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1、第三章 基因的本质,Content,第一节 DNA是主要的遗传物质,Content,一、对遗传物质的早期推测,1.时间：20世纪20年代。 2.观点：大多数科学家认为 是生物体的遗传物质。 3.理由： 多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。,二、肺炎双球菌的转化实验,1.肺炎双球菌,无,蛋白质,氨基酸,光滑,粗糙,有,2.格里菲思的实验 （1）实验过程及现象,不死亡,死亡,S型活细菌,不死亡,死亡,S型活细菌,（2）结论：加热杀死的S型细菌中含有 ，将R型活 细菌转化为 。,转化因子,S型活细菌,3.艾弗里的实验 （1）方法：将提纯的S型细菌的 、 和 等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基
2、中。 （2）现象：只有加入 ，R型细菌才能转化为S型细菌，并且 的纯度越高，转化就越有效。 （3）结论： 是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。,三、噬菌体侵染细菌的实验,1.T2噬菌体 （1）结构： （2）代谢特点：只能寄生在大肠杆菌体内，不能独 立地进行新陈代谢。 （3）增殖特点：在 的作用 下，利用大肠杆菌体内的物质合成自身的组成部分。,DNA,蛋白质,多糖,DNA,DNA,DNA,DNA,蛋白质,自身遗传物质,2.实验方法： 。 3.过程及现象 （1）标记大肠杆菌 大肠杆菌+含35S的培养基含 的大肠杆菌 大肠杆菌+含32P的培养基含 的大肠杆菌 （2）标记T2噬菌体 T2噬菌体+含35
3、S的大肠杆菌含 的T2噬菌体 T2噬菌体+含32P的大肠杆菌含 的T2噬菌体 （3）噬菌体侵染大肠杆菌,32P,放射性同位素标记法,35S,32P,35S,32P,高,低,低,高,35S,4.实验表明 （1）T2噬菌体侵染细菌时， 进入到细菌的细胞中，而 留在外面。 （2）子代T2噬菌体的各种性状是通过 来遗传的。 5.结论： 是遗传物质，蛋白质未起到遗传作用。,四、RNA是遗传物质的实验证据,1.烟草花叶病毒的组成： 和 。 2.侵染过程,DNA,蛋白质外壳,亲代的DNA,DNA,蛋白质,RNA,不感染病毒,感染病毒,3.结论：烟草花叶病毒的 控制其性状，即 是遗传物质。,五、生物的遗传物质
4、,RNA,RNA,DNA,DNA,Content,学点一 肺炎双球菌的转化实验,1.格里菲思的体内转化实验 （1）过程及结果,Content,（2）结果分析 组说明R型细菌无毒性； 组说明S型细菌有毒性； 组说明加热杀死的S型细菌已失活； 组说明无毒的R型细菌已转化为有毒的S型细菌，即S型细菌体内含有使R型细菌转化为S型细菌的物质。 （3）结论 已被加热杀死的S型细菌体内含有“转化因子”，促使R型细菌转化为S型细菌。 2.艾弗里的体外转化实验 （1）方法 直接分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养，研究各自的遗传功能。,Content,（2）过程与结果 （3）结果分析 S
5、型细菌的DNA使R型细菌发生转化，其他物质不能使R型细菌发生转化。 （4）结果 DNA是遗传物质。 蛋白质、荚膜多糖和DNA水解物不是遗传物质。,Content,【例1】肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜，R型则不具有。下列叙述 错误的是 ( ) A.培养R型活细菌时加入S型细菌的多糖类物质，能够产生一些具有 荚膜的细菌 B.培养R型活细菌时加入S型细菌DNA的完全水解产物，不能产生具 有荚膜的细菌 C.培养R型活细菌时加入S型细菌的DNA，能够产生具有荚膜的细菌 D.培养R型活细菌时加入S型细菌的蛋白质，不能产生具有荚膜的细 菌,【解析】肺炎双球菌的转化实验证明是遗传物质。培养型活细菌时只有加
6、入型细菌的，型细菌才能转化成型细菌，而加入的完全水解产物、型细菌的蛋白质、型细菌的多糖类物质则均不能转化成型细菌。,A,Content,1.格里菲思实验只证明了S型细菌含有“转化因子”，但没有证明“转化因子”的本质是 。艾弗里实验证明了“转化因子”是 。 2.在培养R型细菌的培养基中加入S型细菌的DNA和DNA酶，发现R型细菌 转化成S型细菌，这说明DNA是遗传物质，组成DNA的基本成分 遗传物质。,不是,DNA,DNA,没有,Content,1.从S型肺炎双球菌中提取出的DNA，与R型活菌混合培养，R型活菌繁 殖的后代中有少量S型菌体，这些S型菌体的后代均是S型，这个实 验表明DNA （ ）
7、 A.分子结构相对稳定 B.能够指导R型细菌的蛋白质合成 C.是主要的遗传物质 D.是使R型细菌发生转化的物质,D,Content,学点二 噬菌体侵染细菌的实验分析,1.实验过程及结论,Content,2.噬菌体侵染细菌的过程,3.上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析 （1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因： 保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性； 保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液的放射性含量升高。 （2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性
8、的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。,Content,说明： 噬菌体蛋白质含有元素S而DNA没有此元素，所以用35S标记蛋白质；DNA含有元素P而蛋白质没有此元素，所以用32P标记DNA；DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所以此实验不能标记C、H、O、N元素。 细菌内噬菌体DNA的复制和蛋白质合成所需原料、酶、能量和场所等条件均由细菌提供，但代谢活动由噬菌体DNA控制。,Content,【例2】噬菌体侵染细菌的实验不能证明 ( ) 分子结构的相对稳定性 能自我复制，使前后代保持一定的连续性 能指导蛋白质
9、的合成 能产生可遗传的变异 是遗传物质 是主要的遗传物质 A. B. C. D.,【解析】噬菌体侵染细菌的实验证明了具有相对的连续性和遗传性，是遗传物质，而无法证明DNA是主要的遗传物质。,C,Content,1.噬菌体侵染细菌的过程实质是噬菌体的增殖过程，该过程能证明 是遗传物质，而不能证明 是主要的遗传物质。 2.噬菌体侵染细菌的实验证明，作为遗传物质至少要具备以下几个条件：能够精确地 自己；能够指导 合成，从而控制生物的性状和新陈代谢； 具有贮存遗传信息的能力；结构比较稳定等。,2.用标记某噬菌体的，用标记其蛋白质外壳，则该噬 菌体侵染细菌后新生的噬菌体中可含有 ( ) A. B. C.
10、和 D.和都没有,蛋白质,DNA,DNA,复制,Content,学点三 DNA是主要的遗传物质,Content,2.DNA是绝大多数生物的遗传物质 （1）以DNA作为遗传物质的生物：细胞生物（原、真核生物）、DNA病毒（如T2噬菌体）。 （2）以RNA作为遗传物质的生物：烟草花叶病毒、流感病毒、禽流感病毒、艾滋病病毒、SARS等只含RNA的病毒。 （3）结论：DNA是主要的遗传物质（原因：绝大多数生物的遗传物质是DNA）。,Content,【例3】下列关于生物遗传物质的叙述，哪一项是不正确的 （ ） A.核酸是一切生物的遗传物质 B.除部分病毒外，生物的遗传物质都是 C.绝大多数生物的遗传物质
11、是 D.生物细胞内较多，所以是主要的遗传物质,【解析】本题重点在于正确理解是主要的遗传物质的含义。除极少数生物如烟草花叶病毒以作为遗传物质外，绝大多数生物的遗传物质是DNA。由于核酸包含和，所以、均正确，是一种不正确的认识。,Content,1.生物体在没有 的情况下，RNA才是遗传物质。 2.细胞生物的遗传物质是 ，以RNA作为遗传物质的生物只有 。,3.车前草病毒是一种不含的病毒，其遗传物质是 （ ） A.车前草的 B.车前草病毒的 C.车前草的 D.车前草病毒的蛋白质,病毒,DNA,DNA,B,Content,1.“探索遗传物质的过程”中的两个实验，都是为了证明DNA是遗传物质，两者在实
12、验设计、实验结论等方面有什么异同点？,（1）相同点 两个实验的思路和原理基本相同：都设法将DNA与其他物质分开，单独观察它的作用。 两个实验遵循的实验设计原则相同：都遵循了对照原则和单一变量原则。 (2)不同点 实验过程不同（略） 实验方法不同 在肺炎双菌转化实验中，是采用直接分离法，即将S型细菌的DNA与其他成分分离，然后用每种单一成分与R型细菌混合，做体外转化实验。在噬菌体侵染细菌的实验中，是利用放射性同位素标记法，间接地将DNA和蛋白质分开。,Content,实验的可信度不同 由于受到实验技术的限制，在肺炎双球菌的转化实验中提取的DNA，纯度最高时也含有0.02%的蛋白质。究竟是DNA、蛋白质，还是两者同时发挥作用不能明确说明，可信度不高。而在噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体的蛋白质外壳留在了细菌的外面，DNA分子则注入细菌细胞的内部，巧妙地将DNA和蛋白质分开，所以噬菌体侵染细菌的实验更有说服力。,1.“探索遗传物质的过程”中的两个实验，都是为了证明DNA是遗传物质，两者在实验设计、实验结论等方面有什么异同点？,Content,2.利用所学知识尝试构建本学案三维知识体系,
