的本質(zhì)——3.1DNA是主要的遺傳物質(zhì)山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一生物組顏威山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托遺傳：生物的親代和子代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理上相似的現(xiàn)象變異：生物的親代和子代、子代和子代之間在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理上有差異的現(xiàn)象山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的特征在細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖過(guò)程中能夠精確的自我(

型的功能——

)指導(dǎo)蛋白質(zhì)

，控制生物的性狀和新陳代謝(表型的功能——

的表達(dá))具有

巨大數(shù)量的遺傳信息的潛在能力結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性，能夠發(fā)生突變，突變后能夠繼續(xù)

并遺傳給后代(連續(xù)性)(迚化的功能——突變)適應(yīng)環(huán)境變化山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托遺傳物質(zhì)的定位人的摩爾根實(shí)驗(yàn)：在

上行為不

行為存在平行關(guān)系山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托物質(zhì)是由什么物質(zhì)構(gòu)成的呢？DNA蛋白質(zhì)山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托生物學(xué)——探究史DNA是主要遺傳物質(zhì)的探索——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)遺傳物質(zhì)

雙球菌的的早期推斷

體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托R型菌(Rough)S型菌(Smooth)1、格里菲斯雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.1實(shí)驗(yàn)材料山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托二、生物遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程R型細(xì)菌S型細(xì)菌種類R型細(xì)菌S型細(xì)菌莢膜無(wú)有菌落粗糙光滑毒性無(wú)毒，使人患 ，小鼠患敗血癥1、格里菲斯

雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.1實(shí)驗(yàn)材料山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托1.將無(wú)毒性的R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，丌

。將

性S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥

。將加熱殺死后的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，丌。將無(wú)毒性R型活細(xì)菌不加熱殺死后的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥

。1.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托特別提醒1、格里菲斯的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)只證明S細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，沒(méi)有證明轉(zhuǎn)化因子是DNA。2、轉(zhuǎn)化作用的實(shí)質(zhì)是外源DNA不受體DNA之間的重組，使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息。叫DNA轉(zhuǎn)化DNA越純轉(zhuǎn)化效率越高。一般情況下，轉(zhuǎn)化的效率很低，形成的S型細(xì)菌很少，但是繁殖速度很快。加熱殺死的S型

雙球菌，其蛋白質(zhì)分子和DNA分子都會(huì)發(fā)生變性。蛋白質(zhì)分子變性后丌能恢復(fù)其功能，但DNA分子變性后，隨著溫度的降低，DNA分子的兩條單鏈又自動(dòng)恢復(fù)成雙螺旋DNA分子。S型

雙球菌的DN

段迚入到R型

雙球菌內(nèi)，通過(guò)

重組完成轉(zhuǎn)化過(guò)程。山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托生物學(xué)——探究史體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)對(duì)遺傳物質(zhì)

雙球菌的的早期推斷DNA是主要遺傳物質(zhì)的探索——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)證明“轉(zhuǎn)化因子”的存在“轉(zhuǎn)化因子”是什么？山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托［實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)］尋找轉(zhuǎn)化因子：關(guān)鍵思路：把各種化合物分開，單獨(dú)觀察，確定唯一變量。設(shè)計(jì)斱法：把由S型細(xì)菌中分離，提取出的各種成分，單獨(dú)作用于R型細(xì)菌。提出問(wèn)題實(shí)驗(yàn)斱案：實(shí)驗(yàn)變量X：從活的S型細(xì)菌中分離，提取出各種成分(DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì))檢測(cè)指標(biāo)Y：分別不R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，觀察其后代是否有S型細(xì)菌出現(xiàn).作出假設(shè):實(shí)驗(yàn)材料：2、

里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1944)DNA\蛋白質(zhì)和其他物質(zhì)誰(shuí)是遺傳物質(zhì)?兩種類型的雙球菌(R型和S型)

DNA是遺傳物質(zhì)山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托R型細(xì)菌R型細(xì)菌只長(zhǎng)R型菌只長(zhǎng)R型菌R型細(xì)菌S型菌R型細(xì)菌S型菌的DNAS型菌的蛋白質(zhì)戒莢膜多糖S型菌的

DNA+DNA酶山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托實(shí)驗(yàn)過(guò)程：RRRR

R

RRS型活細(xì)菌多數(shù)R少數(shù)多糖

脂類

蛋白質(zhì)

RNA

DNA

DNA水解分別與R型活細(xì)菌混合養(yǎng)S山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托2、

里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1944)DNA酶DNA水解物R+RS

少數(shù)DNA越多，轉(zhuǎn)化的越多山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)材料R型、S型細(xì)菌、小鼠R型、S型細(xì)菌、培養(yǎng)基實(shí)驗(yàn)結(jié)果加熱殺死后的S型細(xì)菌使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌S型細(xì)菌的DNA使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌實(shí)驗(yàn)結(jié)論S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)聯(lián)

系體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)，僅說(shuō)明S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)迚一步證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA兩個(gè)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)都遵循對(duì)照原則的細(xì)菌全 部是

S

型

細(xì)菌【提示】

S型和R型菌都有，因?yàn)橹挥胁糠諶型菌轉(zhuǎn)化成S型菌。(2)格里菲思(Griffith)用

雙球菌在小鼠身上迚行了著名的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了DNA是遺傳物質(zhì)【提示】

格里菲思(Griffith)

雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)只證明加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，并沒(méi)有弄清楚轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)。(3)某研究

模擬

雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，R型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠，小鼠存活?！咎崾尽?/p>

高溫處理后，R型菌已

，而丏DNA酶己失活，注入小鼠體內(nèi)的只有S型菌的DNA，沒(méi)有活的S型菌。判斷改錯(cuò)(×)判斷改錯(cuò)(1)加熱殺死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠尸體中提取到(×)(√)山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托生物學(xué)——探究史體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)對(duì)遺傳物質(zhì)

雙球菌的的早期推斷DNA是主要遺傳物質(zhì)的探索——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證雙球菌體

噬菌體侵染外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

細(xì)菌實(shí)驗(yàn)蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)證明“轉(zhuǎn)化因子”的存在將DNA和蛋白質(zhì)分開，分別觀察DNA和蛋白質(zhì)作用（單一變量）里的實(shí)驗(yàn)引起了人們的注意，但是，由于里實(shí)驗(yàn)中提取出的DNA，純度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)，因此，仍有人對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示懷疑。如何將DNA蛋白質(zhì)徹底分開？山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄渴删w的遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)材料T2噬菌體大腸桿菌山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托3.2實(shí)驗(yàn)材料生物本質(zhì)：細(xì)菌分子組成：DNA、蛋白質(zhì)寄生于大腸桿菌體內(nèi)

侵入后，在自身遺傳物質(zhì)作用下，利用大腸桿菌體內(nèi)物質(zhì)大量繁殖山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托3.3實(shí)驗(yàn)原理山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托通過(guò)什么樣的斱法證明T2噬菌體的DNA是遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)丌是遺傳物質(zhì)？同位素標(biāo)記法蛋白質(zhì)的組成元素：C、H、O、N、S（標(biāo)記35S

）DNA的組成元素：C、H、O、N

、P(99%)（標(biāo)記32P）能否標(biāo)記Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ呢？3.4實(shí)驗(yàn)斱法步驟:攪拌離心觀察放射性的分布標(biāo)記噬菌體（一組用32

P標(biāo)記DNA，一組用35S標(biāo)記蛋白質(zhì))噬菌體侵染細(xì)菌上清液（培養(yǎng)液）沉淀物（大腸桿菌）山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托3.4實(shí)驗(yàn)斱法步驟:標(biāo)記噬菌體（一組用32

P標(biāo)記DNA，一組用35S標(biāo)記蛋白質(zhì))山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托標(biāo)記噬菌體斱法標(biāo)記噬菌體的原理：因?yàn)?/p>

與營(yíng)性細(xì)胞內(nèi)寄生生活，含放射性標(biāo)記的噬菌體丌能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)先培養(yǎng)含有放射性標(biāo)記的細(xì)菌，再用這種細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體噬菌體在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖：模板DNA：噬菌體的DNA原料(氨基酸、核苷酸)、

結(jié)構(gòu)：宿主細(xì)胞(大腸桿菌)山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托生命所系 性命相托山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)

生物教研組：顏威吸附注入組裝噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程：4噬菌體把DNA全部注進(jìn)細(xì)菌體內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼則留在細(xì)菌體外,不起作用噬菌體的

DNA在細(xì)菌體內(nèi)，使細(xì)胞本身的

DNA

，同時(shí)利用細(xì)菌的各種成分 噬菌體自身的

DNA和蛋白質(zhì)這些新 的

DNA和蛋白質(zhì)外殼組裝出很多個(gè)與親代一

模一樣的子代噬菌體

1

2

31.噬菌體的尾部吸附在細(xì)菌的表面侵入別的細(xì)菌山西省實(shí)驗(yàn)

生物教研組：顏威

生 所系

性 相托標(biāo)記噬菌體方法：的①標(biāo)記細(xì)菌：在分別含有放射性同位素32P、35S培養(yǎng)基中培養(yǎng)細(xì)菌。②用上述細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體，分別

含32P的噬菌體和含35S的噬菌體生命所系性命相托生物教研組：顏威山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)3.4實(shí)驗(yàn)斱法步驟:攪拌離心觀察放射性的分布標(biāo)記噬菌體（一組用32

P標(biāo)記DNA，一組用35S標(biāo)記蛋白質(zhì))噬菌體侵染細(xì)菌上清液（培養(yǎng)液）沉淀物（大腸桿菌）？？上清液含？沉淀物含？離心上清液(含T2噬菌體顆粒)-檢測(cè)到35S放射性很高沉淀--放射性很低細(xì)菌裂解未檢測(cè)到35S(被

的細(xì)菌和新形成的噬菌體)原因：攪拌丌充分，少數(shù)35S的T2外殼還吸附在細(xì)胞表面。說(shuō)明：蛋白質(zhì)外殼并沒(méi)有迚入到細(xì)菌內(nèi)山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托離心沉淀--檢測(cè)到32P(被

的細(xì)菌和新形成的噬菌體)說(shuō)明：DNA迚入到細(xì)菌內(nèi)去了細(xì)菌裂解檢測(cè)到32P上清液(含T2噬菌體顆粒)--含放射性物質(zhì)低I.

少數(shù)T2未侵染細(xì)菌；II.攪拌細(xì)菌時(shí)細(xì)菌破裂，部分子代T2從大腸桿菌中 出來(lái)。山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托3.5實(shí)驗(yàn)結(jié)論:山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托相同點(diǎn)均使DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)處理(單一變量)，觀察它們各自的作用，但兩類實(shí)驗(yàn)中DNA不蛋白質(zhì)分開的斱式丌通。都遵循了對(duì)照原則。都證明DNA是遺傳物質(zhì)，但都丌能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。丌同點(diǎn)斱法丌同里實(shí)驗(yàn)直接分離：分離S型菌的DNA,多糖，蛋白質(zhì)等，分別不R型菌混合培養(yǎng)。噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)同位素標(biāo)記法：分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)的特殊元素（32P和35S）結(jié)論丌同雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：證明DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)丌是遺傳物質(zhì)。噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：證明DNA是遺傳物質(zhì)，丌能證明蛋白質(zhì)丌是遺傳物質(zhì)。轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和侵染實(shí)驗(yàn)的比較山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托生物學(xué)——探究史體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)對(duì)遺傳物質(zhì)

雙球菌的的早期推斷DNA是主要遺傳物質(zhì)的探索——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)雙球菌體

噬菌體侵染

煙草花葉外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

細(xì)菌實(shí)驗(yàn)蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)證明“轉(zhuǎn)化因子”的存在將DNA和蛋白質(zhì)分開，分別觀察DNA和蛋白質(zhì)作用（單一變量）證明DNA是遺傳物質(zhì)質(zhì)疑DNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托流感SARS煙草花葉［敢于質(zhì)疑］某些

丌含DNA，只有RNA和蛋白質(zhì)，其遺傳物質(zhì)是什么？山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托如果你是科學(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

煙草時(shí)，會(huì)出現(xiàn)致病斑。［課埻延伸］山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)生物教研組：顏威生命所系性命相托②僅蛋白質(zhì)能使煙草產(chǎn)生原樣病斑③RNA和蛋白質(zhì)都能使煙草產(chǎn)生原樣病斑（現(xiàn)象）提出問(wèn)題：煙草花葉丌含DNA，只有RNA和蛋白質(zhì)，其遺傳物質(zhì)是什么？作出假設(shè)：煙草花葉的遺傳物質(zhì)是RNA設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：思路:煙草花葉的RNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開，直接地、單獨(dú)地去觀察他們各自的作用，從而判斷誰(shuí)才是遺傳物質(zhì)結(jié)果：①僅RNA能使煙草產(chǎn)生原樣病斑課題：探究煙草花葉的遺傳物質(zhì)是什么？得出結(jié)論：若出現(xiàn)①結(jié)果則僅RNA是遺傳物質(zhì)；若出現(xiàn)②結(jié)果則僅蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)；若出現(xiàn)③結(jié)果則RNA和蛋白質(zhì)都是遺傳