DNA是主要的遺傳物質(zhì)

遺傳與進(jìn)化科學(xué)史孟德爾：分離定律、自由組合定律約翰遜：給孟德爾的“遺傳因子”重新起名“基因”，薩頓：基因位于染色體上的假說(shuō)。（類比推理）摩爾根：用果蠅實(shí)驗(yàn)證明基因位于染色體上。（假說(shuō)演繹）

且基因在染色體上呈線性排列。一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)：20世紀(jì)20年代：蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)20世紀(jì)30年代：DNA是生物體的遺傳物質(zhì)二、人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程兩種肺炎雙球菌

多糖類莢膜無(wú)莢膜粗糙無(wú)毒有莢膜光滑有毒，可致死探究DNA和蛋白質(zhì)誰(shuí)是遺傳物質(zhì)？

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.實(shí)驗(yàn)材料：（一）格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)R型菌S型菌二、人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程（一）格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)A組B組C組D組R型活菌R型活菌S型活菌S型活菌無(wú)活菌S型死菌R活菌、S活菌活R+死SR型細(xì)菌

（二）艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)R型細(xì)菌只長(zhǎng)R型菌S型菌的DNAS型菌的蛋白質(zhì)或莢膜多糖S型菌R型菌A組B組只長(zhǎng)R型菌R型細(xì)菌S型菌的DNA+DNA酶C組A組與B組相互對(duì)照：A組與C組DNA是遺傳物質(zhì)空白對(duì)照：DNA是遺傳物質(zhì)【例1】在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，在培養(yǎng)有R型細(xì)菌的1、2、3、4四個(gè)試管中，依次分別加入從S型活細(xì)菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)仍然有R型細(xì)菌的是（）A.3和4B.1、3和4C.2、3和4D.1、2、3和4D【例2】某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)：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→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠④S型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注射入小鼠以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次是()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轉(zhuǎn)化的必要條件活的R型菌S型菌DNA（三）噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)材料:噬菌體用35S標(biāo)記部分噬菌體的蛋白質(zhì)，用32P標(biāo)記部分噬菌體的DNA。

①②提醒:1.不能用C、H、O、N標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)共有的元素2.必須分兩組分別標(biāo)記進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不能同時(shí)對(duì)噬菌體既標(biāo)記35S又標(biāo)記32P。同位素標(biāo)記法實(shí)驗(yàn)方法:噬菌體侵染細(xì)菌的動(dòng)態(tài)過(guò)程：侵入別的細(xì)菌侵入合成組裝釋放吸附注入合成組裝釋放吸附噬菌體增殖：場(chǎng)所：模板：原料：大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)噬菌體的DNA大腸桿菌內(nèi)的脫氧核苷酸和氨基酸ATP和相關(guān)酶也來(lái)自大腸桿菌內(nèi)培養(yǎng)病毒只能用活細(xì)胞，而不能用培養(yǎng)基?！纠?】如果用15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成成分中，能夠找到的放射性元素為(

)A.可在DNA中找到15N和32P

B.可在外殼中找到15N和35SC.可在DNA中找到15N和32P、35S

D.可在外殼中找到15NA1.用放有32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌2.用噬菌體分別侵染上述細(xì)菌3.制備分離只含32P的噬菌體【思考】1.怎樣得到被32P標(biāo)記的噬菌體?用放射性同位素35S標(biāo)記外殼蛋白質(zhì)細(xì)菌內(nèi)無(wú)放射性用放射性同位素32P標(biāo)記內(nèi)部DNA細(xì)菌內(nèi)有放射性二、人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程（三）噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程:提示3：噬菌體侵染大腸桿菌后，在其內(nèi)的轉(zhuǎn)化需要一段時(shí)間才釋放若時(shí)間控制在釋放之前，新形成的噬菌體將在菌體內(nèi)。提示2：離心后，體積或密度大的物體先沉降；提示1：攪拌目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離DNA被標(biāo)記蛋白質(zhì)被標(biāo)記保溫實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果：第一組實(shí)驗(yàn)第二組實(shí)驗(yàn)親代噬菌體35S標(biāo)記蛋白質(zhì)32P標(biāo)記DNA

寄主細(xì)胞內(nèi)無(wú)35S標(biāo)記蛋白質(zhì)有32P標(biāo)記DNA子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼無(wú)35SDNA有32P標(biāo)記實(shí)驗(yàn)結(jié)論DNA具有連續(xù)性，是遺傳物質(zhì)?！咎嵝选康@兩組實(shí)驗(yàn)不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。除此之外，還能證明DNA能進(jìn)行自我復(fù)制，DNA能控制蛋白質(zhì)的合成。上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路總結(jié)思路總結(jié)艾弗里實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)思路相同設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨(dú)地直接研究它們各自不同的遺傳功能處理方式有區(qū)別結(jié)論不同DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)直接分離：分離S型菌的DNA，多糖，蛋白質(zhì)等，分別與R型菌混合培養(yǎng)同位素標(biāo)記：分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)的特征元素【例3】下列關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是

(

)A．為確認(rèn)何種物質(zhì)注入細(xì)菌體內(nèi)，可用32P、35S分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)B．該實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確證明了DNA是主要遺傳物質(zhì)C．在噬菌體“合成”階段，噬菌體DNA作為模板，而原料、ATP、酶、場(chǎng)所等條件均由細(xì)菌提供D．標(biāo)記噬菌體的方法是用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體BDNA是遺傳物質(zhì)1928年格里菲思——體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1944年艾弗里——體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1952年赫爾希、蔡斯——噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)DNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？流感病毒SARS病毒煙草花葉病毒下面這些生物的遺傳物質(zhì)是什么？［敢于質(zhì)疑］如果你是科學(xué)家，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？背景知識(shí)：煙草花葉病毒TMV是由RNA和蛋白質(zhì)組成的，在感染煙草時(shí)，會(huì)出現(xiàn)致病斑。［課堂延伸］實(shí)驗(yàn)探究蛋白質(zhì)RNA分離感染煙草感染煙草實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)病斑不出現(xiàn)病斑實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物原核生物真核生物遺傳物質(zhì)是DNA非細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物遺傳物質(zhì)是RNA只含DNA的病毒：只含RNA的病毒：生物總結(jié)4、由于大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說(shuō)DNA是主要的遺傳物質(zhì)。但肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)只能證明DNA是遺傳物質(zhì)。3、在只含RNA的少數(shù)病毒（煙草花葉病毒、HIV、SARS、流感、禽流感）中，RNA才作為遺傳物質(zhì)。2、凡是具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，既有DNA，又有RNA，遺傳物質(zhì)是DNA1、一切生物的遺傳物質(zhì)是核酸【例4】下列有關(guān)“DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)”的敘述，正確的是()A.所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNAB.真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNAC.動(dòng)物、植物、真菌的遺傳物質(zhì)是DNA，除此之外的其他生物的遺傳物質(zhì)是RNAD.真核生物、原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，其他生物的遺傳物質(zhì)是RNAB【例5】某同學(xué)分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，重新組合為“雜合”噬菌體，然后分別感染大腸桿菌，并對(duì)子代噬菌體的表現(xiàn)型作出預(yù)測(cè)，見表。其中預(yù)測(cè)正確的是()“雜合”噬菌體的組成實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果預(yù)期結(jié)果序號(hào)子代表現(xiàn)型甲的DNA＋乙的蛋白質(zhì)1與甲種一致2與乙種一致乙的DNA＋甲的蛋白質(zhì)3與甲種一致4與乙種一致A．1、3 B．1、4 C．2、3 D．2、4

B重組病毒產(chǎn)生的后代應(yīng)與提供核酸的病毒相同。謝謝^_^被標(biāo)記物質(zhì)噬菌體細(xì)菌DNA或脫氧核糖核苷酸32P標(biāo)記31P標(biāo)記蛋白質(zhì)或氨基酸32S標(biāo)記35S標(biāo)記(1)子代噬菌體的DNA應(yīng)含有表中的

和

元素。(2)子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中都沒有

元素，由此說(shuō)明；子代噬菌體蛋白質(zhì)都含有

元素，這是因?yàn)椤纠?】某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”時(shí)，用放射性同位素標(biāo)記某個(gè)噬菌體和細(xì)菌的有關(guān)結(jié)構(gòu)或物質(zhì)(如下表所示)。產(chǎn)生的n個(gè)子代噬菌體與親代噬菌體的形狀、大小完全一樣。31P

32P

32S噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)35S子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是以細(xì)菌內(nèi)35S標(biāo)記的氨基酸為原料合成的【例11】煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙葉，但二者致病斑不同，如圖所示。下列說(shuō)法中不正確的是(

)A．a(chǎn)過(guò)程表示用TMV蛋白質(zhì)外殼感染煙葉，結(jié)果說(shuō)明TMV的蛋白質(zhì)外殼沒有侵染作用B．b過(guò)程表示用HRV的RNA單獨(dú)接種煙葉，結(jié)果說(shuō)明其有侵染作用C．c、d過(guò)程表示用TMV外殼和HRV的RNA合成的“雜種病毒”接種煙葉，結(jié)果說(shuō)明該“雜種病毒”有侵染作用，表現(xiàn)病癥為感染車前草病毒癥狀，并能從中分離出車前草病毒D．該實(shí)驗(yàn)證明只有車前草病毒的RNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)外殼和煙草花葉病毒的RNA不是遺傳物質(zhì)D【例4】(2011·阜新調(diào)研)某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”時(shí)，對(duì)噬菌體的DNA用32P標(biāo)記，讓其中一個(gè)已標(biāo)記的噬菌體去侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，最后釋放出100個(gè)噬菌體，則下列說(shuō)法正確的是()A.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)可以證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)B.最后釋放出的100個(gè)噬菌體中，有98個(gè)噬菌體的DNA含32PC.標(biāo)記噬菌體的方法是用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體D.標(biāo)記噬菌體的方法是用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體D實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)結(jié)果病斑類型病斑中分離出的病毒類型A.①a型TMV感染植物a型a