病斑提取到四、煙草花葉病毒的侵染和重建實驗1.侵染實驗：RNA感染煙草實驗結果出現病斑提取到S型肺炎鏈球菌DNA注入實驗結果不出現病癥新病毒和新細菌的產生方式不同四、煙草花葉病毒的侵染和重建實驗2.重建實驗：①②③④煙草花葉病毒車前草病毒提取到提取到重組病毒1重組病毒2提取到提取到四、煙草花葉病毒的侵染和重建實驗3.實驗結論：DA練習1.某同學模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染大腸桿菌的部分實驗，有關分析錯誤

的是(

)A.35S標記的是噬菌體的DNAB.沉淀物b中含放射性的高低，與②過程中攪拌是否充分有關C.上清液a中放射性較強D.上述實驗過程并不能證明DNA是遺傳物質A練習2.關于T2噬菌體的敘述，正確的是(

)

A.T2噬菌體的核酸和蛋白質中含硫元素

B.T2噬菌體寄生于酵母菌和大腸桿菌中

C.RNA和DNA都是T2噬菌體的遺傳物質

D.T2噬菌體可利用寄主體內的物質大量增殖D練習3.下列有關遺傳物質的敘述，哪些說法是正確的（

）

①DNA是所有生物的遺傳物質

②核酸是一切生物的遺傳物質

③酵母菌的遺傳物質主要是DNA

④病毒的遺傳物質是DNA或RNA

⑤艾滋病病毒的遺傳物質是DNA或RNA

A.①③B.②④C.④⑤D.①④B練習4.下列有關核酸與遺傳物質關系的敘述中，錯誤的是(

)

A.DNA是絕大多數生物的遺傳物質

B.有些生物的遺傳物質是RNA

C.在真核生物中，DNA和RNA都是遺傳物質，其中DNA是主要的遺傳物質D.核酸是所有生物的遺傳物質，其中DNA是主要的遺傳物質

C練習5.煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙葉，但二者致病病斑不同，如圖所示。

下列說法中錯誤的是(

)A.a過程表示用TMV的蛋白質外殼感染煙葉,結果說明