生物學必修二《遺傳與進化》第20講DNA是主要的遺傳物質(zhì)3.1親代傳遞給子代的遺傳信息主要編碼在DNA分子上3.1.1概述多數(shù)生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上內(nèi)容要求目錄Contents02噬菌體侵染細菌實驗01肺炎鏈球菌轉化實驗03煙草花葉病毒感染煙草實驗00經(jīng)典實驗01肺炎鏈球菌轉化實驗教材經(jīng)典實驗——體內(nèi)轉化R型菌無莢膜、無毒性、菌落粗糙S型菌有莢膜、有毒性、菌落光滑01肺炎鏈球菌轉化實驗教材經(jīng)典實驗——體內(nèi)轉化補充科學史資料1∶根據(jù)構成莢膜多糖存在的差異，肺炎雙球菌有很多類型。S菌有S-Ⅰ、S-Ⅱ、S-Ⅲ，R菌有R-Ⅰ、R-Ⅱ、R-Ⅲ。格里菲思了解到在自然狀態(tài)下會有S菌突變?yōu)橥蚏菌，如S-Ⅱ可突變?yōu)镽-Ⅱ，但不會突變?yōu)镽-Ⅲ。轉化實驗中用到的肺炎雙球菌類型是R-Ⅱ與S-Ⅲ，且第四組實驗小鼠體內(nèi)提取出來的活S菌為S-Ⅲ。問題∶實驗結果是否是基因突變導致的?轉化的實質(zhì)是S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中，即基因重組。01肺炎鏈球菌轉化實驗教材經(jīng)典實驗——體內(nèi)轉化格里菲思肺炎雙球菌體內(nèi)轉化實驗結論：已經(jīng)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(zhì)——轉化因子。尋找轉化因子關鍵思路：把各種化合物分開，單獨觀察，確定單一變量。設計方法：把由S型細菌中分離、提取出的各種成分，單獨作用于R型細菌。01肺炎鏈球菌轉化實驗教材經(jīng)典實驗——體外轉化①加熱致死的S型細菌破碎后，設法去除絕大部分糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，制成細胞提取物。將細胞提取物加入有R型活細菌的培養(yǎng)基中，結果出現(xiàn)了S型活細菌（第一組）。②然后，他們對細胞提取物分別進行不同的處理后再進行轉化實驗，結果表明分別用蛋白酶、RNA酶或酯酶處理后，細胞提取物仍然具有轉化活性（第二至第四組）;③用DNA酶處理后，細胞提取物就失去了轉化活性（第五組）。01肺炎鏈球菌轉化實驗教材經(jīng)典實驗——體外轉化補充科學史資料2∶由于技術限制，艾弗里實驗中提取的DNA，純度最高也還有0.02%的蛋白質(zhì)。面對質(zhì)疑，艾弗里對實驗作出如下改進∶不斷地用各種酶去除S型細菌粗提液中的各種雜質(zhì)，展示"DNA+蛋白酶、RNA酶、酯酶"以及"DNA+DNA酶"實驗。問題：各種酶的作用是什么?設置這幾組的實驗目的是什么?每個實驗組用酶特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。結論：證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。有沒有比細菌更佳的實驗材料？02噬菌體侵染細菌實驗噬菌體02噬菌體侵染細菌實驗噬菌體T2噬菌體的模式圖DNAC、H、O、N、P蛋白質(zhì)C、H、O、N、S等02噬菌體侵染細菌實驗噬菌體增殖需要的條件內(nèi)容模板

的DNA合成T2噬菌體DNA原料_________提供的4種脫氧核苷酸合成T2噬菌體蛋白質(zhì)原料__________________場所__________________噬菌體大腸桿菌大腸桿菌的氨基酸大腸桿菌的核糖體02噬菌體侵染細菌實驗攪拌器實驗02噬菌體侵染細菌實驗攪拌器實驗02噬菌體侵染細菌實驗(1)本實驗采用的對照方法是什么？(2)讓已標記的噬菌體侵染大腸桿菌要經(jīng)過短時間的保溫，保溫的時間有什么要求？(3)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌時，沉淀物有較高放射性的原因是什么？對比實驗(相互對照)。全部噬菌體侵染細菌且未釋放?？赡苡捎跀嚢璨怀浞郑泻?5S的噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。02噬菌體侵染細菌實驗(4)實驗過程中，兩次涉及大腸桿菌，這兩次涉及的大腸桿菌有什么區(qū)別？(5)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中有較高放射性的原因有哪些？(6)能否用3H、14C標記噬菌體？第一次是有標記的大腸桿菌，第二次是未被標記的大腸桿菌。培養(yǎng)時間過短，部分噬菌體還未侵染大腸桿菌；培養(yǎng)時間過長或攪拌過于劇烈，部分子代噬菌體已經(jīng)釋放。不能，因為C、H是DNA和蛋白質(zhì)的共有元素，無法確認被標記的是何種物質(zhì)。02噬菌體侵染細菌實驗(7)能否同時用32P和35S標記噬菌體去侵染大腸桿菌？(8)盡管艾弗里、赫爾希等人的實驗方法不同，但其最關鍵的實驗設計思路卻有共同之處，你能否具體指出關鍵之處？不能，因為放射性檢測時，只能檢測到放射性的存在部位，不能區(qū)分是何種元素發(fā)生的放射性。最關鍵的實驗設計思路是設法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨地、直接地去觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用。DNA是所有生物的遺傳物質(zhì)嗎？03煙草花葉病毒感染煙草實驗煙草花葉病毒（TMV）的基本成分都是蛋白質(zhì)和RNA，體內(nèi)無DNA。請設計實驗探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。(1)實驗過程及現(xiàn)象(2)實驗結論：

是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，

不是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。RNA蛋白質(zhì)出現(xiàn)病斑細胞生物真核生物（同時含DNA和RNA)原核生物（同時含DNA和RNA)大多數(shù)病毒(只含DNA)極少數(shù)病毒(只含RNA)非細胞生物（HIV、SARS、煙草花葉病毒、H5N1）遺傳物質(zhì)是DNA遺傳物質(zhì)是RNA除病毒外，生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。DNA是主要遺傳物質(zhì)。04DNA是主要的遺傳物質(zhì)00典型例題例1下列關于探索核酸是遺傳物質(zhì)實驗的相關敘述，正確的是A.格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉化為S型是基因突變的結果B.將S型細菌的DNA與DNA酶混合，再加入含有R型細菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)S型細菌C.用32P標記的噬菌體去侵染大腸桿菌，短時間保溫，離心后獲得的沉淀物放射性高，說明DNA是遺傳物質(zhì)D.煙草花葉病毒感染和重建實驗證明了RNA也是遺傳物質(zhì)00典型例題例1：下列關于探索核酸是遺傳物質(zhì)實驗的相關敘述，正確的是A.格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉化為S型是基因突變的結果B.將S型細菌的DNA與DNA酶混合，再加入含有R型細菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)S型細菌C.用32P標記的噬菌體去侵染大腸桿菌，短時間保溫，離心后獲得的沉淀物放射性高，說明DNA是遺傳物質(zhì)D.煙草花葉病毒感染和重建實驗證明了RNA也是遺傳物質(zhì)00典型例題例2：（2017年高考全國Ⅰ卷第29題）根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設在宿主細胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉換。請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出∶（1）實驗思路；（2）預期實驗結果及結論即可