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第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的
遗传物质
任务1：探讨遗传物质应该具备哪些条件
结构稳定
储存大量遗传信息
精确复制
控制生物性状
蛋白质结构的研究早于DNA结构研究，20世纪30年代前，蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。
艾弗里
赫尔希
格里菲思
蔡斯
证明DNA是遗传物质过程中有重大贡献的学者们
一、肺炎链球菌的转化实验
R型
S型
思考：如何区分两种类型的肺炎双球菌？
无荚膜
有荚膜
菌落粗糙
菌落光滑
无毒性
有毒性
活体实验
显微镜观察
体外培养
格里菲斯实验
艾弗里实验
任务2：证明DNA是遗传物质
1、格里菲斯实验
R型活菌
加热致死S型菌
+
死亡
（分离出活S型细菌）
加热致死的S型细菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的物质——转化因子
推断？
思考1：从实验变量的角度分析4组实验，自变量是什么，如
何描述因变量？任两实验都能形成对照吗？
思考2：若第4组加热杀死的S菌立即与R菌混合注入小鼠体内，
结果如何？为什么？
思考：转化因子是什么物质？是一种物质还是几种物质构成的？
继续研究的思路是什么？
用什么方法实现物质分离？
S型菌
荚膜
控制荚膜形成的X基因
加热
杀死
被破坏的S型菌
X基因吸附在R型菌表面
X基因进入R型菌
重组
R型菌转化成S型菌
R型菌转化为S型菌的本质：
2、艾弗里实验
R型细菌
S型细菌提取物
+
去绝大部分糖、蛋白质和脂质的
加蛋白酶的
加RNA酶的
加酯酶的
加DNA酶的
培养基中只出现R型细菌
DNA是使R型细菌发生稳定性转化的物质
结论？
思考：不同处理酶处理S菌提取物，目的是什么？
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
思考：减法原理能将S细菌提取液物某成分完全去除吗？
二、噬菌体侵染细菌的实验
1、T2噬菌体:
①只有蛋白质和DNA两种成分组成
②专一性寄生大肠杆菌
③仅蛋白质中含有S，P几乎都存在
于DNA分子中
特点
思考：这些特点作为遗传学的研究对象有何优势？
蛋白质和DNA能够完全分离
若大肠杆菌不裂解，可将亲代噬菌体和子代分开
便于标记、追踪
利用同位素标记法可验证DNA/蛋白质是遗传物质
2、T2噬菌体繁殖
吸附
注入
合成
组装
释放
？所有病毒进入宿主的方式都一样吗
？哪种物质
原料、场所是什么？由谁提供？
如何进行？
一定准确组装吗？
以复制方式繁殖后代
3、T2噬菌体侵染大肠杆菌过程
问题1：噬菌体如何被标记？
问题2：如何将噬菌体的亲代和子代分开？如何检测？
问题1：噬菌体如何被标记？
用含35S或32P标记的培养基培养未标记的大肠杆菌
含35S或32P标记的大肠杆菌
用35S或32P标记的大肠杆菌培养未标记的噬菌体
35S或32P标记的噬菌体
思考：35S或32P标记在原料哪个结构上？
问题2：如何将噬菌体的亲代和子代分开？如何检测？
保温、搅拌、离心
上清液、沉淀物
思考：放射性均在上清液或在沉淀物吗？产生原因是什么？
实验结论：DNA是噬菌体的遗传物质
关注误差分析：如保温时间、搅拌程度、离心程度等
大量事实：
细胞生物的遗传物质是DNA，大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA。
DNA是主要的遗传物质
资料：有一种车前草病毒，由蛋白质和一条单链RNA组成。也能感染正常烟叶植株，但烟叶患病出现的病斑类型与烟草花叶病毒是有区别的。
HRV
HRVRNA
HRV蛋白质
TMV蛋白质+ HRVRNA
TMV
TMVRNA
TMV蛋白质
HRV蛋白质 +TMVRNA
分离出哪种病毒？
HRV
TMV
1．某科学家模拟肺炎链球菌的转化实验，如图所示，相关叙述正确的是（ ）
A．活菌1是有荚膜的R型细菌，活菌2是无荚膜的S型细菌B．由实验结果可知，活菌2或死菌2都能使小鼠死亡C．从鼠Y血液中分离出的活菌2是由活菌1转化而来的D．在鼠W的血液中能分离出活菌1和活菌2
C
2．在艾弗里的肺炎双球菌的转化实验中有三组实验：在含有R型菌的培养基中分别加入S型菌的DNA（甲）、S型菌的蛋白质（乙）、S型菌的DNA和DNA酶（丙），培养一定时间。下列叙述正确的是( )A．甲组和乙组的培养基中均含有少量的S型菌B．甲、乙两组实验对比可说明DNA能促使S型菌转化为R型菌C．甲组培养基中含有的S型菌的数量只与培养基的培养条件有关D．甲、丙两组实验对比可说明DNA被分解后就不能促使R型菌发生转化
D
3．利用噬菌体侵染细菌实验研究DNA是否为遗传物质的主要过程为：标记噬菌体→噬菌体与细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性．下列相关叙述正确的是( )A．细菌也需要用放射性元素进行标记B．搅拌的目的是使噬菌体的DNA和蛋白质外壳分开C．32P标记的噬菌体与细菌混合培养的时间越长，含32P的子代噬菌体比例就越高D．用35S标记噬菌体，若搅拌不充分，则会导致沉淀物中的放射性增高
D
4．甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂种病毒”丙，用丙病毒侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为 （ ）
A．
B．
C．
D．
D
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