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(共45张PPT)
3.1DNA是主要的遗传物质
对遗传物质的探究历程：
摩尔根运用 方法证明了基因在染色体上。
孟德尔运用 方法对豌豆进行杂交实验，认为生物的性状是由
决定的。
染色体的成分是 和 ，
这两者哪一个是遗传物质呢？
萨顿运用 方法提出了基因在染色体上的假说。
假说－演绎
遗传因子
类比推理
假说－演绎
DNA
蛋白质
一、对遗传物质的早期推测(P42)
20世纪30年代：
DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。
但由于对DNA分子的结构没有清晰的了解，人们认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
20世纪20年代：
蛋白质是由多种氨基酸连接而成的大分子。
“我们表示怀疑！”
艾弗里
赫尔希
格里菲思
一、对遗传物质的早期推测(P42)
二、肺炎链球菌的转化实验(P43)
1.肺炎链球菌的类型：
菌体特点 菌落特点 毒性
（动物实验）
S型细菌
R型 细菌
无毒
有毒：人肺炎
小鼠败血症
无荚膜
有荚膜
粗糙
Rough
光滑Smooth
荚膜的化学本质是______
多糖
二、肺炎链球菌的转化实验(P43)
S型细菌菌落
R型活菌菌落
二、肺炎链球菌的转化实验(P43)
注射R型活细菌
小鼠不死亡
注射S型活细菌
小鼠死亡， 体内分离出S型活细菌
注射加热致死的S型细菌
小鼠不死亡
小鼠死亡，体内分离出S型活细菌
将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射
说明：R型细菌无毒性，S型细菌有毒性
说明：加热使S型细菌失去活性
2.格里菲斯：体内转化实验
二、肺炎链球菌的转化实验(P43)
2.格里菲斯：体内转化实验
已经被加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的活性物质——“转化因子”。
R
+
S
活R
S
活S
S中的转化因子
多糖
脂质 蛋白质
RNA DNA
多糖
蛋白质
RNA
DNA
脂质
S型细菌
二、肺炎链球菌的转化实验(P43)
分离提纯法：
把S型细菌的各种物质分开，单独的、直接的观察它们的作用。
二、肺炎链球菌的转化实验(P43)
3.艾弗里：体外转化实验
S型细菌
R型细菌
S型细菌
R型细菌
只长R型细菌
二、肺炎链球菌的转化实验(P43)
3.艾弗里：体外转化实验
结论：DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质。（无“主要”）
二、肺炎链球菌的转化实验(P43)
3.艾弗里：体外转化实验
1.该实验遵循哪些原理？其巧妙之处是什么？
遵循单一变量原则和对照原则。
其巧妙之处在于：运用“减法原理”。
与常态相比，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。
二、肺炎链球菌的转化实验(P43)
R型细菌转化为S型细菌的本质：基因重组
S型细菌
荚膜
控制荚膜形成的X基因
加热
杀死
被破的坏S型细菌
X基因吸附在R型细菌表面
X基因进入R型细菌
重组
R型细菌转化成S型细菌
注：只是少数R型细菌转化为S型细菌
3.艾弗里：体外转化实验
R
S
二、肺炎链球菌的转化实验(P43)
3.艾弗里：体外转化实验
2.在体内转化实验中，为什么加热杀死的S型细菌还能使R型活细菌转化为S型活细菌？
蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。
高温使蛋白质变性，永久失活；
高温使DNA双链解开，但当温度降低后，DNA双链能够重新恢复。
课堂小结
体内转化实验 体外转化实验
培养场所
巧妙构思
实验结论
小鼠体内
培养基
将R型与加热杀死的S型注入小鼠体内作为对照来说明确实发生转化
将物质分离提纯后，直接、单独的观察各物质的作用
存在某种转化因子让R→S
DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质
拓展
有关肺炎链球菌转化实验的3点提醒：
①在体内转化实验中，使小鼠致死的是S型细菌，不是S型细菌的DNA。
②在体内转化实验中，只有少数的R型细菌转化为S型细菌，并非全部的R型细菌都发生转化。
③艾弗里的实验证明了DNA是遗传物质，同时证明了蛋白质等不是遗传物质，而格里菲思的实验没有证明DNA是遗传物质。　
×
√
√
√
×
南方凤凰台
D
R
S
A
南方凤凰台
D
试管内有S型细菌的是
①②④
南方凤凰台
由于艾弗里在提取DNA时，纯度最高时有0.02%的蛋白质，仍有人对此表示怀疑，是否还有比细菌更简单的实验材料？
三、噬菌体侵染细菌的实验(P45)
三、噬菌体侵染细菌的实验(P45)
1.科学家：赫尔希和蔡斯
2.实验材料：T2噬菌体
一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒（细菌病毒）
结构简单：由蛋白质外壳和DNA构成
蛋白质外壳
DNA
三、噬菌体侵染细菌的实验(P45)
3.噬菌体侵染细菌过程：
吸附→注入→合成→组装→释放
大肠杆菌
吸附
DNA注入大肠杆菌
注入
利用大肠杆菌内的物质合成蛋白质外壳DNA
合成
组装成新的T2噬菌体
组装
大肠杆菌破裂，
T2噬菌体释放出来
释放
三、噬菌体侵染细菌的实验(P45)
4.实验方法：同位素标记法（直接单独观察各自的作用）
DNA
（C、H、O、N、P）
蛋白质
（C、H、O、N、S）
标记→32P
标记→35S
三、噬菌体侵染细菌的实验(P45)
5.实验过程：①标记大肠杆菌 ②标记噬菌体
三、噬菌体侵染细菌的实验(P45)
5.实验过程：③侵染（保温）④搅拌 ⑤离心 ⑥检测
三、噬菌体侵染细菌的实验(P45)
6.实验结果：
上清液放射性很低，
沉淀物放射性很高。
子代噬菌体中有32P
上清液放射性很高，
沉淀物放射性很低。
子代噬菌体中无35S
结论：DNA是遗传物质。
Ps：能不能说明蛋白质不是遗传物质？
32P
35S
上清液：噬菌体（亲代外壳） 沉淀物：细菌（含子代）
No
亲代噬菌体 寄主细菌内 （大肠杆菌） 子代噬菌体 实验结论
35S标记蛋白质
32P标记DNA
三、噬菌体侵染细菌的实验(P45)
6.实验结果：
DNA
是遗传物质
35S
32P
没有被标记
无35S标记蛋白质
无32P标记DNA
蛋白质无35S
DNA有32P标记
三、噬菌体侵染细菌的实验(P45)
①先标记大肠杆菌
大肠杆菌+含35S的培养基→含35S的大肠杆菌
大肠杆菌+含32P的培养基→含32P的大肠杆菌
②再标记T2噬菌体
T2噬菌体+含35S的大肠杆菌→含35S的T2噬菌体
T2噬菌体+含32P的大肠杆菌→含32P的T2噬菌体
③用标记32P或35S标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌
④保温、搅拌、离心，检测上清液和沉淀物中的放射性
三、噬菌体侵染细菌的实验(P45)
1.可以直接标记噬菌体吗？
2.保温、搅拌和离心的目的是什么？
不可以，噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞内才能增殖，应用含被标记的大肠杆菌培养基培养噬菌体。
①保温：使噬菌体侵染大肠杆菌，进行增殖。
②搅拌：使吸附在细菌的噬菌体与细菌分离。
③离心：使细菌和噬菌体分层。
拓展
实验中注意点：
1.含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养。
因病毒营专寄生生活，应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。
2.不能标记C、H、O、N。
因这些元素是蛋白质和DNA共有的，无法将DNA和蛋白质区分开。
3.35S(蛋白质)和32P(DNA)不能同时标记在同一个噬菌体。
因为放射性检测时，只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。
拓展
实验中注意点：
1.为什么35S标记的实验，沉淀物b中也有放射性？
2.为什么32P标记的实验，上清液c中也有放射性？
搅拌不充分，吸附在表面的噬菌体未与大肠杆菌分离。
保温时间过短，亲代噬菌体未注入；
保温时间过长，大肠杆菌裂解释放子代噬菌体。
四、烟草花叶病毒侵染实验(P45)
结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
蛋白质
RNA
分别侵染健康烟草植株
患病
不患病
得到全新病毒
不能得到病毒
RNA
蛋白质
拓展
常见的RNA病毒：
烟草花叶病毒
流感病毒
禽流感病毒
HIV病毒
冠状病毒（SARS、新冠）
甲肝病毒HAV
丙肝病毒HCV
HIV病毒
SARS病毒
流感病毒
新冠病毒
五、DNA是主要的遗传物质(P45)
真核生物 原核生物 病毒
核酸
遗传物质
DNA和RNA
DNA
DNA和RNA
DNA
DNA或RNA
DNA或RNA
①对整个生物界而言：大多数生物以DNA作为遗传物质，少数生物以RNA作为遗传物质。因此，DNA是主要的遗传物质。
②针对一种生物来说：遗传物质是“唯一”的，要么是DNA，要么是RNA，不可在遗传物质前加“主要”二字！
课堂小结
随堂练习
In-class practice
除病毒外，一切生物都有核酸存在（ ）
S型肺炎链球菌可以使小鼠患肺炎。( 　)
在格里菲思的实验基础上，艾弗里通过实验证明了DNA是主要的遗传物质。(　 )
“T2噬菌体侵染细菌实验” 运用了同位素标记法和差速离心法（ ）
豌豆的遗传物质主要是DNA （ ）
病毒的遗传物质都是RNA（ ）
肺炎链球菌的DNA中没有游离的磷酸基团（ ）
噬菌体和大肠杆菌的遗传都不遵循基因的分离定律（ ）
×
×
×
×
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×
√
√
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D
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C
B
B

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