資源簡介

第三章 基因的本質
第1節 DNA是主要的遺傳物質
新人教版 必修二 遺傳與進化
教學目標
目標
01
02
03
掌握噬菌體侵染細菌實驗的過程和結論；體驗探究生物遺傳物質的實驗思路。
（科學探究）
分析比較本節三大實驗的實驗方法和實驗結論。（科學思維）
理解DNA是主要遺傳物質的結論。
（生命觀念）
1
提出“遺傳因子”，并總結遺傳規律
孟德爾
2
把“遺傳因子”命名為基因
約翰遜
3
提出基因在染色體上的假說
薩 頓
4
實驗證明基因位于染色體上
摩爾根
科學家發現：染色體的主要組成成分是DNA和蛋白質
5
遺傳物質的探索
DNA
?
蛋白質
20世紀中葉，科學家發現染色體主要是由蛋白質和DNA組成的。在這兩種給物質中，究竟哪一種是遺傳物質呢？這個問題曾引起生物學界激烈的爭論。
1.你認為遺傳物質可能具有什么特點？
2.你認為證明某一種物質是遺傳物質的
可行方法有哪些?
例如，將待定的遺傳物質轉移給其他生物，觀察后代的性狀表現等等。
DNA
蛋白質
染色質
染色體
【問題探討】
（1）分子結構具有相對的穩定性。
（2）能夠進行自我復制，使前后代保持一
定的連續性。
（3）具有多樣性，能儲存遺傳信息等等。
氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊含著遺傳信息。
沒發現其他大分子有類似的結構特點。
20世紀20年代
蛋白質是生物體的
遺傳物質。
20世紀30年代
人們認識到DNA是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子
脫氧核苷酸的化學組成包括磷酸、堿基、脫氧核糖。意識到DNA的重要性，但對DNA結構沒有清晰認識。
蛋白質是遺傳物質的觀點占主導地位。
一、對遺傳物質的早期推測（閱讀課本P42）
核酸的基本知識
核酸
脫氧核糖核酸
（DNA）
核糖核酸
（RNA）
基本組成單位
主要在細胞核的染色體上，少數在線粒體和葉綠體
主要在細胞質中
基本組成單位
脫氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
五碳糖：脫氧核糖
堿基：
磷酸
A、G、C 、T
脫氧
核糖
堿基
磷酸
A
腺嘌呤
G
鳥嘌呤
脫氧核糖核苷酸
C
胞嘧啶
T
胸腺嘧啶
五碳糖：核糖
堿基：
磷酸
A、 G、C 、 U
核糖
堿基
磷酸
A
腺嘌呤
G
鳥嘌呤
核糖核苷酸
C
胞嘧啶
U
尿嘧啶
大多數科學家認為——蛋白質是遺傳物質
“我們表示懷疑！”
艾弗里
赫爾希
格里菲思
蔡斯
（一）肺炎鏈球菌的轉化實驗（體內轉化實驗）
1928年.英國.格里菲思
1、實驗材料：
肺炎鏈球菌
（原核生物）
S型細菌
R型細菌
菌落
菌體
毒性

光滑Smooth
粗糙Rough
有多糖類的莢膜
無多糖類的莢膜
有毒性，可致死
無毒性
S型菌使小鼠患敗血癥死亡，R型菌無毒性。
2、實驗原理：
注意：S型細菌有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并發敗血癥死亡。S型細菌使人和小鼠所患病癥不同。
菌體
R型菌
S型菌
第一組
不死亡
說明R型細菌無毒
第二組
死亡
說明S型細菌有毒
第三組
不死亡
說明加熱致死的S型細菌無毒
第四組
死亡
說明R型細菌轉化成了S型細菌
注射R型
活細菌
注射S型
活細菌
注射加熱致死的S型細菌
將R型活細菌與加熱致死的S型細菌混合后注射
格里菲思體內轉化實驗
三、實驗過程
實驗現象分析：
①對比分析第一、二組說明____________________________________
實驗先進行第一、二組的目的是
_______________________________________________
②對比分析第二、三組說明_______________________________________
③第四組小鼠體內能分離出S型活細菌,它是_________________________　　　　　　　　
④對比分析第三、四組又說明
_______________________________________________________________________
⑤實驗先進行第一、二組,與第三、四組相比,起_______作用
⑥該實驗不能證明DNA是遺傳物質，只能說明.
_______________________________________________________________________
R菌無毒性，S菌有毒性
加熱殺死的S菌無毒性
混合后重新出現的
加熱滅活的S菌里面肯定含有某種特定的物質，這種特定的物質能夠使R菌轉化為活的S菌,并且這種轉化的性狀可以遺傳。
對照
加熱殺死的S菌中有一種“轉化因子”，能使R菌轉化為S菌，使小鼠死亡
第一、二組起對照作用，證明R型細菌和S型細菌的作用
肺炎鏈球菌的體內轉化實驗
思考：
1、肺炎鏈球菌的轉化實驗自變量是什么? 因變量是什么？
自變量：給老鼠注射的細菌種類及是否有活性；
因變量：老鼠是否能存活及體內是
否有活的S菌。
肺炎鏈球菌的體內轉化實驗
【拓展】加熱致死的S型細菌中DNA仍能起作用的原因：
由于DNA的熱穩定性比蛋白質要高，所以加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質永久變性失活，DNA的結構也會被破壞，但DNA在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性，但蛋白質卻不能恢復。
基因重組
R型細菌轉化為S型細菌的本質：
S型細菌
莢膜
控制莢膜形成的X基因
加熱
殺死
被破壞的S型細菌
X基因吸附在R型細菌表面
X基因進入R型細菌
重組
R型細菌轉化成S型細菌
注意：只是少數R型細菌轉化為S型細菌
轉化實質：肺炎鏈球菌轉化的實質是S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中，使受體細胞獲得了新的遺傳信息。
在肺炎鏈球菌體內轉化實驗中，將加熱殺死的S型菌與R型活菌混合后注射到小鼠體內，小鼠體內S型、R型細菌含量的變化情況如圖所示。
(1)ab段：
(2)bc段：
將加熱殺死的S型細菌和R型活細菌混合后注射到小鼠體內，ab時間段內，小鼠體內還沒形成大量的免疫R型細菌的抗體，故該時間段內R型細菌數量增多。
小鼠體內形成大量的對抗R型細菌的抗體，致使R型細菌數量減少。
在肺炎鏈球菌體內轉化實驗中，將加熱殺死的S型菌與R型活菌混合后注射到小鼠體內，小鼠體內S型、R型細菌含量的變化情況如圖所示。
(3)cd段：
(4)S型細菌來源：
c之前，已有少量R型細菌轉化為S型細菌，S型細菌能降低小鼠的免疫能力，造成R型細菌大量繁殖，所以cd段R型細菌數量增多。
少量R型細菌獲得了S型細菌的DNA，并轉化為S型細菌，故S型細菌是從0開始的。
在肺炎鏈球菌的轉化實驗中，將加熱殺死的S型細菌與R型細菌相混合后，注射到小鼠體內，小鼠死亡，則小鼠體內S型、R型細菌含量變化情況最可能是下圖中的哪個選項(　　)
B
從第四組實驗的小鼠尸體中分離出的有致病性的S型活細菌，其后代也是有致病性的S型細菌。由此可以判斷：已經被加熱殺死的S型細菌，含有某種促使R型活細菌轉化為有毒性的S型活細菌的活性物質—“轉化因子” 。
R型菌
S型菌
轉化因子
S型菌
后代
“誰在轉化實驗中起作用”，“轉化因子究竟是什么物質”
四、實驗結論
該實驗不能證明DNA是遺傳物質。
RNA
脂質
多糖
1.尋覓“轉化因子”究竟是什么？
2.你有什么樣的設計思路，關鍵是什么？
關鍵思路：
S型細菌組分圖
奧斯瓦德·西奧多·艾弗里
關鍵思路：把S型細菌的各種物質分開，單獨的、直接的觀察它們的作用。
1
2
3
4
1.實驗者：艾弗里
2.實驗材料：肺炎鏈球菌
首先明確S型細菌的粗提取液具有轉化能力
然后通過一定的方法逐步去除粗提取液中的某種成分。
如果去除某種成分后喪失轉化能力，則去除的成分是轉化必需成分
如果去除某種成分后仍保持轉化能力，則去除的成分是轉化非必需成分
有R型細菌的培養液
S型細菌的細胞提取液
+
S型細菌
R型細菌
有R型細菌的培養液
S型細菌的細胞提取液
+
S型細菌
R型細菌
混合
混合
有R型細菌的培養液
S型細菌的細胞提取液
+
混合
只長R型細菌
DNA酶
蛋白酶（或RNA酶、酯酶）
實驗結論：DNA才是使R型菌產生穩定遺傳變化的物質。
對照原則、單一變量原則
艾弗里證明DNA是遺傳物質實驗（體外轉化實驗）
肺炎雙球菌體外轉化實驗
艾弗里證明DNA是遺傳物質實驗（體外轉化實驗）
艾弗里等人進一步分析了細胞提取物的理化性質，發現這些特性與DNA極為相似。
思考：
1、分析實驗變量？
2、對照實驗如何進行的？
自變量：是否加入酶及酶的種類；
因變量：培養基中是否有活得S菌。
第一組為空白對照組。第二至五組為實驗組。
每組特異性的去除一種物質，觀察S菌的活性。
與常態相比，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。例如在艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中，每個實驗組特異性地去除了一種物質，從而鑒定出DNA是遺傳物質，這利用了“減法原理”。
加法原理
在對照實驗中控制自變量，可以采用“加法或減法原理”；
與常態比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。例如在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中，與對照組相比，實驗組分別作加溫、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理，利用了“加法原理”；
減法原理
S型細胞提取物
去掉蛋白質
去掉RNA
去DNA
①常溫放置
H2O2溶液
②90℃加熱
③加2滴FeCl3溶液
④加2滴H2O2酶
該實驗的設計遵循哪些原理？其巧妙之處是什么？在實際操作過程中最大的困難是什么？
遵循單一變量原則和對照原則。
其巧妙之處在于：運用“減法原理”，即在每個實驗組人為去除某個影響因素后，觀察實驗結果的變化。
最大的困難是：如何徹底去除細胞中含有的某種物質（糖類、脂質、蛋白質等）
項目
體內轉化實驗
體外轉化實驗
培養細菌
在小鼠體內
體外培養基
實驗對照
R型細菌與S型細菌的致病性對照
S型細菌各組成成分的作用進行對照
巧妙構思
用加熱殺死的S型細菌和R型活細菌混合注入小鼠體內，與用加熱殺死的S型細菌注射到小鼠體內作為對照實驗，說明確實發生了轉化
每個實驗組用酶解法特異性地去除了一種物質，從而鑒定出DNA是遺傳物質
實驗結論
S型細菌體內有“轉化因子”
S型細菌的DNA是遺傳物質
聯系
①所用材料相同
②體內轉化實驗是體外轉化實驗的基礎，體外轉化實驗是體內轉化實驗的延伸
③兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則
肺炎鏈球菌體內轉化實驗和體外轉化實驗的比較

有沒有比細菌更為簡單的實驗材料？
1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實驗材料，利用放射性同位素標記的新技術，完成了另一個更具有說服力的實驗。
思維碰撞
艾弗里的實驗引起了人們的注意。但是，由于艾弗里實驗中無法真正提取出純DNA來進一步驗證遺傳物質就是DNA，因此，仍有人對實驗結論表示懷疑
赫爾希 蔡斯
噬菌體結構模式圖
T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒。
三、噬菌體侵染細菌的實驗（1952年 赫爾希和蔡斯）
1、實驗材料：
T2噬菌體和大腸桿菌
(1) T2噬菌體結構：
由蛋白質外殼和DNA組成。
(2) T2噬菌體生活方式：
資料：
在T2噬菌體的化學組分中，60%是蛋白質，40%是DNA。對蛋白質和DNA的進一步分析表明：S僅存在于蛋白質分子中，P幾乎都存在于DNA分子中。
2、設計思路：
用不同的放射性同位素32P和35S分別標記DNA和蛋白質，直接地、單獨地去觀察它們的作用。
3、實驗方法：
放射性同位素標記法
噬菌體結構模式圖
C、H、O、N、P
(標記32p)
C、H、O、N 、S
(標記35S)
（含S）
（含P）
用32P標記——
用35S標記——
思考：
1、能不能用14C和15N同位素來標記噬菌體？
2、能不能用35S和32P標記同一個噬菌體？
3、能否用含放射性物質的培養基直接來培養噬菌體？
不能，因為病毒只有寄生在活細胞內才能代謝、增殖。
不能，因為放射性檢測只能檢測到是否具有放射性，不能確定是何種放射性元素。
不能，因為C、N這些元素是蛋白質和DNA共有的元素，不能把DNA和蛋白質分開。
【拓展】T2噬菌體：
（增殖過程噬菌體只提供自身的DNA ）
吸附
注入
合成
組裝
釋放
噬菌體的尾部吸附在細菌表面
把DNA注入到細菌細胞，蛋白質外殼留在外面
利用細菌的化學成分和酶系統合成出噬菌體的DNA、蛋白質
新合成的DNA、蛋白質組裝成很多噬菌體
細菌解體，釋放出噬菌體
吸附
侵入
合成
組裝
釋放
侵入別的細菌
噬菌體結構模式圖
噬菌體侵染大腸桿菌的過程：
{21E4AEA4-8DFA-4A89-87EB-49C32662AFE0}DNA的模板
DNA的原料
蛋白質的原料
蛋白質的場所
T2噬菌體的DNA
大腸桿菌提供的四種脫氧核苷酸
大腸桿菌的氨基酸
大腸桿菌的核糖體
子代T2噬菌體的合成：
4、實驗過程、結果、分析及結論：
(1)標記細菌（大腸桿菌）
大腸桿菌+含35S的培養基
大腸桿菌+含32P的培養基
含35S的大腸桿菌
含32P的大腸桿菌
(2)標記噬菌體

噬菌體+含35S的大腸桿菌
噬菌體+含32P的大腸桿菌
含35S的噬菌體
含32P的噬菌體



三、噬菌體侵染細菌的實驗（1952年 赫爾希和蔡斯）
直接用含有放射性同位素的培養基來培養噬菌體。
×
含35S培養基
含32P培養基
含35S大腸桿菌
含32P大腸桿菌
噬菌體侵染含35S大腸桿菌
噬菌體侵染含32P大腸桿菌
離
心
含35S噬菌體
含32P噬菌體
制備含有放射性標記噬菌體過程示意圖
4、實驗過程、結果、分析及結論：
(1)標記細菌（大腸桿菌）
大腸桿菌+含35S的培養基
大腸桿菌+含32P的培養基
含35S的大腸桿菌
含32P的大腸桿菌
(2)標記噬菌體

噬菌體+含35S的大腸桿菌噬菌體+含32P的大腸桿菌
含35S的噬菌體
含32P的噬菌體



三、噬菌體侵染細菌的實驗（1952年 赫爾希和蔡斯）
(3)噬菌體侵染細菌

含35S的噬菌體+大腸桿菌
含32P的噬菌體+大腸桿菌

35S標記的噬菌體
35S標記噬菌體與大腸桿菌混合
經短時間保溫后用攪拌器攪拌
離心檢測上清液和沉淀物中的 放射性物質
赫爾希和蔡斯的實驗過程
三、噬菌體侵染細菌的實驗（1952年 赫爾希和蔡斯）
攪拌的目的：
使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離
離心的目的：
讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。
噬菌體不是整個進入大腸桿菌體內。研究表明：空殼噬菌體能吸附但不能產生子代噬菌體，因此空殼噬菌體不含遺傳物質，遺傳物質在侵染時注入了大腸桿菌體內。
混合：
用標記的噬菌體侵染未標記的細菌。菌
35S標記的噬菌體
35S標記噬菌體與大腸桿菌混合
經短時間保溫后用攪拌器攪拌
離心檢測上清液和沉淀物中的放射性物質
細菌裂解后檢測子代噬菌體的放射性
沉淀物放射性很低?
子代噬菌體中無35S。
上清液放射性很高
攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質外殼吸附在細菌上，隨細菌離心到沉淀物中。
說明：T2噬菌體中的蛋白質沒有進入大腸桿菌。
不能證明蛋白質不是遺傳物質。
赫爾希和蔡斯的實驗過程
三、噬菌體侵染細菌的實驗（1952年 赫爾希和蔡斯）
結論---
蛋白質外殼沒有進入宿主細胞，蛋白質不是聯系親代和子代噬菌體的物質
32P標記的噬菌體
沉淀物放射性很高。
子代噬菌體中含32P
32P標記噬菌體與大腸桿菌混合
經短時間保溫后用攪拌器攪拌
離心檢測上清液和沉淀物中的放射性物質
細菌裂解后檢測子代噬菌體的放射性
上清液放射性很低?
保溫時間過短，部分噬菌體還未侵染大腸桿菌；
保溫時間過長，部分子代噬菌體已經釋放。 攪拌過于劇烈，大腸桿菌細胞被破壞，釋放出其中的子代噬菌體，經攪拌離心后子代噬菌體分布于上清液中。
說明：T2噬菌體中的DNA進入了大腸桿菌。
說明DNA是真正的遺傳物質
赫爾希和蔡斯的實驗過程
三、噬菌體侵染細菌的實驗（1952年 赫爾希和蔡斯）
結論---
噬菌體侵染細菌時，DNA進入宿主細胞中，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代DNA遺傳的，DNA才是噬菌體的遺傳物質
4、實驗過程、結果、分析及結論：
(1)標記大腸桿菌
大腸桿菌+含35S的培養基
大腸桿菌+含32P的培養基
含35S的大腸桿菌
含32P的大腸桿菌
(2)標記噬菌體

噬菌體+含35S的大腸桿菌
噬菌體+含32P的大腸桿菌
含35S的噬菌體
含32P的噬菌體



三、噬菌體侵染細菌的實驗（1952年 赫爾希和蔡斯）
(3)噬菌體侵染細菌

含35S的噬菌體+大腸桿菌
上清液放射性很高,沉淀物放射性很低，子代噬菌體無放射性。
上清液放射性很低,沉淀物放射性很高，子代噬菌體有放射性。
含32P的噬菌體+大腸桿菌

分析實驗結果，得出結論
35S標記的噬菌體
32P標記的噬菌體
上清液
下層沉淀物
子代噬菌體
結論
放射性高
無放射性
無放射性
放射性高
放射性低
有放射性
◇蛋白質沒有進入細菌細胞
◇DNA進入到細菌的細胞中
DNA是遺傳物質。
不能證明蛋白質不是遺傳物質
1、個體很小，結構簡單，易于觀察由遺傳物質改變導致的結構和功能的變化；繁殖快，細菌20-30min就可以繁殖一代，病毒可在短時間內大量繁殖。
P46思考討論：
2、巧妙運用減法原理，最大的困難是如何徹底去除細胞中含有的某種物質（糖類、脂質、蛋白質等）。
3、艾弗里：細胞培養技術、物質的提純和鑒定技術等；
赫爾希：噬菌體的培養技術、同位素標記法、物質的提取和分離等技術。
啟示：科學成果的取得必須有技術手段作保證，技術的發展需要以科學原理為基礎，因此，科學與技術是相互支持、相互促進的。
某人進行了以下4個實驗：
①用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌；
②用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌；
③用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌；
④用15N標記的噬菌體侵染未標記的細菌，
經過一段時間后離心，以上4個實驗中放射性的主要位置依次是：
____________________________________________________________________


沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液
兩個經典實驗比較
艾弗里實驗
噬菌體侵染細菌實驗
處理方式
對照原則
實驗結論
設計思路
直接分離
放射性同位素標記法
S型細菌細胞提取物和酶等分別與R型細菌混合培養相互對照
分別標記噬菌體DNA和蛋白質的兩組實驗相互對照
設法將DNA與其他物質分開，單獨地直接研究各自不同的遺傳功能
證明DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質
證明DNA是遺傳物質，但不能有效證明蛋白質不是遺傳物質（蛋白質沒有進入細菌體內）
結合遺傳物質的相關實驗，回答下列問題：
(1)艾弗里及其同事進行肺炎雙球菌轉化實驗成功的最關鍵的實驗設計思路是______________________________________________________________________。
(2)上述實驗證明了______________________________________________________。
(3)后來，赫爾希和蔡斯用__________________方法，進一步證明DNA才是真正的遺傳物質。實驗包括4個步驟：
①噬菌體與大腸桿菌混合培養；②35S和32P分別標記噬
菌體；③放射性檢測；④離心分離。
該實驗步驟的正確順序是____________(用數字表示)。
(4)用被32P標記的噬菌體去侵染未被標記的大腸桿菌，離心后，發現放射性物質主要存在________(上清液或沉淀物)中。
分離并提純S型細菌的DNA、蛋白質、多糖等物質，單獨地觀察其各自的作用。
肺炎鏈球菌的“轉化因子”是DNA
放射性同位素標記
②①④③
沉淀物
SARS病毒
艾滋病病毒（HIV）
少數病毒的遺傳物質是RNA
COVID--19
流感病毒
埃博拉病毒
DNA是唯一的遺傳物質嗎？
如果你是科學家，請設計實驗證明煙草花葉病毒的遺傳物質是什么？

背景知識：煙草花葉病毒TMV是由RNA和蛋白質組成的，在感染煙草時，會出現致病斑。
正常葉片
感染煙草花葉病素的葉片
（1）煙草花葉病毒，感染煙草→
（2）提取煙草花葉病毒的RNA，感染煙草→
（3）提取煙草花葉病毒的蛋白質，感染煙草→
煙葉無病斑
煙葉出現病斑，并提取出煙草花葉病毒
煙葉出現病斑
RNA
蛋白質
RNA
分
離
感染
煙草
感染
煙草
出現病斑
不出現病斑
煙草花葉病毒（RNA和蛋白質）
車前草病毒HRV
RNA
TMV蛋白質 +HRV的RNA
HRV
煙草花葉病毒TMV
RNA
蛋白質
HRV蛋白質 +TMV的RNA
TMV
煙草花葉病毒重建實驗
：
實驗結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，蛋白質不是遺傳物質
TMV
{16D9F66E-5EB9-4882-86FB-DCBF35E3C3E4}項目
核酸
遺傳物質
類型
核苷酸種類
堿基
種類
類型
核苷酸種類
堿基
種類
細胞
生物
真核細胞
DNA和RNA
____
___
DNA
4
4
原核生物
DNA和RNA
8
5
_____
___
___
非細胞生物
(病毒)
DNA病毒
DNA
4
4
_____
___
___
RNA病毒
RNA
___
___
RNA
4
4
8
5
DNA
4
4
DNA
4
4
4
4
真核生物、原核生物及病毒的核酸類型
絕大多數生物的遺傳物質是 ，只有少數生物的遺傳物質是 。所以說DNA是主要的遺傳物質。
DNA
RNA
3、在只含RNA的少數病毒（煙草花葉病毒、HIV、SARS、流感、禽流感）中，RNA才作為遺傳物質。
2、凡是具有細胞結構的生物，既有DNA，又有RNA，遺傳物質是DNA
1、一切生物的遺傳物質是核酸
4、植物細胞中DNA的載體：染色體、葉綠體、線粒體，動物細胞中DNA的載體：染色體、線粒體，所以說，染色體是DNA的主要載體。原核細胞和病毒沒有染色體。
思考:
1、動物和人體的遺傳物質是什么？
DNA
2、煙草的遺傳物質是什么？
DNA
3、煙草花葉病毒的遺傳物質是什么？
RNA
4、細菌的遺傳物質是什么？
DNA
5、一切生物的遺傳物質是什么？
核酸
6、病毒的遺傳物質是什么？
DNA或RNA
T2噬菌體侵染細菌實驗
肺炎鏈球菌轉化實驗
體外轉化實驗
體內轉化實驗
實驗方法
放射性同位素標記法：
32P標記DNA
35S標記蛋白質
實驗結論
DNA是T2噬菌體的遺傳物質
實驗過程
標記噬菌體
用含32P或35S的培養基培養大腸桿菌，再用大腸桿菌培養T2噬菌體。
噬菌體侵染細菌
用含32P或35S的T2噬菌體與細菌混合培養，然后攪拌、離心檢測放射性
實驗過程
實驗結論
實驗過程
實驗結論
1.R型活細菌+小鼠→不死亡
2.S型活細菌+小鼠→死亡
3.加熱致死的S型細菌+小鼠→不死亡
4.加熱殺死的S型細菌+R型活細菌+小鼠→死亡
加熱致死的S型細菌中含有使R型細菌轉化為S型細菌的轉化因子
1.S型細菌提取液+R型活細菌→R、S
2.S型細菌提取液+蛋白酶/RNA酶/酯酶+R型活細菌→R、S
3.S型細菌提取液+DNA酶+R型活細菌→R
DNA是使R型細菌產生穩定性遺傳變化的物質
C
1、下圖是格里菲思實驗部分示意圖，下列有關說法正確的是(　　)

A．兩組實驗對照，證明DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質
B．第一組小鼠不死亡，是因為肺炎鏈球菌的DNA和蛋白質均已變性
C．第二組小鼠死亡，說明有R型細菌轉化成了S型細菌，進一步說明加熱致死的S型細菌中存在轉化因子
D．從第二組死亡小鼠體內分離出的肺炎鏈球菌在培養基上培養，都會產生光滑菌落
課堂練習
2.艾弗里和同事用R型和S型肺炎鏈球菌進行實驗，結果如下表。說法錯誤的是( )
實驗組號
接種菌型
加入物質
1
R
S型細菌的細胞提取物
無
2
R
蛋白酶
3
R
RNA酶
4
R
酯酶
5
R
DNA酶
D
A.1-4均會出現S型活細菌
B.2-5利用了酶的專一性
C.實驗設計嚴格遵循了單一變量原則
D.通過本實驗說明DNA是主要的遺傳物質
此實驗只能說明DNA是遺傳物質。
3.在證明DNA是遺傳物質的實驗中,赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標記噬菌體的DNA和蛋白質,在圖中標記元素所在部位依次是(　　)
A.③⑤　　　B.②④
C.①⑤　　　D.①④
D
4、下圖是T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗的部分步驟示意圖，下列對此實驗的有關敘述，正確的是(　　)

A．本實驗使用的被標記的噬菌體是接種在含有35S的培養基中獲得的
B．本實驗選用噬菌體作實驗材料的原因之一是其結構組成只有蛋白質和DNA
C．實驗中采用攪拌和離心等操作是為了把DNA和蛋白質分開再分別檢測其放射性
D．在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S，說明噬菌體的遺傳物質是DNA，不是蛋白質
B
課后練習
基礎題 1.（1）（×）;(2)（×）。 2.C。3.D。
拓展題
1.實驗表明，噬菌體在感染大腸桿菌時，進入大腸桿菌內的主要是DNA，而大多數蛋白質卻留在大腸桿菌的外面。因此，大腸桿菌裂解后，釋放出的子代噬菌體是利用親代噬菌體的遺傳信息，以大腸桿菌的氨基酸為原料來合成蛋白質外殼的。
2.肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體感染大腸桿菌的實驗證明，作為遺傳物質至少要具備以下幾個條件：能夠精確地復制自己；能夠指導蛋白質合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝；具有貯存遺傳信息的能力；結構比較穩定等。
【思考】以下噬菌體侵染細菌實驗中,子代的標記情況？
①若用32P和35S標記病毒而細菌未被標記，
只在子代病毒的DNA中有32P標記。
②若用32P和35S標記細菌而病毒未被標記，
在子代病毒的DNA和蛋白質外殼中均有標記元素。
③若用C、H、O、N標記病毒而細菌未被標記，
只在子代病毒的DNA中有標記元素。
④若用C、H、O、N標記細菌而病毒未被標記，
子代病毒的DNA和蛋白質外殼中均有標記元素。

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