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第三章 第1节 DNA是主要的遗传物质
思考讨论：
你认为遗传物质可能具有什么特点？
你认为证明DNA和蛋白质哪一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？
一、对遗传物质的早期推测
1.20世纪20年代——普遍认为蛋白质是遗传物质。
主要依据：
①蛋白质氨基酸千变万化的顺序，可能蕴含着遗传信息 ；
②未发现其他生物大分子具有类似的结构。
2.20世纪30年代——开始认识DNA，但仍然普遍认为蛋白质是遗传物质。
原因：① 人们对DNA分子的结构、特征还没有清晰的了解；
② 蛋白质是遗传物质的观点根深蒂固。
二、肺炎链球菌转化实验
（一）格里菲思肺炎链球菌的体内转化实验
1. 肺炎链球菌
2.实验过程
思考讨论：
第一、二组对照说明了什么？
2. 第二、三组对照说明了什么？
3. 第二、四组对照说明了什么？
4.第二、三、四组对比说明，第四组再次出现活的S型细菌原因？
格里菲思：已经加热杀死的S型细菌，含有某种促使R活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
（二）肺炎链球菌的体外转化实验（20世纪40年代，艾弗里）
1.预处理：将加热杀死的S型细菌破碎，去除绝大部分的糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取液。
2. 实验过程：
3. 实验结论：能够使R型细菌转化成S型细菌的转化因子很可能是DNA。
艾弗里等人，将含有“转化因子”的细胞提取物进一步分析鉴定，发现其理化特性与DNA极为相似。
结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
科学方法：
拓展：
（1）格里菲斯的第四组实验中，小鼠体内的S型细菌数量增多，是________________的结果。由此可看出生物的性状除了遗传也存在变异现象，且这种由于遗传物质改变引起的变异是可___________的。
（2）转化的实质是______________________。
（3）由此实验还可以看出DNA分子在高温下其结构可发生_______（可逆性／不可逆性）的变化。这一特性也从侧面说明了蛋白质不是遗传物质，其原因是____________________。
（4）判断各组不同操作的实验小鼠的存活与死亡的关键因素是看是否能产生____________。
（5）例：某研究人员模拟肺炎双球菌转化试验，进行了以下试验：
①R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注入小鼠
②S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注入小鼠
③R型细菌+DNA酶→加入S型菌→注入小鼠
④R型细菌高温加热后冷却→加入S型菌→注入小鼠
⑤S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌→注入小鼠
三、噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希、蔡斯）
1.实验材料：
（1） 生活方式：专门寄生于大肠杆菌体内
（2） 增殖过程：
2.研究方法：放射性同位素标记法。（分别标记蛋白质和DNA）
3.实验步骤：
4.实验结果及结论：
实验结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的，因此，DNA才是真正的遗传物质。
思考讨论：
(1)用32P的噬菌体侵染细菌，上清液中也出现了较高放射性的原因：
①保温时间过短，部分噬菌体的DNA还未进入 ，使上清液放射性升高；
②保温时间过长，子代噬菌体已经 ，使上清液的放射性升高。
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有较高放射性的原因：
注意：
①该实验只能证明DNA是遗传物质，而不能证明DNA是主要的遗传物质。
②该实验不能直接证明蛋白质不是遗传物质。
③该实验还能证明：DNA能自我复制，保持生物体前后代的连续性，维持遗传性状的稳定；DNA能指导蛋白质的合成，从而控制生物的代谢和性状
5.噬菌体侵染细菌的实验回看
① 实验中“搅拌”的目的是：________________________________________。
② 实验中“离心”的目的是：____________________________________________________________。
思考讨论：
1.艾弗里与赫尔希等人选用细菌或者病毒为实验材料，这些实验材料的优点是什么？
2.从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？在实际操作过程中最大的困难是什么？
3.艾弗里和赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计？这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示？
小结：
格里菲思：1928年，通过“肺炎链球菌在小鼠体内转化实验”，说明已经加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”。
艾弗里：20世纪40年代（1944年），通过“肺炎链球菌体外转化实验”，说明能够使R型细菌产生稳定遗传变化的
“转化因子”是DNA。
赫尔希和蔡斯：1952年，通过“噬菌体侵染细菌的实验”，证明了DNA是噬菌体的遗传物质。
四、其它实验证据：烟草花叶病毒侵染实验
烟草花叶病毒不同组分单独侵染烟草实验
结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
小结：
绝大多数生物都是以 DNA作为遗传物质的，因此DNA是主要的遗传物质。
高考链接：
【2017年高考全国1卷第29题】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。
简要写出（1）实验思路（2）预期实验结果及结论即可（要求：实验包括可相互印证的甲、乙两个组）

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