·人類對遺傳物質的探究過程(要求:Ⅱ)·DNA分子結構的主要特點(要求:Ⅱ)··DAN分子的復制(要求:Ⅱ)··人類對遺傳物質的探究過程(43-46頁）①1928年，格里菲斯試驗②1944年，艾弗里等試驗③1952年，郝爾希和蔡斯試驗方法——同位素標記法染色體的結構思索：染色體是由什么物質組成？蛋白質DNA與蛋白質原委哪種是遺傳物質？空口無憑，試驗見分曉①將R型活菌注入小鼠體內一段時間后小鼠正常1、格里菲思的肺炎雙球菌體內轉化試驗注射R型細菌→對動物無害→動物體內出現R型細菌——說明R型肺炎雙球菌無毒性②將S型活菌注入小鼠體內一段時間后小鼠死亡1、格里菲思的肺炎雙球菌體內轉化試驗注射S型細菌→使動物死亡→動物體內出現S型細菌——說明S型肺炎雙球菌有毒性③將殺死的S型菌注入小鼠體內一段時間后小鼠正常1、格里菲思的肺炎雙球菌體內轉化試驗注射殺死的S型細菌→對動物無害→動物體內不出現S型細菌——說明加熱后S型肺炎雙球菌毒性消逝④將R型活菌與殺死的S型菌注入小鼠體內一段時間后細菌發(fā)生轉化，性狀的轉化可以遺傳。小鼠死亡1、格里菲思的肺炎雙球菌體內轉化試驗為什么第四組試驗：將R型活細菌和加熱殺死后的S型細菌混合后注射到小鼠體內，導致小鼠死亡？格里菲思試驗的推論是什么?因為R型細菌轉化成了S型細菌,使小鼠患敗血癥而死亡.已經被加熱殺死的S型細菌中，必定含有某種促成這一轉化的活性物質——轉化因子[質粒]？選用肺炎雙球菌為了弄清轉化因子原委是什么？將S型細菌中的多糖、蛋白質、脂質和DNA等提取出來，、DNA酶＋DNA,分別與R型細菌進行混合培育。1、實驗材料：

2、實驗目的：

3、實驗操作：2、艾弗里確定轉化因子的肺炎雙球菌轉化試驗(體外轉化試驗)1944年O.Abery艾弗里設計思路：設法把DNA與蛋白質分開，探討各自的效應

多糖脂類蛋白質RNADNADNA水解物RRRRRSRS型活細菌

分別與R型活細菌混合培養(yǎng)

RS

多數

少數DNA的純度越高，轉化就越有效。DNA是使R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變更的物質，DNA是轉化因子。以上轉化試驗表明：DNA是遺傳物質蛋白質不是遺傳物質。艾弗里的試驗結論：對艾弗里試驗的質疑：提取DNA的純度最高時還有0.02%的蛋白質肺炎雙球菌轉化試驗過程中是否能說明DNA是唯一的轉化因子？③1952年，郝爾希和蔡斯（A.HersheyM.Chase）的試驗方法——同位素標記法③1952年，郝爾希和蔡斯（A.HersheyM.Chase）的噬菌體侵染細菌試驗試驗方法——同位素標記法郝爾希和蔡斯設計思路：設法把DNA與蛋白質分開，探討各自的效應噬菌體侵染細菌的動態(tài)過程：吸附侵入合成組裝釋放侵入別的細菌（1）T2噬菌體的結構模式圖結構化學成分DNA占40%[P幾乎都存在與DNA中]蛋白質占60%[S只存在于蛋白質]試驗指標怎樣使噬菌體外殼帶上35S標記？怎樣使噬菌體DNA帶上32P標記？要使噬菌體帶有放射性標記，必需使噬菌體的生活環(huán)境中帶有放射性，而噬菌體又是寄生生活（寄生在細菌體內），所以應先使細菌帶有放射性，要使細菌帶有放射性，必需使細菌的生活環(huán)境中帶有射性，即將細菌分別放在帶有35S和32P培育液中培育一段時間，使細菌分別帶上35S和32P標記，再用噬菌體分別去感染這兩種細菌，就能使噬菌體分別帶上這兩種放射性。獲得了含有放射性標記的噬菌體，就可以在噬菌體侵染細菌的過程中檢測到DNA或蛋白質，但照舊有一個問題沒有解決：如何推斷檢測到的DNA是在細菌內還是在細菌外呢？因為微小的細菌也不是我們能夠干脆視察到了的?？茖W家用的是離心分別的方法，由于細菌較重，將會通過離心被沉淀下來，而細菌外的成分包括噬菌體以及其它較輕的成分就存在于上清液中。假如侵染細菌的噬菌體含32P，則侵染細菌后32P隨DNA進入細菌，通過離心分別后就會出現在沉淀中。但在試驗的過程中有些噬菌體可能并沒有侵入細菌，這部分噬菌體將會存在于上清液中，上清液中也就可以檢測到少量放射性同位素；假如噬菌體侵染細菌的時間過長，那么由于細菌的裂開，會使大量的噬菌體從細菌中釋放出來，這樣上清液中放射性32P含量上升。親代噬菌體35S標記蛋白質寄主細胞內無35S標記蛋白質子代噬菌體外殼蛋白質沒有35S被感染的大腸桿菌試驗過程：親代噬菌體寄主細胞內子代噬菌體32P標記DNA無32P標記DNADNA有32P標記結論:

噬菌體侵染細菌時，DNA進入到細菌的細胞中，而蛋白質外殼仍留在外面。因此DNA才是真正的遺傳物質。35S標記蛋白質子代噬菌體外殼蛋白質沒有35S32P標記DNA子代噬菌體DNA有32P標記噬菌體侵染細菌試驗（同位素示蹤法）DNA是真正的遺傳物質。DNA中有32P標記DNA中有32P標記外殼蛋白無35S標記外殼蛋白無35S標記TMVATMVB降解降解蛋白A蛋白BRNAARNAB重組病毒重組病毒感染煙草感染煙草A型病毒B型病毒煙草花葉病毒的重建試驗結論：新病毒類型取決于所供應的RNA。試驗：DNA是遺傳物質的證明DNA是遺傳物質格里菲斯肺炎雙球菌的轉化試驗已經被加熱殺死的S型細菌中，含有某種促成R型細菌轉化為S型細菌的活性物質——轉化因子

艾弗里肺炎雙球菌的轉化試驗噬菌體侵染細菌的試驗▲煙草花葉病毒的重建試驗說明DNA不是唯一遺傳物質以上三個試驗可以得出的結論：1、DNA是遺傳物質2、RNA也是遺傳物質（在沒有DNA狀況下，只有少數病毒）3、蛋白質不是遺傳物質總之：核酸是遺傳物質,DNA是主要的遺傳物質理論上:DNA作為遺傳物質的特征1、在細胞生長和繁殖的過程中，能夠精確地復制自己。2、能夠指導蛋白質合成從而限制生物的性狀和新陳代謝。3、具有貯存巨大數量遺傳信息的潛在實力。4、結構比較穩(wěn)定，但在特殊狀況下，又能發(fā)生突變，而且突變后，還能接著復制，并能遺傳給后代。RNA病毒易變異的緣由RNA病毒的遺傳物質是單鏈RNA，結構不穩(wěn)定，故變異速度可能很快。例如流感病毒例1：（09廣東卷）9．艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化試驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌試驗都證明白DNA是遺傳物質。這兩個試驗在設計思路上的共同點是A．重組DNA片段，探討其表型效應B．誘發(fā)DNA突變，探討其表型效應C．設法把DNA與蛋白質分開，探討各自的效應D．應用同位素示蹤技術，探討DNA在親代與子代之間的傳遞答案：C解析：肺炎雙球菌轉化試驗沒有用到同位素示蹤技術，兩試驗都沒有突變和重組。例2：（09江蘇卷）5．下列有關生物體遺傳物質的敘述，正確的是A．豌豆的遺傳物質主要是DNAB．酵母菌的遺傳物質主要分布在染色體上C．T2噬菌體的遺傳物質含有硫元素D．HIV的遺傳物質水解產生4種脫氧核苷酸答案：B解析：A豌豆的遺傳物質只有DNA；B中酵母菌的遺傳物質DNA主要分布在染色體上，細胞質中也有C中T2噬菌體的遺傳物質是DNA，不含S元素；D中HIV的遺傳物質是RNA，水解后產生4種核糖核苷酸例3（2008高考江蘇生物）某探討人員模擬肺炎雙球菌轉化試驗，進行了以下4個試驗：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個試驗中小鼠存活的狀況依次是 （）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DNA酶分解S型菌的DNA故小鼠存活；S型菌是致死型的，故小鼠死亡；R型菌高溫加熱被殺死，再加入S型菌的DNA，不能發(fā)生轉化，故小鼠存活；S型菌高溫加熱被殺死，加入R型菌的DNA，小鼠也存活。參考答案D（09江蘇卷）13．科學家從煙草花葉病毒（TMV）中分別出a、b兩個不同品系，它們感染植物產生的病斑形態(tài)不同。下列4組試驗（見下表）中，不行能出現的結果是A．試驗①B．試驗②C．試驗③ D．試驗④OOPOHO堿基OOHOOPOHOOH堿基5’3’3’5’多脫氧核苷酸鏈結構簡圖一個核苷酸上的磷酸基團上的“－OH”和另一個核苷酸分子的第三位碳原子上的羥基之間失去一分子水，形成磷酸二脂鍵通常將DNA的羥基“－OH”末端稱為3’端，而磷酸基團的末端稱為5’端二、DNA的結構和復制（一）DNA的結構2.兩條反向平行的多脫氧核苷酸鏈AGCTAGCT線堿基對/互補配對脫氧核苷酸單鏈胸腺嘧啶脫氧核苷酸5’=P3’=N3’=N5’=P3、規(guī)則的雙螺旋結構規(guī)則的表現上下堿基對之間的距離=3.4nm10個堿基對為一個螺旋兩條單鏈之間的距離為2.0nm2.0nm右旋脫氧核糖和磷酸交替連接排列在外側，構成基本骨架；堿基排列在內側，兩條鏈上的堿基依據堿基互補配對的原則通過氫鍵形成堿基對。雙鏈的DNA分子中堿基的數量關系：A=TC=GA+T+C+G=100%DNA解旋酶DNA聚合酶酶模板原料酶+能量④特點：②過程：a.解旋：b.形成子鏈:

c.螺旋化：③條件：

模板、原料、能量、酶

①時間：間期

半保留式復制雙向同時多起點

結論：復制n次，產生子代DNA分子中含親本DNA鏈的子代DNA占總數的()22n真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖：1．圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的2．真核生物DNA分子復制過程須要解旋酶3．真核生物的這種復制方式提高了復制速率半保留復制的證明15NH4Cl15N-15NDNA14NH4Cl15N-14N14NH4Cl15N-14N14N-14N2221、在氮源為14N的培育基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為14N—DNA（比照）；在氮源為15N的培育基上生長的大腸桿菌，其DNA分子均為15N—DNA（親代）。將親代大腸桿菌轉移到含14N的培育基上，再連續(xù)繁殖兩代（Ⅰ和Ⅱ），用某種離心方法分別得到的結果如右圖所示。請分析：（1）由試驗結果可以推想第一代（Ⅰ）細菌DNA分子是。對照親代III

14N-15N（2）將第一代（Ⅰ）細菌轉移到含15N的培育基上繁殖一代，將所得到的細菌的DNA用同樣的方法分別。請參照上圖，將DNA分子可能出現在試管中的位置在右圖中標出。對照親代III

14N-DNA15N-DNA

2.用15N標記細菌中的DNA,然后又將14N來供應這種細菌,于是該細菌便用14N來合成DNA,假設細菌在含14N的培育基上連續(xù)分裂兩次產生了4個新個體,它們DNA中的含14N鏈與15N鏈的比例是()A.3:1B.2:1C.1:1D.7:1A思索：含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例又是多少？n次復制又會如何？2/42/2n3.具有100個堿基對的1個DNA分子區(qū)段,內含40個T,假如連續(xù)復制兩次,則需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸()A.60個B.80個C.120個D.180個

D思索：假如復制N次，則需游離C脫氧核苷酸又是多少呢？（100-40）╳2n-1（二）DNA的復制----遺傳信息傳遞的保證1.時間：2.場所：3.概念：4.條件：5.過程：6.特點：