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(共52张PPT)
3.1DNA是主要的遗传物质(课前读）
1．DNA是遗传物质的证据
S型：含多糖荚膜，菌落光滑，有毒性
R型：不含多糖荚膜，菌落粗糙，无毒性
肺 炎 双 球 菌 的 转 化 体内 转化 1．注射活的无毒R型细菌，小鼠正常。 2．注射活的有毒S型细 菌，小鼠死亡。 3．注射加热杀死的有毒S型细菌，小鼠正常。 4．注射“活的无毒R型细菌+加热杀死的有毒S型细菌”，小鼠 死亡。 DNA是遗
传物质，
蛋白质不
是遗传物
质。
体外 转化 5．加热杀死的有毒细菌与活的无毒型细菌混合培养，无毒 菌全变为有毒菌。 6．对S型细菌中的物质进行提纯：①DNA②蛋白质③糖类 ④无机物。分别与无毒菌混合培养，①能使无毒菌变为有毒 菌；②③④与无毒菌一起混合培养，没有发现有毒菌。 噬菌体侵染 细菌 用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA， 让其在细菌体内繁殖，在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中 只检测出放射性元素32P DNA是遗
传物质
体内转化实验 体外转化实验
实验者 格里菲思 艾弗里
培养细菌 小鼠(体内) 培养基(体外)
实验结果
实验结论
联系 R活菌
S活菌
S死菌
R活菌
S活菌
S菌DNA
S型菌体内有“转化因子”
S型菌的DNA是转化因子（遗传物质）
① 所用材料相同
② 都遵循对照原则
③ 体内转化实验仅说明S型细菌有转化因子（基础实验）；体外转化实验证明DNA是转化因子（进一步实验）
肺炎双球菌转化实验总结与比较
2．DNA是主要的遗传物质
（1）某些病毒的遗传物质是RNA（SARS,HIV,烟草花叶病毒）
（ 2）绝大多数生物的遗传物质是DNA
结论：DNA是主要的遗传物质
3.1节 DNA是主要的遗传物质
学习导航　
1了解人类对遗传物质的早期猜测。
2.分析肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验，归纳实验结论。
3.归纳DNA是生物主要的遗传物质。
对遗传物质的早期推测
染色体
蛋白质
DNA
遗传物质？
DNA是遗传物质实验证据
肺炎双球菌转化实验
艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验
赫尔希和蔡斯
一. 肺炎双球菌转化实验
（一）格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验
S型细菌 R型细菌
菌体
毒性
菌落
光滑
粗糙
有多糖类的荚膜
无多糖类的荚膜
有毒性——可使人患肺炎或小鼠患败血症，不被免疫系统识别
被免疫系统识别，无毒性
1.实验材料：肺炎双球菌
R型活菌
S型活菌
加热杀死S型菌
R型细菌+加热杀死S型菌
加热杀死的S型菌中含有促成R型活菌转化成S型活菌的活性物质——“转化因子”。
2.格里菲斯肺炎双球菌体内转化实验过程
3.肺炎双球菌体内转化实验的结论
提取出活的S型菌
这种 存在于 S型菌里面的 “转化因子”到底是什么物质呢？
一.肺炎双球菌转化实验
（二）艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验
1、实验思路：
DNA+DNA酶
DNA是转化因子（遗传物质）
3、实验结论：
设法将S型菌不同的物质分开，再单独地与R型菌混合培养
2、实验过程：
蛋白质、多糖等不是遗传物质
R型菌转化为S型菌的实质：
基因重组
体内转化实验 体外转化实验
实验者 格里菲思 艾弗里
培养细菌 小鼠(体内) 培养基(体外)
实验结果
实验结论
联系 R活菌
S活菌
S死菌
R活菌
S活菌
S菌DNA
S型菌体内有“转化因子”
S型菌的DNA是转化因子（遗传物质）
① 所用材料相同
② 都遵循对照原则
③ 体内转化实验仅说明S型细菌有转化因子（基础实验）；体外转化实验证明DNA是转化因子（进一步实验）
肺炎双球菌转化实验总结与比较
答案　R型细菌被小鼠的免疫系统所杀灭。
(1)从免疫学角度解释曲线ab段下降的原因是什么？
答案　加热杀死的S型细菌的DNA将R型细菌转化为S型活细菌。
(2)S型活细菌是怎样产生的？
2.研究表明，小鼠体内的两种细菌含量变化如图所示：
答案　有毒的S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力降低，R型细菌、S型细菌数量都增加。
(3)S型细菌是有毒性的，据此推测曲线bc段上升的原因是什么？
答案
由于艾弗里实验中提取出的DNA纯度最高的时候也还有0.02%的蛋白质,因此,还有人对实验结论表示疑问。
如何精确地区分蛋白质与DNA？
二、 噬菌体侵染细菌的实验
蛋白质：含有C、H、O、N、S
DNA：含有C、H、O、N、P
2.实验材料：
1.科学家：
赫尔希、蔡斯
T2噬菌体（病毒）、 大肠杆菌（细菌）
二、 噬菌体侵染细菌的实验
32P
35S
3.实验思路：设法把DNA与蛋白质分开，单独地直接去观察它们的作用。
4.实验方法：放射性同位素标记法【 同位素示踪法】
侵入别的细菌
注入核酸
合成核酸和蛋白质
吸附
1.噬菌体侵染细菌的过程：
组装
释放
2、噬菌体增殖的条件：
模板：亲代噬菌体DNA
噬菌体侵染细菌实验
子代噬菌体
【DNA和蛋白质】
细菌
原料：脱氧核苷酸
氨基酸
场所
(1)标记细菌
细菌+含35S的培养基
细菌+含32P的培养基
含35S的细菌
含32P的细菌
(2)标记噬菌体
噬菌体+含35S的细菌
噬菌体+含32P的细菌
含35S的噬菌体
含32P的噬菌体
4.噬菌体侵染细菌的实验过程(图3-3）
讨论： ①本实验采用了什么技术？
②如何获得被35S或32P标记的噬菌体？
③搅拌和离心的目的？
④上清液是什么？沉淀物是什么？
35S标记的蛋白质
32P标记的DNA
1、感染
2、搅拌
3、离心
蛋白质外壳
（强放射性）
细菌（强放射性）
细菌
蛋白质外壳
5.实验结论：
DNA是遗传物质。不能证明蛋白质不是遗传物质。
被35S标记的
噬菌体
被32P标记的
噬菌体
35S噬菌体+细菌
32P噬菌体+细菌
放射性很高 35S
放射性很低
放射性很低
放射性很高
32P
（3）噬菌体侵染细菌
噬菌体比大肠杆菌轻
DNA是遗传物质！
未证明蛋白质不是遗传物质
实验结论：
搅拌
离心
搅拌
离心
搅拌离心
被35S标记
的噬菌体
上清液的放射
性很高
沉淀物放射
性很低
搅拌离心
被32P标记
的噬菌体
上清液的放射
性很低
4.噬菌体侵染细菌的实验过程(图3-3）
沉淀物的放
射性很高
在新的噬菌体
中有32P
蛋白质未进入细菌
DNA进入细菌
5.实验结论：
DNA是遗传物质。
思考：①本实验采用了什么技术？
②搅拌和离心的目的？
③上清液是什么？沉淀物是什么？
在新的噬菌体
中没有35S
不能证明蛋白质不是遗传物质
探究 3. 噬菌体侵染细菌实验中为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA标记？用14C和18O同位素标记可行吗？
因为这两种元素分别是蛋白质和DNA特有的；不能，因为蛋白质和DNA都含有C和O元素，不能区分蛋白质和DNA。
探究 4. 某同学用含有放射性同位素的普通培养基培养噬菌体，不能得到被标记的噬菌体，为什么？
你认为该如何标记噬菌体？
用含有35S或32P的培养基分别培养大肠杆菌——用天然噬菌体侵染被标记的大肠杆菌——获得被35S或32P标记的子代噬菌体
思考：探究案：3、4、5
探究 5. 用含35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有很低的放射性，其原因可能是？用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有很低的放射性，其原因可能是？
（1）用含35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有很低的放射性，其原因可能是：
由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外売吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
（2）用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有很低的放射性，其原因可能是：
①保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。
②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。
艾弗里体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验
实验结论 思路相同 处理方式区别
体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验比较
都是将DNA和其他物质分开，单独、直接地研究各自的功能
直接分离成DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养
同位素标记：分别标记DNA和蛋白质
DNA是遗传物质
实验名称 科学家 实验结论
肺炎双球菌转化实验 格里菲思
艾弗里
噬菌体侵染细菌实验 赫尔希 蔡斯
被加热杀死的S型菌中含有“转化因子”。
DNA是遗传物质
DNA是遗传物质
证明_______________的经典实验
DNA是遗传物质
DNA是唯一的遗传物质吗？
烟草花叶病毒
RNA
蛋白质
烟
草
感染
患病
无病
RNA是遗传物质
常见RNA病毒：
艾滋病病毒（HIV）， SARS病毒，烟草花叶病毒，流感病毒
三、DNA是主要的遗传物质
在生物界中，一切生物的遗传物质是核酸
由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物的遗
传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
生 物 所含核酸 遗传物质
细胞结构生物 原核细胞
真核细胞 无细胞结构生物 【病毒】 DNA病毒
RNA病毒
每个特定生物，其遗传物质是唯一的（DNA或RNA）
DNA和RNA
DNA
RNA
DNA
DNA
RNA
判断：
1.格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了转化实验，此实验结果证明了DNA是遗传物质。
2.艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实DNA是主要的遗传物质。
3.分别用含有32P的T2噬菌体和含有35S 的T2噬菌体进行侵染实验。
4.用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体。
5.若一个35S标记的大肠杆菌被一个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的噬菌体一定有35S 。
6.子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌DNA的指导下，用细菌的物质合成的。
7.病毒的遗传物质是DNA和RNA。







例1.在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是(　　)
A.①④　　B.②④　　C.①⑤　　D.③⑤
A
例3.在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况为（ ）
B
拓展应用
1.探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括
A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异
B.蛋白质与生物的性状密切相关
C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制
D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以储存大量遗传信息
解析
例2、某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA + DNA酶 → 加入R型菌 → 注射入小鼠
②R型菌的DNA + DNA酶 → 加入S型菌 → 注射入小鼠
③R型菌 + DNA酶 → 高温加热后冷却 → 加入S型菌的
DNA → 注射入小鼠
④S型菌 + DNA酶 → 高温加热后冷却 → 加入R型菌
DNA → 注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是
A．存活，存活，存活，死亡
B．存活，死亡，存活，死亡
C．死亡，死亡，存活，存活
D．存活，死亡，存活，存活
D
4.噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外壳是( )
A.在噬菌体DNA的指导下，用细菌的物质合成的
B.在细菌DNA的指导下，用细菌的物质合成的
C.在噬菌体DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的
D.在细菌DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的
A
5.生物的遗传物质是( )
A.DNA B.RNA C.核酸 D.蛋白质
C
6.关于病毒的遗传物质的叙述正确的是
A.DNA B.RNA C.DNA或RNA D.DNA和RNA
C
7.下列关于遗传物质的叙述，正确的是( )
A.含有RNA的生物，其遗传物质一定是RNA
B.含有DNA的生物，其遗传物质不一定是DNA
C.既含有DNA又含有RNA的生物，其遗传物质是DNA和RNA
D.既含有DNA又含有RNA的生物，其遗传物质是DNA
D
8.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了 ( )
①DNA是遗传物质 ②RNA是遗传物质
③DNA是主要的遗传物质
④蛋白质和多糖不是遗传物质　
⑤S型细菌的性状是由DNA决定的
⑥在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到了R型菌细胞中
A．①④⑤⑥ B．②④⑤⑥
C．②③⑤⑥ D．③④⑤⑥
A
9.在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况为（ ）
B
10、某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA + DNA酶 → 加入R型菌 → 注射入小鼠
②R型菌的DNA + DNA酶 → 加入S型菌 → 注射入小鼠
③R型菌 + DNA酶 → 高温加热后冷却 → 加入S型菌的
DNA → 注射入小鼠
④S型菌 + DNA酶 → 高温加热后冷却 → 加入R型菌
DNA → 注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是
A．存活，存活，存活，死亡
B．存活，死亡，存活，死亡
C．死亡，死亡，存活，存活
D．存活，死亡，存活，存活
D
11.在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是(　　)
A.①④　　B.②④　　C.①⑤　　D.③⑤
A
12.在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是
　A．用32P标记T2噬菌体的蛋白质，用35S标记T2噬菌
体的DNA
　B．分别用含有32P的T2噬菌体和含有35S 的T2噬菌体
进行侵染实验
　C．用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体
　D．该实验证明了DNA是主要的遗传物质
B
13.若一个35S标记的大肠杆菌被一个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的噬菌体（ ）
A.一定有35S B.只有35S C.可能有35S D.只有32P
A
方法链接
“二看法”判断子代噬菌体标记情况
(3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 ，不是 。
2.绝大多数生物的遗传物质是 ，只有极少数生物的遗传物质是 。因此， 是主要的遗传物质。
基础梳理
1.RNA是遗传物质的实验证据
(1)实验材料：烟草花叶病毒，只由 和 组成。
(2)实验过程
蛋白质
RNA
不感染病毒
RNA
感染病毒
RNA
蛋白质
DNA
RNA
DNA
1.人、噬菌体、烟草花叶病毒及大肠杆菌的遗传物质分别是什么？
答案　分别是DNA、DNA、RNA、DNA。
问题探究
答案
2.下列有关遗传物质的叙述，哪些说法是正确的？
①DNA是所有生物的遗传物质
②核酸是一切生物的遗传物质
③酵母菌的遗传物质主要是DNA
④病毒的遗传物质是DNA或RNA
⑤艾滋病病毒的遗传物质是DNA或RNA
答案　②④。
课堂小结
DNA
DNA
RNA
DNA
三、DNA是主要的遗传物质
在生物界中，一切生物的遗传物质是核酸
由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物的遗
传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
生 物 所含核酸 遗传物质
细胞结构生物 原核细胞
真核细胞 无细胞结构生物 【病毒】 DNA病毒
RNA病毒
每个特定生物，其遗传物质是唯一的（DNA或RNA）
DNA和RNA
DNA
RNA
DNA
DNA
RNA
D
例1.格里菲思（F. Griffith）用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果
A.证明了DNA是遗传物质
B.证明了RNA是遗传物质
C.证明了蛋白质是遗传物质
D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质
例2.在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况为（ ）
B
例3.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了 ( )
①DNA是遗传物质 ②RNA是遗传物质
③DNA是主要的遗传物质
④蛋白质和多糖不是遗传物质　
⑤S型细菌的性状是由DNA决定的
⑥在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到了R型菌细胞中
A．①④⑤⑥ B．②④⑤⑥
C．②③⑤⑥ D．③④⑤⑥
A
6.在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是
　A．用32P标记T2噬菌体的蛋白质，用35S标记T2噬菌
体的DNA
　B．分别用含有32P的T2噬菌体和含有35S 的T2噬菌体
进行侵染实验
　C．用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体
　D．该实验证明了DNA是主要的遗传物质
B
7.若一个35S标记的大肠杆菌被一个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的噬菌体（ ）
A.一定有35S B.只有35S C.可能有35S D.只有32P
A
8、1952年“噬菌体小组”的赫尔希和
蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA
在侵染过程中的功能，实验数据如
图所示，下列回答不正确的是（ ）
A、细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌或由于侵染时间过长，部分子代噬菌体从细菌中释放出来
B、实验结果表明搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%
C、图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解
D、噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外32P含量增高
A
9.噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外壳是( )
A.在噬菌体DNA的指导下，用细菌的物质合成的
B.在细菌DNA的指导下，用细菌的物质合成的
C.在噬菌体DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的
D.在细菌DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的
A
10.生物的遗传物质是( )
A.DNA B.RNA C.核酸 D.蛋白质
C
11.关于病毒的遗传物质的叙述正确的是
A.DNA B.RNA C.DNA或RNA D.DNA和RNA
C
12.下列关于遗传物质的叙述，正确的是( )
A.含有RNA的生物，其遗传物质一定是RNA
B.含有DNA的生物，其遗传物质不一定是DNA
C.既含有DNA又含有RNA的生物，其遗传物质是DNA和RNA
D.既含有DNA又含有RNA的生物，其遗传物质是DNA
D

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