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(共33张PPT)
DNA是主要的遗传物质 复习
高三年级 生物学
学习目标
1．总结：科学家探索“DNA是主要的遗传物质”的过程。
2．分析：证明DNA是主要的遗传物质的实验的设计思路。
3．探讨：实验技术在证明DNA是主要的遗传物质中的作用。
学习重点
学习难点
1．掌握肺炎双球菌转化实验的原理与过程。
2．理解并掌握噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
噬菌体侵染细菌实验的分析。
一、遗传物质应具备的特征
稳定性、
连续性、
可复制性、
能指导其他物质合成等
判断标准
蛋白质 或 DNA
？
据化合物的性质推断：
最关键的实验思路？
将蛋白质与DNA分开，分别实验，探究功能。
据化合物的性质推断：
最关键的实验思路？
科学家的探究之路：
格里菲思：肺炎双球菌体内转化实验
艾弗里等：肺炎双球菌体外转化实验
蔡斯和赫尔希：噬菌体侵染细菌的实验
DNA是真正的遗传物质
二、肺炎双球菌的转化实验
1. 实验材料：肺炎双球菌
荚膜 毒性 菌落
R型
S型
粗糙
无
有
有
无
光滑
二、肺炎双球菌转化实验
2. 格里菲思的体内转化实验
（1）实验过程及结果：
存活
无R或S型细菌
死亡
R和S型细菌
存活
R型细菌
死亡
S型细菌
（2）实验分析：
①和②组结果均已知，是对照组；
③和④组结果均未知，是实验组；
③与②对照，得出加热破坏S型细菌的结构，
细菌结构不完整， 失去感染性。
（3）实验推论：④与①②③对照得出推论即
加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”能将部分无
毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。
？
思考：
1. 加热的作用是什么？
加热使蛋白质永久变性，失去遗传功能；
而DNA分子先解旋变性，低温时复性，仍有遗传功能。
2. 混合时部分R型细菌转化为S型细菌，这说明R型细菌发生了什么现象？其根本原因是？
发生了变异！
根本原因：S型细菌特有的决定荚膜合成的DNA片段整合到R型菌的DNA中，使R型细菌转化为S型细菌，故转化的实质是 。
基因重组
思考：
3. 该实验的局限之处在于什么？
没有将各种化合物分离、提纯进行实验，
只是通过改变物质活性来观察，不够严谨！！
将S型细菌的各种化合物分离、提纯，分别单独实验，观察各自作用。
最直接、有效的做法：
艾弗里等人的实验思路
3. 艾弗里的体外转化实验
（1）实验过程及结果：
（2）实验分析：
实验性质：对比实验
实验③与①②对比：
DNA是转化因子。
实验④进一步说明：
结构完整DNA分子才具有转化功能。
R型和S型细菌
R型细菌
人工化学方法：分离、提纯
① ② ③ ④
（3）实验结论：
DNA是转化因子，DNA是遗传物质（可说明：蛋白质不是遗传物质）。
R型和S型细菌
R型细菌
该实验被质疑！
原因：
没有将DNA与蛋白质完全分离提纯！
R型和S型细菌
R型和S型细菌
R型细菌
0.02%
蛋白质
三、噬菌体侵染细菌的实验：蔡斯和赫尔希
该实验选材最大的优点在于
噬菌体侵染细菌时能
将DNA与蛋白质完全分开
（R基中）
（磷酸基团）
1. 实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌
（1）噬菌体结构：
（2）噬菌体生活方式：
专性寄生大肠杆菌
（是一种DNA病毒，必须用活细胞培养）
DNA
C、H、O、N、P
蛋白质
C、H、O、N、S
2. 实验方法：
Ⅰ组：35S标记噬菌体的蛋白质外壳
Ⅱ组：32P标记噬菌体的DNA
分别进行侵染实验
放射性同位素标记
混合
短时保温
3. 实验过程及结果：
（1）制备被标记的噬菌体
含35S或32P的培养基
含35S或32P的大肠杆菌
35S标记蛋白质外壳的噬菌体
32P标记DNA的噬菌体
（2）侵染实验
被标记的噬菌体
侵染
搅拌（分离）
离心（分层）
观察放射性
检测子代噬菌体
4. 结果及分析：
分组 结果 结果分析 子代噬菌体
性状
(I)含35S噬菌体+细菌 上清液中放射性 沉淀物中放射性 ————— 没进入细胞
(II)含32P噬菌体+细菌 上清液中放射性 沉淀物中放射性 ——— 进入细胞
高
很低
蛋白质外壳
DNA
很低
高
与亲代噬菌体性状相同，但均未被标记
与亲代噬菌体性状相同，子代中仍有标记
由I、II对比得出：
DNA分子在亲子代间具有连续性，稳定性，能复制，并可指导蛋白质合成。
DNA是遗传物质
5. 实验结论：
（不能说明蛋白质不是遗传物质）
6. 实验的误差分析：
导致
（1）保温时间：
过长：细菌被裂解，离心
前释放子代噬菌体
35S组：没有影响，因为子代
无放射性
32P组：离心后上清液中
放射性升高
过短：离心前大量亲代噬
菌体未完成侵染
导致
35S组：没有影响，因为35S的外壳
本就在上清液
32P组：离心后上清液中放射性升高
6. 实验的误差分析：
（2）搅拌：
充分：上清是外壳，
沉淀是细菌。
不充分：上清是外壳，
沉淀中有噬菌体吸附在细菌上。
导致
35S组：沉淀放射性升高
32P组：对放射性分布没有影响
某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验，过程如图所示，下列有关分析正确的是(　　)
A．实验1中b含少量放射性与①过程
中培养时间的长短有关
B．实验2中c含有放射性与④过程
中搅拌不充分有关
C．理论上，a、d中有大量的放射性，b、c中有少量的放射性
D．该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质，而蛋白质不是
C
为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，基本过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．甲组培养皿中只有S型菌落，
推测加热不会破坏转化物质的活性
B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，
推测转化物质是蛋白质
C．丙组培养皿中只有R型菌落，
推测转化物质是DNA
D．该实验能证明肺炎双球菌的
主要遗传物质是DNA
C
小结：
1. 格里菲思的肺炎双球菌转化实验推论：
S型菌中含有转化因子
2. 艾弗里的肺炎双球菌转化实验说明：
DNA是遗传物质
（可以说明：蛋白质不是遗传物质）
3. 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验说明：
DNA是遗传物质
（不能说明：蛋白质不是遗传物质）
四、RNA也是遗传物质的实验证据：
RNA病毒的侵染实验
RNA
有病斑
不感病
结论：烟草花叶病毒中RNA是遗传物质。
分离
有病斑
不感病
RNA
五、结论：
DNA是主要的遗传物质。
绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒 的遗传物质是RNA,所以说
（所有真核和原核生物及大部分病毒）
（如HIV、SARS、新冠病毒、烟草花叶病毒等）
思考：
噬菌体侵染细菌成功后，如何增殖形成子代噬菌体？
DNA半保留复制
DNA通过转录、翻译
指导蛋白质外壳合成
细菌 内
许多子代的DNA
许多子代的蛋白质
多个子代噬菌体
细菌提供：
原料、
酶、
ATP、
场所
噬菌体提供：
只有DNA模板
用15N、32P、35S标记噬菌体让其去侵染细菌,在细菌解体后产生的子代噬菌体的结构中,能够找到的放射性元素为（ ）
A. 可在外壳中找到15N和35S
B. 可在DNA中找到15N、32P
C. 可在外壳中找到15N
D. 可在外壳中找到15N、32P、35S
B
思考：
①
⑤
③
②
④
DNA
RNA
蛋白质
烟草花叶病毒、新冠病毒：
④③
HIV病毒：
⑤①②③
噬菌体：
①②③
同为RNA病毒，烟草花叶病毒与HIV病毒寄生后遗传信息传递有何差异？T2噬菌体呢？
右图表示某种病毒在宿主细胞内的繁殖过程。据图分析，下列叙述错误的是(　　)
A．该病毒为逆转录病毒，其遗传物质为RNA
B．①为逆转录过程，需要逆转录酶和RNA聚合酶
C．cDNA可导致宿主细胞产生可遗传的变异
D．cDNA随染色体DNA复制和表达，产生新病毒
B
DNA是主要的遗传物质
DNA
RNA
绝大多数生物
少数病毒
证据
肺炎双球菌转化实验
结论
DNA是遗传物质，蛋白质不是
噬菌体侵染细菌实验
结论
DNA是遗传物质
证据
烟草花叶病毒侵染烟草实验
结论
RNA是遗传物质
本节知识结构图
感谢大家的聆听！

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