人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程ＤＮＡ是主要的遺傳物質(zhì)科學(xué)家對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)：蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸氨基酸多種多樣的排列可能蘊(yùn)含遺傳信息蛋白質(zhì)是生物體主要的遺傳物質(zhì)挑戰(zhàn)？背景知識(shí)兩種肺炎雙球菌

多糖類莢膜R型菌菌落:粗糙無(wú)莢膜，無(wú)毒S型菌菌落:光滑(Smooth)有莢膜，有毒，可致死(Rough)1.將無(wú)毒性的R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。2.將有毒性S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥死亡。3.將加熱殺死后的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。4.將無(wú)毒性R型活細(xì)菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合

后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。一、格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)？

已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子格里菲思實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么?

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：“轉(zhuǎn)化因子”是什么？

在證明DNA還是蛋白質(zhì)或其他物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么？

必須將蛋白質(zhì)、其他物質(zhì)與DNA分開，單獨(dú)、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰(shuí)是遺傳物質(zhì)。多糖脂類蛋白質(zhì)RNA

DNA加熱殺死的S型細(xì)菌在殺死的S型細(xì)菌中含有哪些物質(zhì)？尋找轉(zhuǎn)化因子：

但究竟哪一個(gè)才是轉(zhuǎn)化因子呢？

二、艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn)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)或莢膜多糖S型菌的DNA+DNA酶

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNADNA+DNA酶

分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)

RRRRRSRS型活細(xì)菌

RS

多數(shù)少數(shù)二、艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn)1944年DNA“轉(zhuǎn)化因子”是DNA，DNA才是遺傳物質(zhì)

DNA純度越高，轉(zhuǎn)化越有效實(shí)驗(yàn)結(jié)論：“轉(zhuǎn)化因子”是DNA，DNA才是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。（糾正了一個(gè)生物界的錯(cuò)誤的普遍共識(shí)）這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論足以讓所有科學(xué)家信服嗎？思考：1、加入DNA酶的組意圖何在？2、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能得出什么結(jié)論？

艾弗里的實(shí)驗(yàn)引起了人們的注意，但是，由于艾弗里實(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。有沒(méi)有比細(xì)菌更為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)材料？1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用放射性同位素標(biāo)記的新技術(shù)，完成了另一個(gè)更具有說(shuō)服力的實(shí)驗(yàn).思維碰撞實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體、大腸桿菌噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)T2噬菌體中60%是蛋白質(zhì),40%是DNA..T2噬菌體的特點(diǎn)①是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒②頭部和尾部的外殼是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，頭部?jī)?nèi)含有DNA③在自身遺傳物質(zhì)的指導(dǎo)下進(jìn)行繁殖,原料來(lái)自大腸桿菌④

子代噬菌體從宿主細(xì)胞裂解釋放。

噬菌體大腸桿菌噬菌體侵染細(xì)菌的動(dòng)態(tài)過(guò)程：侵入別的細(xì)菌合成組裝釋放吸附侵入合成組裝釋放吸附動(dòng)畫

首先，噬菌體的尾端吸附在細(xì)菌的表面侵入然后，噬菌體通過(guò)尾軸把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解體，同時(shí)利用細(xì)菌的化學(xué)成分合成噬菌體自身的DNA和蛋白質(zhì)，這些新合成的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。最后，這些噬菌體由于細(xì)菌的解體而被釋放出來(lái)，再去侵染其他的細(xì)菌。1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程：把蛋白質(zhì)和DNA區(qū)分開，直接地、單獨(dú)地觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用(1)標(biāo)記細(xì)菌大腸桿菌+含35S的培養(yǎng)基大腸桿菌+含32P的培養(yǎng)基含35S的大腸桿菌含32P的大腸桿菌(2)標(biāo)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(3)噬菌體侵染細(xì)菌含35S的噬菌體+未被標(biāo)記的大腸桿菌含32P的噬菌體+未被標(biāo)記的大腸桿菌2、實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記法三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程標(biāo)記細(xì)菌標(biāo)記噬菌體噬菌體侵染細(xì)菌（短時(shí)間保溫）攪拌離心觀察放射性的分布“短時(shí)間”：保證子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)在大腸桿菌中正處于合成階段，子代噬菌體還沒(méi)有組裝好，或雖已經(jīng)組裝但并未使細(xì)菌發(fā)生裂解“保溫”：為噬菌體培養(yǎng)提供適宜的恒定的溫度，以保證酶的活性。攪拌的目的：使吸附在細(xì)菌上的噬菌體顆粒與細(xì)菌分離離心的目的：讓上清液中析出重量較輕的噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。內(nèi)部DNA不存在了的噬菌體外殼噬菌體比大腸桿菌輕4、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果：上清液：沉淀物：噬菌體細(xì)菌(外殼)(被注入的DNA)35S標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)32P標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)標(biāo)記部位放射性情況上清液沉淀物蛋白質(zhì)DNA有放射性無(wú)無(wú)有放射性上清液“放射性很高”沉淀物“放射性很高”？沉淀物也有放射性上清液也有放射性——分離不完全(噬菌體蛋白質(zhì)外殼)——釋放出來(lái)的、未侵染的噬菌體/釋放的/未侵染的)很高很低很低很高DNA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］煙草花葉病毒不含DNA，只有RNA和蛋白質(zhì)，其遺傳物質(zhì)是什么？煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA思路:煙草花葉病毒的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)①僅RNA能使煙草產(chǎn)生原樣病斑

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)都是遺傳物質(zhì)預(yù)測(cè)結(jié)果：（現(xiàn)象）提出問(wèn)題：作出假設(shè)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：課題：探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？得出結(jié)論：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)分離分離重組重組感染新的病毒產(chǎn)生哪種病毒？

RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA四、煙草花葉病毒重建實(shí)驗(yàn)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4、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，在細(xì)菌內(nèi)合成子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼——DNA可以指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。1、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，對(duì)S菌加熱處理，DNA仍具有生物活性——DNA分子結(jié)構(gòu)具有相對(duì)穩(wěn)定性。2、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，R型細(xì)菌可以轉(zhuǎn)化生成S型細(xì)菌——DNA可以發(fā)生可遺傳的變異。3、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，DNA在親代與子代噬菌體中具有連續(xù)性——DNA可以發(fā)生復(fù)制，由親代傳遞給子代。能產(chǎn)生可遺傳變異具有相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)能自我復(fù)制,使親子代具有一定的連續(xù)性④能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，從而控制生物的性狀作為遺傳物質(zhì)所必須具備的特點(diǎn):能貯存大量的遺傳信息選擇題

1、關(guān)于病毒的遺傳物質(zhì)的敘述正確的是

()A.

核糖核酸B.

脫氧核糖核酸或核糖核酸C.

脫氧核糖核酸D.

脫氧核糖核酸和核糖核酸B

2.生物的遺傳物質(zhì)是：()A.DNAB.RNAC.核酸D.蛋白質(zhì)C3．注射后能使小白鼠因患敗血病而死亡的是（

）

A．R型肺炎雙球菌

B．加熱殺死后的R型肺炎雙球菌

C．加熱殺死后的S型肺炎雙球菌

D．加熱殺死后的S型肺炎雙球菌與R型細(xì)菌混合D4、用噬菌體去侵染內(nèi)含有32P的細(xì)菌，在細(xì)菌解體后含32P的應(yīng)是()A、子代噬菌體DNAB、子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼C、子代噬菌體所有部分D、子代噬菌體不含32P5、用噬菌體去感染內(nèi)含大量3H的細(xì)菌，待細(xì)菌解體后，3H應(yīng)()A、隨細(xì)菌的解體而消失

B、發(fā)現(xiàn)于噬菌體外殼和DNA中

C、僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的DNA中

D、僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的外殼中AB6、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是()A.在噬菌體DNA的指導(dǎo)下，用細(xì)菌的物質(zhì)合成的B.在細(xì)菌DNA的指導(dǎo)下，用細(xì)菌的物質(zhì)合成的C.在噬菌體DNA的指導(dǎo)下，用噬菌體的物質(zhì)合成的D.在細(xì)菌DNA的指導(dǎo)下，用噬菌體的物質(zhì)合成的【解析】當(dāng)噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，注入到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的只有噬菌體DNA，子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA都是在噬菌體DNA的指導(dǎo)下，用細(xì)菌的氨基酸和脫氧核苷酸合成的?！敬鸢浮緼

7、某科學(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”時(shí)，分別用同位素32P和35S做了標(biāo)記(見下表)：

此實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果是子噬菌體和母噬菌體的外形及侵染細(xì)菌的特性均相同。請(qǐng)分析：(1)子噬菌體的DNA分子中含有的上述元素是

；(2)子噬菌體的蛋白質(zhì)分子中含有的上述元素是

；(3)此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了

。

【答案】(1)32P、31P(2)35S(3)DNA是遺傳物質(zhì)噬菌體成分細(xì)菌成分核苷酸標(biāo)記32P

31P氨基酸

32S標(biāo)記

35S肺炎雙球菌實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)1、遵循了嚴(yán)格的對(duì)照原則和單因子變量原則2、科學(xué)的思路：發(fā)現(xiàn)