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(共18张PPT)
DNA是主要的遗传物质 梳理回扣
1.2种肺炎链球菌——S型菌：有多糖类荚膜、有毒、菌落光滑 R型菌：无多糖类荚膜、无毒、菌落粗糙
“光S有毒，粗R双无”
2.①噬菌体的化学组成：DNA、蛋白质，蛋白质和DNA的特有元素？P45右侧相关信息
②噬菌体结构？寄主细胞？合成蛋白质和DNA的模板、原料、场所、能量分别由谁提供？P45第一段
3.格里菲思、艾弗里、赫尔希和蔡斯的实验过程、实验结论？
4.艾弗里体外转化实验、赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验——实验设计思路（共同之处）： 考填空
将DNA、蛋白质等物质分开，单独、直接观察其作用
5.噬菌体侵染细菌的实验：读P45第二段（可分为4步）（两组均为实验组）
（1）如何标记噬菌体？ 先分别用含35S、32P的培养基培养大肠杆菌；
再分别用含35S、32P的大肠杆菌培养噬菌体。
注意：a.不能用培养基直接培养噬菌体； b.不能用35S和32P 标记同一噬菌体，必须分两组对比实验
c.不能标记C H O N这些DNA和蛋白质的共有元素
（2）短时间保温的目的？ 让噬菌体适当增殖。 （3）搅拌的目的？ （4）离心的目的？
（5）异常现象分析：搅拌不充分的结果？ 保温时间过短或过长的结果？
6.DNA是主要的遗传物质的理由——绝大多数生物的遗传物质是DNA。 P46最后一段
7.DNA病毒：噬菌体、乙肝病毒
RNA病毒：艾滋病病毒、流感病毒（如：H7N9）、SARS病毒、烟草花叶病毒、新冠病毒
DNA是主要的遗传物质 课本细节
P42问题探讨1：
1.能够自我复制
2.具有储存遗传信息的能力
3.能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢
4.结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并且遗传给后代
真核生物、原核生物、大多数病毒的遗传物质是DNA，少数病毒（烟草花叶病毒、HIV）的遗传物质是RNA—绝大多数生物的遗传物质是DNA
“DNA是主要的遗传物质”是总结多数生物的遗传物质后得出的结论。不是通过实验验证,而是统计分析数据得到的
P46：1.选材—细菌和病毒：
（1）个体很小，结构简单，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。（2）繁殖快
2.艾弗里体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路：设法单独研究DNA和蛋白质各自的效应。（1）每个实验组特异性去除一种物质，利用减法原理；
（2）放射性同位素标记技术
3.技术手段：艾弗里：细菌培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。
赫尔希：噬菌体培养技术、同位素标记技术、物质的提取和分离技术等。
一、对DNA的认识
注意：
1.多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，都是由许多基本单位连接而成的，这些基本单位称为单体，每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，生物大分子是由许多单体连接成的多聚体
2.DNA的初步水解产物与彻底水解产物分别是什么？脱氧核苷酸；磷酸、脱氧核糖、含氮碱基（ATGC）
3.形成核酸的过程：是核苷酸的脱水缩合过程
4.同一个体的不同细胞中DNA相同，RNA不完全相同，原因是什么？基因的选择性表达
5.核酸分子具有多样性的主要原因是什么？核苷酸的排列顺序多种多样
1.关于肺炎链球菌：
（1）R型、S型细菌的特点？
（2）S型活细菌的致病性与它的什么结构有关？S型细菌的多糖荚膜是否能直接致病？P43小字
（3）加热使细菌致死但DNA有活性的原因是什么？
二、肺炎链球菌转化实验——格里菲思体内转化实验
多糖荚膜 荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质，S型细菌的多糖类荚膜能够使S型细菌抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并大量繁殖而导致小鼠患病死亡
蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80~100℃的温度范围内，蛋白质变性失活，DNA双链解开，当温度恢复至室温后，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性无法恢复。
再思考：
①加热为什么可以杀死S型菌？加热致死的S型细菌为什么没有致病性？
②加热致死的S型细菌为什么还具有转化功能？是S型的DNA使小鼠死亡吗？
3.进一步思考：
（1）该实验最重要的一步是？
（2）所有的R型活细菌都能被转化为S型活细菌吗？
（3）为什么S型活细菌是由R型活细菌转化而来而非基因突变产生？
转化效率低，只有少部分R型细菌转化为S型细菌
加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注入小鼠体内
R型活细菌无致病性，S型活细菌有致病性
加热杀死的S型细菌无致病性
R型细菌转化为S型细菌
加热杀死的S型细菌中含有转化因子，使R型转化为S型
2.分析实验过程得出结论：
(1)实验①、②对照组，说明
(2)实验②、③对照说明
(3)实验②、③、④对比说明
(4)综合以上实验得出的结论是
三、肺炎链球菌转化实验
转化引起的变异是可以遗传的
S型菌有SI、SⅡ、SⅢ等不同类型，它们分别是RI、RⅡ、RⅢ通过基因突变形成的。对小鼠均有致死效应，其区别主要是荚膜多糖抗原的不同。 格里菲思实验用的是SⅢ和RⅡ
转化的实质是什么？对基因工程有何启示？
艾弗里肺炎链球菌体外转化实验,不仅证明DNA是遗传物质，还证明DNA在同种生物不同个体之间的转移。
遗传转化是指同源或异源的游离DNA被细菌的细胞摄取，并得以表达的基因转移过程。
自然转化是细胞在一定生长阶段出现容易接受外源DNA的生理特性；
人工转化则是通过人为诱导的方法，使细胞具有摄取DNA的能力，或人为地将DNA导入细胞内。
R型细菌在生长到一定阶段时，就会分泌一种小分子的蛋白质，称为感受态因子，这种因子与细胞表面受体相互作用，诱导感受态特异蛋白质的表达，它的表达使细胞表面的DNA结合蛋白及核酸酶裸露出来，使其具有与DNA结合的活性。
(1)实验①②对比，说明 R 型细菌无毒性、S 型细菌有毒性。
(2)实验②③对比，说明已加热致死的S 型细菌无毒性。
(3)实验②③④对比，说明 R 型细菌转化为 S 型细菌。
对照原则、单一变量原则；
由于研究没深入到DNA水平，所以不能说明DNA是转化因子；
加热蛋白质变性失活、DNA活性不受影响；
转化原理是基因重组；
转化引起的变异是可以遗传的；
转化（变异）的是少数
结论：加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”，使R型菌转化成S型菌
S型菌内含有DNA、蛋白质、多糖等多种成分，哪种成分是转化因子呢？
第1组—对照组：不加酶
第2~5组—实验组：加特定一种酶，每组特异性去除一种物质，寻找出转化因子---减法原理
结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质；DNA是转化因子；DNA是遗传物质
二、肺炎链球菌转化实验——艾弗里体外转化实验
1.格里菲思体内转化实验结论：
2.艾弗里体外转化实验结论：
3.肺炎链球菌转化实验结论：
4.进一步思考：该实验间接证明了？
DNA能够产生可遗传的变异
DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
将加热致死的S型细菌破碎、设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。
对照原则；单一变量原则
转化原理是基因重组；
转化引起的变异是可以遗传的；
转化（变异）的是少数
训练1——解释各区段变化的原因
①ab段：将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后注射到小鼠体内，ab时间段内，小鼠体内还没形成大量的免疫R型细菌的抗体，故该时间段内R型细菌数量增多。
②bc段：小鼠体内形成大量的对抗R型细菌的抗体，致使R型细菌数量减少。
③cd段：c之前，已有少量R型细菌转化为S型细菌，S型细菌能降低小鼠的免疫力，造成R型细菌大量繁殖，所以cd段R型细菌数量增多。
④S型细菌来源：少量R型细菌获得了S型细菌的DNA，并转化为S型细菌，故S型细菌是从0开始。
将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后注射到小鼠体内
S型肺炎双球菌有SI、SⅡ、SⅢ等不同类型，它们是通过基因突变形成的。对小鼠均有致死效应，其区别主要是荚膜多糖抗原的不同。科学家通过肺炎双球菌的转化实验初步证明了DNA是遗传物质。请回答：
研究人员用加热杀死的SⅢ型菌与R型菌混合后注射到正常小鼠体内，小鼠死亡。小鼠死亡的原因可能是R型菌突变成S型菌所致，也可能是杀死的SⅢ型菌使R型菌转化为S型菌所致。研究人员通过检测死亡小鼠体内S型菌的类型，探究小鼠死亡是由上述那种原因所致，请预期结果和结论。
训练2——潍坊模拟
若只检测到SⅢ型菌，则小鼠死因可能是杀死的SⅢ型菌使R型菌转化为S型菌，也可能是R型菌突变成S型菌；
若检测到其他类型的S型菌，则小鼠死因是R型菌突变为S型菌
假设是基因突变（假设是基因重组），分别运用演绎推理来预测：
三、噬菌体侵染细菌实验
注意：
T2噬菌体只提供遗传物质DNA作为模板，
原料、能量、酶、场所均由大肠杆菌提供
（一）标记噬菌体
（二）标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌
（三）搅拌、离心、检测放射性
（四）检测细菌裂解释放出的噬菌体
（五）结论
二、噬菌体侵染细菌实验
先分别用含35S、32P的培养基培养大肠杆菌
再分别用含35S、32P的大肠杆菌培养噬菌体
短时间的保温：保温：让噬菌体充分侵染大肠杆菌 短时间：避免细菌裂解释放出噬菌体
搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
离心的目的：让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌
①若用32P标记，从理论上讲，上清液无放射性，但结果有，原因是？
②若用35S标记，从理论上讲，沉淀物中无放射性，但实验结果有，原因是？
保温时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌； 保温时间过长，细菌裂解，释放子代噬菌体。
可能搅拌不充分，有少量35S的噬菌体吸附在细菌表面
真正在亲子代之间起到连续性作用的是DNA
DNA是遗传物，蛋白质不是遗传物质
思考：
(1)该实验不能标记C、H、O、N的原因：
(2) 35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上的原因：
（1）这些是DNA和蛋白质共有的元素，无法将DNA和蛋白质区分开
（2）放射性检测时只检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性
思考：1.该实验间接证明了？
2.若用32P和35S共同标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，子代噬菌体的标记情况是？
有少数子代噬菌体被32P标记
DNA能够自我复制 DNA能够指导蛋白质的合成
不可以证明：；DNA可产生可遗传的变异
艾弗里体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路：
设法单独研究DNA和蛋白质各自的效应。
噬菌体侵染细菌实验 成功的原因之一：
噬菌体只将DNA注入大肠杆菌细胞
在证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA的实验中，能否用该实验过程？
四、烟草花叶病毒侵染烟草叶片实验
思考：
1.在证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA的实验中，能否利用噬菌体侵染细菌实验的操作过程？请说明理由。
2.实验结论是？
不能，因为烟草花叶病毒侵染烟草细胞时，RNA和蛋白质没有分开，是完整的病毒侵入宿主细胞。因此，本实验只能通过人工分离提纯技术分离RNA和蛋白质，然后再单独导入宿主细胞，单独观察它们的作用。
RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，
蛋白质不是遗传物质。
DNA是遗传物质
(蛋白质不是遗传物质)
DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质
（DNA是遗传物质，其他物质不是）
加热杀死的S型菌中含有“转化因子 ”，使R型菌转化成S型菌
格里菲思的
体内转化实验
艾弗里的
体外转化实验
赫尔希和蔡斯的
噬菌体侵染细菌实验
RNA病毒的遗传物质是RNA
回顾探索之路：DNA是主要的遗传物质
烟草花叶病毒
侵染烟草实验
课本P62-T3
（2017全国Ⅰ卷）根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，请简要写出。
艾弗里 减法原理
（2019潍坊期末）某实验小组在进行32P标记组的实验时，将T2噬菌体与大肠杆菌混合后，每隔一段时间，取出适量培养液进行搅拌、离心得到沉淀物，并检测放射性，请预测沉淀物中的放射性变化趋势为 ，理由是_ __。

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