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复习回顾：
填空默写
1.具有两对相对性状的纯合亲本杂交，产生的F1基因型为AaBb，则两亲本基因型是 ，F2中重组类型所占比例是 。
2.自由组合定律实质：_________________________________
_________________________________________。最能反映自由组合定律实质的是 。
3/8或5/8
F1配子种类的比例为1∶1∶1∶1
AABB×aabb或AAbb×aaBB
同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合
3.基因与染色体的数量与位置关系是_______________________________
____________________。
4.利用摩尔根的杂交实验，获得白眼雌果蝇的方法是_________________
_______________。
一条染色体上有许多基因；基因在染色体上呈线性排列
用F1雌果蝇与白眼雄果蝇杂交获得
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
学习目标：
1.阐述肺炎链球菌转化实验的过程和结论(重、难点)。
2.阐述噬菌体侵染细菌实验的方法、过程和结论(重、难点)。
3.阐述烟草花叶病毒感染实验的过程和结论。
4.说明DNA是主要的遗传物质。
问题探讨
1891年
1866年
1909年
1903年
孟德尔发现遗传定律
科学家描述减数分裂全过程
萨顿假说：基因和染色体存在平行关系
摩尔根证明基因在染色体上
20世纪中叶
染色体主要由蛋白质和DNA组成
遗传
物质
是
蛋白质还是DNA
探究一.对遗传物质的早期推测
蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。
由于对DNA分子
的结构没有清晰
的了解
20世纪20年代
氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。
没发现其他大分子有类似的结构特点
蛋白质是生物体的遗传物质。
20世纪30年代
探究二.肺炎链球菌的转化实验
比较 菌体特点 菌落特点 毒性
S型 细菌
R型 细菌
1、肺炎链球菌的类型
无致病性
有致病性
人和小鼠患肺炎
小鼠并发败血症死亡
无荚膜
有荚膜
光滑Smooth
粗糙 Rough
探究二.肺炎链球菌的转化实验
第一组
不死亡
第二组
死亡
第三组
不死亡
第四组
死亡
注射R型
活细菌
注射S型
活细菌
注射加热致死的S型细菌
将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射
2、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
探究二.肺炎链球菌的转化实验
合作探究：
1.对比第一、二组的实验现象，说明了什么？
2.对比第二、三组的实验现象，说明了什么？
3. 第四组小鼠为什么会死亡？体内分离出的S型细菌从哪里来？
4.这种转化产生的S型活细菌的后代也是有毒性的S型细菌，又说明了什么？
R型活细菌不会使小鼠死亡，而S型活细菌可使小鼠死亡。
加热致死的S型细菌不会使小鼠死亡。
R型菌
S型菌
转化因子
S型菌
后代
加热杀死的 S型菌
转化的性状可以遗传
注意：
该实验不能证明DNA是遗传物质。
实验结论：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” 。
【典例1】格里菲思在小鼠身上进行了著名的肺炎链球菌转化实验，下列关于该实验的结论，错误的是 (　　)
A．说明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
B．说明R型活细菌在一定条件下能够转化为S型细菌
C．说明R型活细菌是无毒性的
D．说明加热致死的S型细菌是无致病性的
A
探究二.肺炎链球菌的转化实验
3、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
多糖
蛋白质
RNA
DNA
脂质
关键思路：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。
探究:设计思路 关键是
与常态比较，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”。
探究二.肺炎链球菌的转化实验
3、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取物
+
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取液
+
混合
混合
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取液
+
混合
DNA酶
蛋白酶
（或RNA酶、酯酶）
S型细菌
R型细菌
只长R型细菌
S型细菌
R型细菌
②-④
⑤
①
探究二.肺炎链球菌的转化实验
合作探究：
1.第一组将加热致死的S型细菌的细胞提取物与R型活细菌混合培养，实验结果是培养皿中长出了S型活细菌。这说明什么？
2.实验中加入的蛋白酶、RNA酶和酯酶的作用是什么？
3. 第一至四组的实验结果为什么既有R型细菌，又有S型细菌？
4.第五组，用DNA酶处理S型细菌的细胞提取液之后再与R型活细菌混合培养，为什么培养皿中只有R型细菌？
S型细菌的细胞提取物中含有转化因子。
分别除去S型细菌细胞提取物中的蛋白质、RNA和酯类物质，以明确这些物质是不是转化因子。
S型细菌中的转化因子只能使部分R型细菌发生转化。
DNA酶能水解DNA，从而破坏了DNA分子的结构，使其丧失转化功能。
结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
蛋白质等不是遗传物质
【典例2】肺炎链球菌的转化实验中，能够使小鼠死亡的是(　　)
A．S型细菌的蛋白质＋蛋白酶＋R型细菌
B．S型细菌的DNA＋R型细菌
C．S型细菌的RNA＋RNA酶＋R型细菌
D．S型细菌的DNA＋DNA酶＋R型细菌
B
【针对训练】格里菲思第四组实验中，小鼠
体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图，
则：①ab段R型细菌数量减少的原因是_________
________________________________________________。
②bc段R型细菌数量增多的原因是______________________________
________________________________________________________。
③后期出现的大量S型细菌是由 而来的。
小鼠体内
形成大量的抗R型细菌的抗体，致使R型细菌数量减少
b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
R型细菌转化成的S型细菌繁殖
注意： 被转化的R型菌只是少量。
探究三.噬菌体侵染细菌的实验
来自外界的质疑：
艾弗里实验中无法真正提取出纯DNA来进一步验证遗传物质就是DNA，因此，仍有人对实验结论表示怀疑
有没有比细菌更为简单的实验材料？
1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了另一个更具有说服力的实验。
尾部
头部
DNA
蛋白质
C、H、O、N、35S
C、H、O、N 、32P
T2噬菌体是一种专门寄生在
大肠杆菌体内的病毒。
探究二.肺炎链球菌的转化实验
1、噬菌体侵染大肠杆菌过程
吸附
注入
合成
组装
释放
2、标记T2噬菌体
培养大肠杆菌
培养T2噬菌体
噬菌体-蛋白质（ 35S）
含32P培养基
含35S培养基
培养大肠杆菌
培养T2噬菌体
大肠杆菌（32P）
噬菌体-DNA（ 32P）
大肠杆菌（35S）
探究三.噬菌体侵染细菌的实验
3、T2噬菌体侵染细菌
探究三.噬菌体侵染细菌的实验
35S标记的T2噬菌体
侵染未标记的
大肠杆菌
搅拌
离心并检测放射性
短时间
保温
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
上清液放射性很高
沉淀物放射性很低
检测子代噬菌体的放射性
子代噬菌体中无35S
探究三.噬菌体侵染细菌的实验
3、T2噬菌体侵染细菌
32P标记的噬菌体
上清液放射性很低
沉淀物放射性很高
子代噬菌体中含有32P
短时间
保温
搅拌
离心并检测放射性
结果分析：用35S标记的一组放射性主要分布在上清液中，用32P标记的一组放射性主要分布在沉淀物中。在细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，但不能检测到35S标记的蛋白质，这说明了什么？
说明T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌，并复制出若干DNA，蛋白质未进入大肠杆菌。
结论：DNA才是噬菌体的遗传物质
探究三.噬菌体侵染细菌的实验
合作探究：
1.能否用14C和3H标记噬菌体？能否用32P和35S同时标记噬菌体？并说明理由。
2.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现沉淀物中也有少量放射性，可能是什么原因造成的？
3. 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现上清液中放射性也较高，可能是什么原因造成的？
不能，因为DNA和蛋白质都含C和H，因此无法确认被标记的是何种物质。
若用32P和35S同时标记噬菌体，离心后上清液和沉淀物中均会有放射性，无法判断噬菌体遗传物质的成分。
搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
保温时间过短，部分噬菌体来不及侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中。
保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。
【典例3】(不定项)某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，过程如图所示。下列有关分析不正确的是(　　)
A．理论上，b和c中不应具有放射性
B．实验中b含少量放射性与过程①中培养时间过长或过短有关
C．实验中c含有放射性与过程④中搅拌不充分有关
D．该实验证明了DNA是遗传物质
BC
【针对训练】用不同标记的噬菌体侵染不同标记的细菌，经短时间的保温培养、充分搅拌和离心处理后，下列预期的实验结果中，错误的是(　　)
A．用含3H标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，上清液和沉淀物中均有放射性
B．用未标记的噬菌体侵染14C标记的细菌，上清液和沉淀物中均有放射性
C．用含32P标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，上清液和沉淀物中可能均有放射性
D．用含35S标记的噬菌体侵染32P标记的细菌，上清液和沉淀物中均有放射性
B
探究四.DNA是主要的遗传物质
背景知识
烟草花叶病毒（TMV）是由RNA和蛋白质组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。
自主探究：
根据以上科学家的实验思路，请设计实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？
1、 烟草花叶病毒侵染烟草的实验
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
结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 。
RNA
探究四.DNA是主要的遗传物质
2、烟草花叶病毒（TMV）重建实验
结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 。
RNA
探究四.DNA是主要的遗传物质
生物类型 所含核酸 遗传物质 举例
细胞生物 真核生物 动物、植物、真菌
原核生物 细菌、蓝细菌
非细胞生物 DNA病毒 T2噬菌体
RNA病毒 艾滋病病毒、新型冠状病毒
DNA和RNA
DNA
RNA
DNA
RNA
DNA
3、DNA是主要的遗传物质：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。
DNA
RNA
DNA
探究四.DNA是主要的遗传物质
D
【典例4】下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是(　　)
A．豌豆的遗传物质主要是DNA
B．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D．酵母菌的遗传物质主要分布在细胞核中
具体的某种生物的遗传物质的化学本质是唯一确定的，豌豆的遗传物质是DNA
酵母菌的遗传物质是DNA,DNA主要分布在细胞核中，细胞质（如线粒体）中，也有少量DNA。
【针对训练】烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者引起的病斑不同，如图甲。将TMV的遗传物质和蛋白质分离，并分别感染健康烟叶，结果如图乙。科学家将不同病毒的遗传物质与蛋白质重新组合形成“杂种病毒”，然后感染健康烟叶，如图丙。依据实验，下列推论正确的是(　　)
A．图甲实验结果说明病毒的蛋白质外壳能感染烟叶
B．图乙实验结果说明TMV的蛋白质外壳能感染烟叶
C．图丙实验结果是烟叶被感染，并且出现b病斑
D．杂种病毒产生的子代具有TMV的蛋白质外壳
C
网络构建
1、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
结论：S型细菌体内有“转化因子”
2、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，
而蛋白质等不是。
3、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验
结论：DNA才是真正的遗传物质
4、研究证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
DNA
是
主
要
的
遗
传
物
质

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