第六單元

遺傳的物質基礎第1課時DNA是主要的遺傳物質考點1：肺炎鏈球菌轉化實驗分析考點2：噬菌體侵染細菌實驗分析考點3：DNA是主要的遺傳物質考點一、肺炎鏈球菌轉化實驗分析

R型菌S型菌1.實驗材料：小鼠和肺炎鏈球菌【辨別】(1)制作裝片，顯微鏡觀察是否有莢膜結構。(2)培養(yǎng)形成菌落，根據培養(yǎng)基中兩種細菌不斷增殖形成菌落的形態(tài)可以區(qū)分，肉眼即可辨別。（細菌，原核生物）

注：有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗小鼠體內吞噬細胞的吞噬，有利于細菌在小鼠體內生活并繁殖。（一）格里菲思的肺炎鏈球菌體內轉化實驗實驗過程結果分析結論第一組:

型活細菌

小鼠④_________

第二組:

型活細菌

小鼠⑤_______

型活細菌

第三組:加熱致死的

型細菌

小鼠⑥_________

小鼠⑦_______⑧_______活細菌不死亡死亡不死亡死亡S型R型細菌無致病性S型細菌有致病性加熱致死的S型細菌已失活R型細菌轉化為S型細菌,且性狀可以遺傳已經加熱致死的S型細菌,含有某種促使R型活細菌轉化為S型活細菌的活性物質——轉化因子考點一、肺炎鏈球菌轉化實驗分析

（一）格里菲思的肺炎鏈球菌體內轉化實驗加熱殺死的S型細菌

多糖脂類蛋白質RNADNA……含有小組討論，設計實驗探究使R型轉化為S型細菌的轉化因子是S型細菌中的哪種物質，并簡要說出實驗思路（2min）。提示：自變量？如何設置對照？因變量？預期結果和結論？探究活動①：S型細菌中究竟哪種物質是轉化因子？考點一、肺炎鏈球菌轉化實驗分析

探究活動①：S型細菌中究竟哪種物質是轉化因子？加熱殺死的S型細菌

多糖脂類蛋白質RNADNA……含有

實驗思路：從加熱殺死的S型細菌中分離出各種成分，并純化。分別將每一種成分與R型細菌混合培養(yǎng)一段時間。觀察哪一種成分能使R型細菌轉化成S型細菌。小組討論，設計實驗探究使R型轉化為S型細菌的轉化因子是S型細菌中的哪種物質，并簡要說出實驗思路（2min）。考點一、肺炎鏈球菌轉化實驗分析

1、實驗過程及結果：2、結果分析a.第①組實驗表明：b.第②③④組實驗表明：S型細菌的細胞提取物可以促進R型細菌轉化為S型細菌S型細菌的細胞提取物用蛋白酶、酯酶或RNA酶處理后仍然具有轉化活性減法原理酶解法考點一、肺炎鏈球菌轉化實驗分析

(二)艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗

1、實驗過程及結果：2、結果分析c.第⑤組實驗表明S型細菌的細胞提取物經DNA酶處理后失去轉化活性3、實驗結論：細胞提取物中含有轉化因子，其很可能是DNA減法原理考點一、肺炎鏈球菌轉化實驗分析

(二)艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗

1、實驗過程及結果：減法原理考點一、肺炎鏈球菌轉化實驗分析

(二)艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗

【注意2】在培養(yǎng)后既有R型細菌又有S型細菌的培養(yǎng)基中，R型菌的菌落占多數S型菌的菌落占少數?！咀⒁?】艾弗里的體外轉化實驗既證明了DNA是遺傳物質，同時證明了蛋白質等不是遺傳物質；小結.比較肺炎鏈球菌體內和體外轉化實驗項目體內轉化實驗體外轉化實驗培養(yǎng)細菌

體內培養(yǎng)

體外培養(yǎng)實驗原則實驗結果已經被加熱殺死的S型細菌能使R型細菌轉化為________

能使R型細菌轉化為S型細菌小鼠培養(yǎng)基S型細菌S型細菌的DNAR型細菌與S型細菌的毒性對照S型細菌體內各成分的相互對照實驗結論已經被加熱殺死的S型細菌體內含有某種“

”

是S型細菌的遺傳物質，而蛋白質等其他物質不是遺傳物質聯系①所用材料相同，都是R型和S型肺炎鏈球菌；②體內轉化實驗是基礎，僅說明加熱后殺死的S型細菌體內含有

，而體外轉化實驗則進一步說明

；③實驗設計都遵循對照原則、單一變量原則轉化因子DNA

某種“轉化因子”“轉化因子”就是DNA在對照實驗中，控制自變量可以采用“加法原理”或

“減法原理”;

與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”;例如,“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中,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,就利用了“加法原理”與常態(tài)比較。自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝臟研磨液90℃水浴不處理在對照實驗中，控制自變量可以采用“加法原理”或

“減法原理”;自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”；例如:艾弗里的肺炎鏈球菌(體外)轉化實驗,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；S型細菌的提取物

有R型活細菌的培養(yǎng)基R型菌落和S型菌落DNA酶

只有R型菌落對照組蛋白酶RNA酶酯酶在格里菲思第④組實驗中，小鼠體內S型細菌、R型細菌含量的變化情況如圖所示，則：(1)ab段R型細菌數量減少的原因是_________________________________________________________。(2)bc段R型細菌數量增多的原因是________________________________________________________________________________________。(3)后期出現的大量S型細菌是由

而來的。小鼠體內形成大量的抗R型細菌的抗體，致使R型細菌數量減少b點之前，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力，造成R型細菌大量繁殖R型細菌轉化成的S型細菌繁殖①研究發(fā)現R型細菌在生長到一定階段時，就會分泌一種小分子的蛋白質，稱為感受態(tài)因子，從而變成感受態(tài)細胞。②加熱滅活的S型細菌遺留下了完整的細菌擬核DNA的各個片段，其中包括控制莢膜形成的基因，即S基因(smoothgene)轉化的實質：S型細菌中決定莢膜的基因片段整合到R型細菌的DNA中，實現了

。

實驗后再反思：結合所學知識和以下資料，說出R型細菌轉化成S型細菌的實質是什么？?；蛑亟M問題：能否將DNA和蛋白質徹底分開，單獨地、直接地去觀察它們各自的作用呢？質疑：艾弗里實驗中提取的DNA，純度最高時也還有0.02%的蛋白質，在已有實驗的基礎上如何改進實驗？大腸桿菌考點二、噬菌體侵染細菌的實驗教材P45：①T2噬菌體侵染大腸桿菌后，就會在自身__________的作用下，利用

合成自身的組成成分，進行大量增殖。1.實驗材料：2.增殖過程：吸附注入合成組裝釋放?遺傳物質遺傳物質大腸桿菌體內的物質DNA蛋白質T2噬菌體、大腸桿菌考點二、噬菌體侵染細菌的實驗35S32P用什么放射性元素去標記？放射性同位素標記3.實驗方法：思考：DNA和蛋白質是肉眼看不見的分子，如何觀察它們是否注入細菌？能不能用3H、14C標記噬菌體？大腸桿菌C、H、O、N、PC、H、O、N、SDNA蛋白質閱讀教材P44-45，結合以下問題，描述赫爾希和蔡斯的實驗思路：（1）自變量？因變量？分為幾組實驗？如何設置對照？（2）若DNA是遺傳物質，則預期結果是？（3）本實驗能否證明DNA是遺傳物質？探究活動②：遺傳物質究竟是DNA還是蛋白質？(5min)

實驗思路：用35S、32P分別標記的噬菌體，單獨去感染未被標記的大腸桿菌，保溫一段時間后，攪拌離心，檢查兩組實驗對應的離心管中上清液和沉淀物中的放射性情況。（還可以進一步觀察細菌裂解釋放的子代噬菌體的放射性情況。）

預期結果和結論：若用35S標記組感染實驗對應的離心管中，放射性同位素主要在上清液中，32P標記組感染實驗對應的離心管中放射性同位素主要分布在沉淀物中。說明DNA是遺傳物質。35S大腸桿菌32P大腸桿菌35S標記的噬菌體32P標記的噬菌體含35S的培養(yǎng)基含32P的培養(yǎng)基（1）如何讓噬菌體帶上放射性標記？能不能讓噬菌體同時標記32P和35S？4.實驗過程小提示：放射性同位素標記技術只能檢測放射性的強弱，不能區(qū)分具體是哪種元素的放射性分別用含32P、35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)標記大腸桿菌，再用大腸桿菌標記噬菌體

大腸桿菌侵染（保溫）、攪拌、離心未標記大腸桿菌侵染（保溫）、攪拌、離心35S標記的噬菌體（2）實驗中保溫的目的？保溫時間有何要求？過長或過

短對兩組實驗的結果分別會有何影響？

①保溫目的：讓噬菌體充分侵染大腸桿菌；③保溫時間過長或過短都會導致32P標記組上清液出現放射性

②保溫的時間：要求全部噬菌體侵染細菌且未釋放未標記32P標記的噬菌體4.實驗過程

大腸桿菌4.實驗過程侵染（保溫）、攪拌、離心未標記大腸桿菌侵染（保溫）、攪拌、離心35S標記的噬菌體未標記32P標記的噬菌體（3）攪拌的目的？攪拌不充分對兩組實驗有何影響？

離心的目的？攪拌：使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離；離心：上清液中析出質量較輕的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。未標記大腸桿菌5.實驗結果未標記大腸桿菌35S標記的噬菌體32P標記的噬菌體侵染（保溫）、攪拌、離心上清液中放射性很高沉淀物有低放射性侵染（保溫）、攪拌、離心沉淀物的放射性很高上清液中有低放射性子代噬菌體中檢測到了放射性子代噬菌體沒有檢測到放射性結論：DNA是遺傳物質。被35S標記的噬菌體侵染（保溫）、攪拌、離心沉淀物放射性很低被32P標記的噬菌體上清液中放射性很低侵染（保溫）、攪拌、離心由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。①保溫時間過短，部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中。②保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，經離心后分布于上清液。實驗后再反思：預期結果和實際結果不一致的原因？原因？原因？項目肺炎鏈球菌體外轉化實驗噬菌體侵染細菌實驗設計思路處理方法檢測方式結論小結：肺炎鏈球菌的體外轉化實驗與噬菌體侵染細菌實驗的比較設法將DNA與其他物質分開，單獨地、直接地研究它們各自不同的遺傳功能酶解法：將細胞提取物分別用蛋白酶、酯酶、DNA酶、RNA酶等處理后再與R型細菌混合培養(yǎng)同位素標記法：分別用同位素35S、32P標記蛋白質和DNA觀察菌落類型檢測放射性同位素存在位置證明DNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質證明DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質（一）RNA是遺傳物質實驗——煙草花葉病毒對煙草葉細胞的感染實驗1、實驗材料：煙草花葉病毒（只由蛋白質和RNA組成）、煙草（高等植物）RNA蛋白質煙草花葉病毒煙草花葉病考點三、DNA是主要的遺傳物質（一）RNA是遺傳物質實驗——煙草花葉病毒對煙草葉細胞的感染實驗2、實驗過程蛋白質外殼RNA3、結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，不是蛋白質考點三、DNA是主要的遺傳物質（二）DNA是主要的遺傳物質生物類型所含核酸遺傳物質舉例細胞生物真核生物DNA和RNA_____動物、植物、真菌原核生物_____細菌非細胞生物DNA病毒僅有DNA_____T2噬菌體、乙肝病毒RNA病毒僅有RNA_____煙草花葉病毒、HIV病毒DNADNADNARNA就生物個體而言，其遺傳物質是唯一的?？键c三、DNA是主要的遺傳物質DNA是主要的遺傳物質絕大多數生物遺傳物質是DNA少數生物遺傳物質是RNA6.研究發(fā)現，一種病毒只含一種核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是單鏈結構也可能是雙鏈結構。以下是探究新病毒的核酸種類和結構類型的實驗方法。(1)酶解法：通過分離提純技術，提取新病毒的核酸，加入____________________酶混合培養(yǎng)一段時間，再侵染其宿主細胞，若在宿主細胞內檢測不到子代病毒，則病毒為DNA病毒。DNA(DNA水解)考點三、DNA是主要的遺傳物質(2)侵染法：將_________________培養(yǎng)在含有放射性標記的尿嘧啶的培養(yǎng)基中繁殖數代，之后接種________，培養(yǎng)一段時間后收集子代病毒并檢測其放射性，若檢測到子代病毒有放射性，則說明該病毒為______病毒。該病毒的宿主細胞該病毒RNA考點三、DNA是主要的遺傳物質(3)堿基測定法：為確定新病毒的核酸是單鏈結構還是雙鏈結構，可對此新病毒核酸的堿基組成和A、U、T堿基比例進行測定分析。①若含有T，且______________________，則說明是單鏈DNA。②若含有T