第第3 3章基因的本质章基因的本质第第1 1节节DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质教师参考教师参考新课导入一新课导入一: :通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程的学习通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程的学习, ,我们我们知道知道, ,在上述生理过程中染色体发生规律性的变化在上述生理过程中染色体发生规律性的变化, ,染色体在生物的遗传染色体在生物的遗传和变异中具有重要作用和变异中具有重要作用, ,请问染色体的主要成分是什么请问染色体的主要成分是什么? ?提示提示: :蛋白质和蛋白质和DNADNA。那么那么, ,这两种物质中这两种物质中, ,究竟哪一种是遗传物质呢究竟哪一种是遗传物质呢? ?这一结论又是如何得出的这一结论又是如何得出的呢呢? ?导入新课。导入新课。新课导入二新课导入二: :请同学们说一说从外貌特征方面看和父母相似的特征有哪些请同学们说一说从外貌特征方面看和父母相似的特征有哪些? ?引出一个普遍的生物现象引出一个普遍的生物现象生物的遗传。那么生物的遗传。那么, ,控制遗传的物质是什么控制遗传的物质是什么? ?科学家们是怎么得出结论的呢科学家们是怎么得出结论的呢? ?导入课题。导入课题。【学习目标学习目标】 1. 1.了解了解“DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质”的探索过程。理解实验的探索过程。理解实验技术在证明技术在证明DNADNA是主要遗传物质中的作用。是主要遗传物质中的作用。2.2.理解肺炎双球菌转化实验、理解肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的实验设计思路。噬菌体侵染细菌实验的实验设计思路。3.3.理解理解DNADNA是主要遗传物质的含是主要遗传物质的含义。义。自主学习自主学习课堂探究课堂探究自主学习自主学习 读教材读教材学基础学基础一、一、对遗传物质的早期推测对遗传物质的早期推测阅读教材阅读教材P P4242P P4343, ,完成以下问题。完成以下问题。蛋白质蛋白质DNADNA选择选择下列有关核酸的叙述中下列有关核酸的叙述中, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.除病毒外除病毒外, ,一切生物都有核酸存在一切生物都有核酸存在B.B.核酸是由核酸是由C C、H H、O O、P P元素组成的化合物元素组成的化合物C.C.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸D.DNAD.DNA比蛋白质具有更高的热稳定性比蛋白质具有更高的热稳定性, ,并且能够自我复制并且能够自我复制D D二、肺炎双球菌的转化实验二、肺炎双球菌的转化实验阅读教材阅读教材P P4343P P4444, ,完成以下问题。完成以下问题。1.1.肺炎双球菌的特点肺炎双球菌的特点光滑光滑 种种种种类类类类 项目项目项目项目S S S S型细菌型细菌型细菌型细菌R R R R型细菌型细菌型细菌型细菌菌落菌落菌落菌落表面表面表面表面 . . . .表面表面表面表面 . . . .菌体菌体菌体菌体有无毒性有无毒性有无毒性有无毒性 . . . . . . .粗糙粗糙有有无无2.2.体内转化实验体内转化实验格里菲思的实验格里菲思的实验(1)(1)原理原理: : 可使小鼠患败血症死亡。可使小鼠患败血症死亡。(2)(2)实验过程及现象实验过程及现象S S型细菌型细菌(3)(3)结论结论: :加热杀死的加热杀死的S S型细菌中含有某种型细菌中含有某种 使使R R型活细菌转型活细菌转化为化为S S型活细菌。型活细菌。思考思考 格里菲思的实验能否证明格里菲思的实验能否证明S S型菌体内的哪种物质是转化因子型菌体内的哪种物质是转化因子? ?提示提示: :否。由于格里菲思没有将细菌中各组分分开否。由于格里菲思没有将细菌中各组分分开, ,所以他只能推测所以他只能推测S S型菌型菌体内含有转化因子。体内含有转化因子。转化因子转化因子S S型活细菌型活细菌S S型活细菌型活细菌3.3.体外转化实验体外转化实验艾弗里的实验艾弗里的实验(1)(1)原理原理: :从从S S型菌中提取出型菌中提取出DNADNA、蛋白质及荚膜多糖等、蛋白质及荚膜多糖等, ,将其分别加入已培将其分别加入已培养了养了R R型细菌的培养基中型细菌的培养基中, ,结果发现结果发现: :只有加入只有加入 时时,R,R型细菌才转化为型细菌才转化为S S型细菌。型细菌。(2)(2)过程过程DNADNADNADNA(3)(3)结论结论: : 是使是使R R型细菌产生稳定遗传变化的物质。型细菌产生稳定遗传变化的物质。判断判断(1)S(1)S型肺炎双球菌可以使小鼠患肺炎。型肺炎双球菌可以使小鼠患肺炎。( ( ) )(2)(2)格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明DNADNA是遗传物质。是遗传物质。( ( ) )(3)(3)在格里菲思的实验基础上在格里菲思的实验基础上, ,艾弗里通过实验证明了艾弗里通过实验证明了DNADNA是主要的遗传是主要的遗传物质。物质。( ( ) )(4)(4)加热杀死的加热杀死的S S型菌和活的型菌和活的R R型菌混合注入小鼠体内型菌混合注入小鼠体内, ,不会引起小鼠患败不会引起小鼠患败血症。血症。( ( ) )DNADNA三、噬菌体侵染细菌实验三、噬菌体侵染细菌实验阅读教材阅读教材P P4444P P4545, ,完成以下问题。完成以下问题。1.T1.T2 2噬菌体的结构与代谢噬菌体的结构与代谢(1)(1)(2)(2)DNADNA蛋白质蛋白质寄生寄生遗传物质遗传物质大肠杆菌大肠杆菌2.2.实验方法实验方法 。3.3.实验过程实验过程(1)(1)标记细菌标记细菌用含用含 的培养基培养得到含的培养基培养得到含3535S S的大肠杆菌。的大肠杆菌。用含用含 的培养基培养得到含的培养基培养得到含3232P P的大肠杆菌。的大肠杆菌。(2)(2)标记噬菌体标记噬菌体噬菌体和噬菌体和 混合培养混合培养, ,得到蛋白质外壳被得到蛋白质外壳被 标记的标记的噬菌体。噬菌体。噬菌体和噬菌体和 混合培养混合培养, ,得到得到DNADNA被被 标记的噬菌体。标记的噬菌体。放射性同位素标记法放射性同位素标记法3535S S3232P P含含3535S S的大肠杆菌的大肠杆菌3535S S含含3232P P的大肠杆菌的大肠杆菌3232P P(3)(3)侵染过程侵染过程含含3535S S的噬菌体的噬菌体+ +细菌细菌 搅拌、离心搅拌、离心很高很高很低很低含含3232P P的噬菌体的噬菌体+ +细菌细菌 搅拌、离心搅拌、离心很低很低很高很高4.4.实验结论实验结论噬菌体的遗传物质是噬菌体的遗传物质是 。选择选择 下列有关赫尔希和蔡斯的下列有关赫尔希和蔡斯的“T T2 2噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验”的叙述的叙述, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离B.B.该实验运用了同位素标记法和差速离心法该实验运用了同位素标记法和差速离心法C.TC.T2 2噬菌体与细菌所含的核酸中嘌呤总数都等于嘧啶总数噬菌体与细菌所含的核酸中嘌呤总数都等于嘧啶总数D.D.3232P P标记的噬菌体侵染细菌的时间过长或过短标记的噬菌体侵染细菌的时间过长或过短, ,都会导致上清液放射性偏高都会导致上清液放射性偏高DNADNAD D四、四、RNARNA是遗传物质的实验证据是遗传物质的实验证据阅读教材阅读教材P P4646, ,完成以下问题。完成以下问题。1.1.烟草花叶病毒的组成烟草花叶病毒的组成2.2.侵染过程侵染过程3.3.结论结论烟草花叶病毒的遗传物质是烟草花叶病毒的遗传物质是 。选择选择烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明了它的遗传物质是烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明了它的遗传物质是( ( ) )A.DNA B.RNAA.DNA B.RNAC.DNAC.DNA和和RNA D.RNA D.以上都不是以上都不是RNARNAB B不感染病毒不感染病毒感染病毒感染病毒五、生物的遗传物质五、生物的遗传物质阅读教材阅读教材P P4646, ,完成以下问题。完成以下问题。RNARNA遗传物质遗传物质遗传物质遗传物质生物种类生物种类生物种类生物种类结果结果结果结果结论结论结论结论DNADNADNADNA所有细胞生所有细胞生所有细胞生所有细胞生物及部分病物及部分病物及部分病物及部分病毒毒毒毒绝大多数生绝大多数生绝大多数生绝大多数生物的遗传物物的遗传物物的遗传物物的遗传物质是质是质是质是DNA,DNA,DNA,DNA,少少少少数生物的遗数生物的遗数生物的遗数生物的遗传物质是传物质是传物质是传物质是 . . . .DNADNADNADNA是主是主是主是主要的遗传要的遗传要的遗传要的遗传物质物质物质物质RNARNARNARNA部分病毒部分病毒部分病毒部分病毒判断判断(1)(1)豌豆的遗传物质主要是豌豆的遗传物质主要是DNADNA。( ( ) )(2)(2)病毒的遗传物质都是病毒的遗传物质都是RNARNA。( ( ) )(3)(3)烟草花叶病毒的遗传物质水解产生烟草花叶病毒的遗传物质水解产生4 4种脱氧核苷酸。种脱氧核苷酸。( ( ) )(4)(4)真核生物、原核生物、部分病毒的遗传物质是真核生物、原核生物、部分病毒的遗传物质是DNADNA。( ( ) )探究一探究一课堂探究课堂探究 解疑难解疑难提能力提能力肺炎双球菌体内转化实验与体外转化实验的比较肺炎双球菌体内转化实验与体外转化实验的比较教师参考教师参考问题引领问题引领: :1.1.体内转化实验是否证明体内转化实验是否证明DNADNA是遗传物质是遗传物质? ?2.2.体内外转化实验中的巧妙之处在哪体内外转化实验中的巧妙之处在哪? ?两种转化之间有什么联系两种转化之间有什么联系? ?体内转化实验体内转化实验体内转化实验体内转化实验体外转化实验体外转化实验体外转化实验体外转化实验实验者实验者实验者实验者格里菲思格里菲思格里菲思格里菲思艾弗里及其同事艾弗里及其同事艾弗里及其同事艾弗里及其同事培养细培养细培养细培养细菌菌菌菌在小鼠体内在小鼠体内在小鼠体内在小鼠体内体外培养基体外培养基体外培养基体外培养基实验实验实验实验原则原则原则原则R R R R型细菌与型细菌与型细菌与型细菌与S S S S型细菌的毒型细菌的毒型细菌的毒型细菌的毒性对照性对照性对照性对照S S S S型细菌各成分的作用进型细菌各成分的作用进型细菌各成分的作用进型细菌各成分的作用进行对照行对照行对照行对照实验实验实验实验结果结果结果结果加热杀死的加热杀死的加热杀死的加热杀死的S S S S型细菌能型细菌能型细菌能型细菌能使使使使R R R R型细菌转化为型细菌转化为型细菌转化为型细菌转化为S S S S型细型细型细型细菌菌菌菌S S S S型细菌的型细菌的型细菌的型细菌的DNADNADNADNA能使能使能使能使R R R R型细型细型细型细菌转化为菌转化为菌转化为菌转化为S S S S型细菌型细菌型细菌型细菌实验实验实验实验结论结论结论结论S S S S型细菌体内有型细菌体内有型细菌体内有型细菌体内有“转化转化转化转化因子因子因子因子”S S S S型细菌的型细菌的型细菌的型细菌的DNADNADNADNA是遗传物质是遗传物质是遗传物质是遗传物质或转化因子是或转化因子是或转化因子是或转化因子是DNADNADNADNA巧妙巧妙巧妙巧妙构思构思构思构思用加热杀死的用加热杀死的用加热杀死的用加热杀死的S S S S型细菌型细菌型细菌型细菌注射到小鼠体内作为对注射到小鼠体内作为对注射到小鼠体内作为对注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生照实验来说明确实发生照实验来说明确实发生照实验来说明确实发生了转化了转化了转化了转化将物质提纯分离后将物质提纯分离后将物质提纯分离后将物质提纯分离后, , , ,直接直接直接直接地、单独地观察某种物质地、单独地观察某种物质地、单独地观察某种物质地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用在实验中所起的作用在实验中所起的作用在实验中所起的作用联系联系联系联系体内转化实验是体外转化实验的基础体内转化实验是体外转化实验的基础体内转化实验是体外转化实验的基础体内转化实验是体外转化实验的基础, , , ,体外转化体外转化体外转化体外转化实验是体内转化实验的延伸实验是体内转化实验的延伸实验是体内转化实验的延伸实验是体内转化实验的延伸两实验都遵循对照原则、单一变量原则两实验都遵循对照原则、单一变量原则两实验都遵循对照原则、单一变量原则两实验都遵循对照原则、单一变量原则【典例典例1 1】 下列关于肺炎双球菌转化实验的说法下列关于肺炎双球菌转化实验的说法, ,正确的是正确的是( () )A.A.肺炎双球菌转化实验说明肺炎双球菌转化实验说明DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质B.B.将将S S型细菌的型细菌的DNADNA与与R R型细菌混合培养型细菌混合培养,R,R型细菌可全部转化为型细菌可全部转化为S S型细菌型细菌C.C.艾弗里的体外转化实验对艾弗里的体外转化实验对S S型细菌中的物质进行了提纯和鉴定型细菌中的物质进行了提纯和鉴定D.D.肺炎双球菌转化实验中肺炎双球菌转化实验中, ,若给小鼠注射若给小鼠注射S S型细菌的型细菌的DNA,DNA,则小鼠死亡则小鼠死亡解析解析: :肺炎双球菌的转化实验证明了肺炎双球菌的转化实验证明了DNADNA是遗传物质是遗传物质, ,但不能证明但不能证明DNADNA是主是主要的遗传物质要的遗传物质; ;将将S S型细菌的型细菌的DNADNA与与R R型细菌混合培养型细菌混合培养, ,只有少数的只有少数的R R型细菌型细菌可转化为可转化为S S型细菌型细菌; ;艾弗里的体外转化实验对艾弗里的体外转化实验对S S型细菌中的物质进行了提型细菌中的物质进行了提纯和鉴定纯和鉴定, ,分别进行实验分别进行实验; ;肺炎双球菌转化实验中肺炎双球菌转化实验中, ,使小鼠死亡的是使小鼠死亡的是S S型细型细菌菌, ,而不是而不是S S型细菌的型细菌的DNA,DNA,因此因此, ,若给小鼠注射若给小鼠注射S S型细菌的型细菌的DNA,DNA,小鼠不会死小鼠不会死亡。亡。答案答案: :C C备选例题备选例题艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后, ,持反对观点者认为持反对观点者认为“DNADNA可能只可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜是在细胞表面起化学作用形成荚膜, ,而不是起遗传作用而不是起遗传作用”。已知。已知S S型肺炎型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型双球菌中存在能抗青霉素的突变型( (这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的) )。下列实验设计思路能反驳上述观点的是。下列实验设计思路能反驳上述观点的是( ( ) )A.RA.R型菌型菌+ +抗青霉素的抗青霉素的S S型菌型菌DNADNA预期出现抗青霉素的预期出现抗青霉素的S S型菌型菌B.RB.R型菌型菌+ +抗青霉素的抗青霉素的S S型菌型菌DNADNA预期出现预期出现S S型菌型菌C.RC.R型菌型菌+S+S型菌型菌DNADNA预期出现预期出现S S型菌型菌D.RD.R型菌型菌+S+S型菌型菌DNADNA预期出现抗青霉素的预期出现抗青霉素的S S型菌型菌A A解析解析: :R R型菌型菌+ +抗青霉素的抗青霉素的S S型菌型菌DNADNA预期出现抗青霉素的预期出现抗青霉素的S S型菌型菌, ,该实验证该实验证明细菌中的一些与荚膜形成无关的性状明细菌中的一些与荚膜形成无关的性状( (如抗药性如抗药性) )也会发生转化也会发生转化, ,而且抗而且抗青霉素的青霉素的S S型菌型菌DNADNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因。因此中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因。因此, ,该实验结果表明上述对艾弗里所得结论的怀疑是错误的。该实验结果表明上述对艾弗里所得结论的怀疑是错误的。【题组演练题组演练】1.1.格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验, ,关于实验的关于实验的结论不正确的是结论不正确的是( ( ) )A.A.说明了说明了R R型活菌是无毒性的型活菌是无毒性的B.B.说明了加热杀死的说明了加热杀死的S S型细菌是无毒性的型细菌是无毒性的C.C.说明了肺炎双球菌的遗传物质是说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNADNAD.D.说明了说明了R R型活菌在一定条件下能够转化为型活菌在一定条件下能够转化为S S型菌型菌解析解析: :格里菲思实验仅仅提出了格里菲思实验仅仅提出了“转化因子转化因子”的存在的存在, ,没有证明没有证明“转化因转化因子子”( (遗传物质遗传物质) )是什么。是什么。C C2.(2.(20172017江苏江阴期中江苏江阴期中) )将分离后的将分离后的S S型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质外壳型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质外壳与与R R型无荚膜的肺炎双球菌混合注入小白鼠体内型无荚膜的肺炎双球菌混合注入小白鼠体内, ,小白鼠不死亡小白鼠不死亡, ,从体内分从体内分离出来的依然是离出来的依然是R R型肺炎双球菌型肺炎双球菌; ;将分离后的将分离后的S S型肺炎双球菌的型肺炎双球菌的DNADNA与与R R型肺型肺炎双球菌混合注入小白鼠体内炎双球菌混合注入小白鼠体内, ,则小白鼠死亡则小白鼠死亡, ,并从体内分离出了并从体内分离出了S S型有荚型有荚膜肺炎双球菌。以上实验说明了膜肺炎双球菌。以上实验说明了( ( ) )A.SA.S型菌的型菌的DNADNA可诱导可诱导R R型菌转化为型菌转化为S S型菌型菌, ,说明了说明了DNADNA是遗传物质是遗传物质B.RB.R型菌的蛋白质外壳可诱导型菌的蛋白质外壳可诱导S S型菌转化为型菌转化为R R型菌型菌C.RC.R型菌的型菌的DNADNA可使小鼠死亡可使小鼠死亡D.RD.R型和型和S S型肺炎双球菌可以相互转化型肺炎双球菌可以相互转化解析解析: :S S型细菌的型细菌的DNADNA可诱导可诱导R R型细菌转化为型细菌转化为S S型型, ,说明了说明了DNADNA是遗传物质是遗传物质;S;S型型细菌的蛋白质外壳不能诱导细菌的蛋白质外壳不能诱导R R型细菌转化为型细菌转化为S S型型;R;R型菌的型菌的DNADNA不能使小鼠死不能使小鼠死亡亡; ;以上实验说明以上实验说明R R型细菌能转化为型细菌能转化为S S型细菌型细菌, ,不能说明不能说明R R型和型和S S型肺炎双球型肺炎双球菌可以相互转化。菌可以相互转化。A A探究二探究二教师参考教师参考问题引领问题引领: :1.1.噬菌体的组成成分是什么噬菌体的组成成分是什么? ?用噬菌体做实验材料有什么优点用噬菌体做实验材料有什么优点? ?2.2.分别标记什么元素才能达到实验目的分别标记什么元素才能达到实验目的? ?3.3.如何完成对噬菌体的同位素标记如何完成对噬菌体的同位素标记? ?4.4.该实验的设计思路是什么该实验的设计思路是什么? ?与肺炎双球菌体外转化实验的设计思路相同吗与肺炎双球菌体外转化实验的设计思路相同吗? ?噬菌体侵染细菌实验分析噬菌体侵染细菌实验分析1.1.噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程2.2.实验过程及结论分析实验过程及结论分析亲代噬菌体亲代噬菌体亲代噬菌体亲代噬菌体 寄主细胞内寄主细胞内寄主细胞内寄主细胞内合成的合成的合成的合成的子子子子代噬菌代噬菌代噬菌代噬菌体体体体结论结论结论结论用用用用32323232P P P P标记标记标记标记DNADNADNADNA的噬菌的噬菌的噬菌的噬菌体体体体有有有有32323232P P P P标记标记标记标记的的的的DNADNADNADNA有有有有32323232P P P P标标标标记记记记的的的的DNADNADNADNA噬菌体的噬菌体的噬菌体的噬菌体的DNADNADNADNA注注注注入了细菌体内入了细菌体内入了细菌体内入了细菌体内用用用用35353535S S S S标记蛋标记蛋标记蛋标记蛋白质的噬菌白质的噬菌白质的噬菌白质的噬菌体体体体无无无无35353535S S S S标记标记标记标记的蛋白质的蛋白质的蛋白质的蛋白质无无无无35353535S S S S标标标标记记记记的蛋白的蛋白的蛋白的蛋白质质质质噬菌体的蛋白噬菌体的蛋白噬菌体的蛋白噬菌体的蛋白质外壳质外壳质外壳质外壳没有进入细菌没有进入细菌没有进入细菌没有进入细菌体内体内体内体内3.3.上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析(1)(1)用用3232P P标记的噬菌体侵染大肠杆菌标记的噬菌体侵染大肠杆菌, ,上清液中有少量放射性的原因上清液中有少量放射性的原因:保保温时间过短温时间过短, ,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内, ,经离心后分布于上清经离心后分布于上清液中液中, ,使上清液出现放射性。使上清液出现放射性。保温时间过长保温时间过长, ,噬菌体在大肠杆菌内增殖后噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代释放子代, ,经离心后分布于上清液经离心后分布于上清液, ,也会使上清液的放射性含量升高。也会使上清液的放射性含量升高。(2)(2)用用3535S S标记的噬菌体侵染大肠杆菌标记的噬菌体侵染大肠杆菌, ,沉淀物中也有少量放射性的原因沉淀物中也有少量放射性的原因: :由由于搅拌不充分于搅拌不充分, ,有少量含有少量含3535S S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面, ,随大肠杆随大肠杆菌离心到沉淀物中菌离心到沉淀物中, ,使沉淀物中出现少量的放射性。使沉淀物中出现少量的放射性。4.4.肺炎双球菌体外转化和噬菌体侵染细菌实验比较肺炎双球菌体外转化和噬菌体侵染细菌实验比较对比项目对比项目对比项目对比项目肺炎双球菌肺炎双球菌肺炎双球菌肺炎双球菌体外转化实验体外转化实验体外转化实验体外转化实验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验不不不不同同同同点点点点DNADNADNADNA与蛋白与蛋白与蛋白与蛋白质分开质分开质分开质分开的方式的方式的方式的方式采用直接分离法采用直接分离法采用直接分离法采用直接分离法, , , ,即真即真即真即真正将正将正将正将S S S S型细菌的型细菌的型细菌的型细菌的DNADNADNADNA与其与其与其与其他成分分离他成分分离他成分分离他成分分离, , , ,然后用每然后用每然后用每然后用每种单一成分与种单一成分与种单一成分与种单一成分与R R R R型细菌型细菌型细菌型细菌混合培养混合培养混合培养混合培养, , , ,做体外转化做体外转化做体外转化做体外转化实验实验实验实验采用放射性同位素标记采用放射性同位素标记采用放射性同位素标记采用放射性同位素标记法分别标记法分别标记法分别标记法分别标记DNADNADNADNA和蛋白和蛋白和蛋白和蛋白质进行实验质进行实验质进行实验质进行实验, , , ,以便单独以便单独以便单独以便单独观察它们各自的作用观察它们各自的作用观察它们各自的作用观察它们各自的作用对照对照对照对照原则原则原则原则相互对照相互对照相互对照相互对照自身对照自身对照自身对照自身对照实验实验实验实验结论结论结论结论证明证明证明证明DNADNADNADNA是遗传物质是遗传物质是遗传物质是遗传物质, , , ,蛋蛋蛋蛋白质等不是遗传物质白质等不是遗传物质白质等不是遗传物质白质等不是遗传物质证明证明证明证明DNADNADNADNA是遗传物质是遗传物质是遗传物质是遗传物质, , , ,但但但但不能证明蛋白质不是遗不能证明蛋白质不是遗不能证明蛋白质不是遗不能证明蛋白质不是遗传物质传物质传物质传物质( ( ( (因蛋白质没有因蛋白质没有因蛋白质没有因蛋白质没有进入细菌体内进入细菌体内进入细菌体内进入细菌体内) ) ) )相同点相同点相同点相同点均使均使均使均使DNADNADNADNA和蛋白质区分开和蛋白质区分开和蛋白质区分开和蛋白质区分开, , , ,单独处理单独处理单独处理单独处理, , , ,观察它们观察它们观察它们观察它们各自的作用各自的作用各自的作用各自的作用都遵循对照原则都遵循对照原则都遵循对照原则都遵循对照原则都能证明都能证明都能证明都能证明DNADNADNADNA是遗传物质是遗传物质是遗传物质是遗传物质, , , ,但不能证明但不能证明但不能证明但不能证明DNADNADNADNA是主是主是主是主要的遗传物质要的遗传物质要的遗传物质要的遗传物质【典例典例2 2】 若若1 1个个3535S S标记的大肠杆菌被标记的大肠杆菌被1 1个个3232P P标记的噬菌体侵染标记的噬菌体侵染, ,裂解后所裂解后所释放的噬菌体中释放的噬菌体中( () )A.A.只有只有3535S SB.B.只有只有3232P PC.C.一定有一定有3535S,S,可能有可能有3232P PD.D.一定有一定有3232P,P,可能有可能有3535S S解析解析: :噬菌体在侵染细菌时噬菌体在侵染细菌时, ,只将自身的只将自身的DNADNA注射到细菌菌体中注射到细菌菌体中, ,蛋白质外壳留蛋白质外壳留在细菌体外。由于在细菌体外。由于DNADNA是半保留复制的是半保留复制的, ,因此亲代噬菌体被因此亲代噬菌体被3232P P标记的那两条标记的那两条DNADNA链存在于某两个子代噬菌体中链存在于某两个子代噬菌体中, ,而细菌中没有而细菌中没有3232P P标记标记, ,因此子代噬菌体中因此子代噬菌体中始终只有两个子代始终只有两个子代DNADNA分子有分子有3232P P标记。由于子代噬菌体的蛋白质是以细菌体标记。由于子代噬菌体的蛋白质是以细菌体内的原料合成的内的原料合成的, ,而大肠杆菌被而大肠杆菌被3535S S标记标记, ,因此合成的噬菌体的蛋白质外壳均有因此合成的噬菌体的蛋白质外壳均有3535S S标记标记, ,因此子代噬菌体一定有因此子代噬菌体一定有3535S,S,可能有可能有3232P P。答案答案: :C C方法透析方法透析 噬菌体中的放射性元素分析噬菌体中的放射性元素分析放射性元放射性元放射性元放射性元素素素素标记生标记生标记生标记生物物物物检测物质检测物质检测物质检测物质检测结果检测结果检测结果检测结果32323232P P P P噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体子代噬菌子代噬菌子代噬菌子代噬菌体的核酸体的核酸体的核酸体的核酸部分含放射性部分含放射性部分含放射性部分含放射性大肠杆大肠杆大肠杆大肠杆菌菌菌菌全部含放射性全部含放射性全部含放射性全部含放射性35353535S S S S噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体子代噬菌子代噬菌子代噬菌子代噬菌体蛋白质体蛋白质体蛋白质体蛋白质均无放射性均无放射性均无放射性均无放射性大肠杆大肠杆大肠杆大肠杆菌菌菌菌均含放射性均含放射性均含放射性均含放射性14141414C C C C、3 3 3 3H H H H噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体子代噬菌子代噬菌子代噬菌子代噬菌体的核酸体的核酸体的核酸体的核酸部分含放射性部分含放射性部分含放射性部分含放射性子代噬菌子代噬菌子代噬菌子代噬菌体蛋白质体蛋白质体蛋白质体蛋白质均不含放射性均不含放射性均不含放射性均不含放射性大肠杆大肠杆大肠杆大肠杆菌菌菌菌子代噬菌子代噬菌子代噬菌子代噬菌体的核酸体的核酸体的核酸体的核酸全部含放射性全部含放射性全部含放射性全部含放射性子代噬菌子代噬菌子代噬菌子代噬菌体蛋白质体蛋白质体蛋白质体蛋白质全部含放射性全部含放射性全部含放射性全部含放射性备选例题备选例题(2017(2017江苏联盟大联考江苏联盟大联考)1952)1952年年, ,赫尔希和蔡斯用赫尔希和蔡斯用3232P P或或3535S S标记标记T T2 2噬菌体噬菌体, ,并分别与并分别与无标记的细菌混合培养无标记的细菌混合培养, ,经过一定时间保温后再搅拌、离心得到了上清液和沉淀经过一定时间保温后再搅拌、离心得到了上清液和沉淀物物, ,并检测放射性。与此实验相关的叙述不正确的是并检测放射性。与此实验相关的叙述不正确的是( ( ) )A.A.搅拌不充分会使含搅拌不充分会使含3535S S标记组沉淀物的放射性偏高标记组沉淀物的放射性偏高B.B.保温时间过长会使含保温时间过长会使含3232P P标记组上清液的放射性偏低标记组上清液的放射性偏低C.C.实验所获得的子代噬菌体均不含实验所获得的子代噬菌体均不含3535S S而部分可含有而部分可含有3232P PD.D.实验目的是研究实验目的是研究T T2 2噬菌体的遗传物质是噬菌体的遗传物质是DNADNA还是蛋白质还是蛋白质B B解解析析: :3535S S标标记记的的是是噬噬菌菌体体的的蛋蛋白白质质外外壳壳, ,噬噬菌菌体体侵侵染染细细菌菌时时, ,蛋蛋白白质质外外壳壳留留在在外外面面, ,如如果果搅搅拌拌不不充充分分, ,蛋蛋白白质质外外壳壳与与细细菌菌不不分分开开, ,会会使使3535S S标标记记组组沉沉淀淀物物的的放放射射性性偏偏高高; ;如如果果保保温温培培养养时时间间过过长长, ,部部分分被被侵侵染染的的大大肠肠杆杆菌菌会会裂裂解解, ,从从而而导导致致3232P P标标记记组组上上清清液液中中的的放放射射性性偏偏高高; ;由由于于3535S S标标记记的的蛋蛋白白质质外外壳壳留留在在外外面面,DNA,DNA分分子子复复制制是是半半保保留留复复制制, ,所所以以实实验验所所获获得得的的子子代代噬噬菌菌体体不不含含3535S S而而部部分分可可含含有有3232P;P;实实验验目目的的是是通通过过对对照照实验实验, ,研究遗传物质是研究遗传物质是DNADNA还是蛋白质。还是蛋白质。【题组演练题组演练】1 1.(2017.(2017辽宁六校月考辽宁六校月考) )用含用含1515N N、3535S S、3232P P的噬菌体侵染不含放射性元的噬菌体侵染不含放射性元素的细菌素的细菌, ,则释放出来的子代噬菌体中则释放出来的子代噬菌体中( ( ) )A.DNAA.DNA中含有中含有3232P,P,蛋白质中含有蛋白质中含有3535S SB.B.大多数噬菌体含有大多数噬菌体含有1515N N、3232P PC.C.少数噬菌体含有少数噬菌体含有1515N N、3232P PD.D.全部含有全部含有3535S SC C解析解析: :用含用含1515N N、3535S S、3232P P的噬菌体去侵染不含放射性元素的细菌的噬菌体去侵染不含放射性元素的细菌, ,其中亲代噬其中亲代噬菌体的蛋白质中含菌体的蛋白质中含1515N N和和3535S,S,噬菌体的噬菌体的DNADNA中含中含1515N N和和3232P P。因此噬菌体侵染细菌。因此噬菌体侵染细菌时时, ,由于只有由于只有DNADNA进入细菌中并作为模板控制子代噬菌体进入细菌中并作为模板控制子代噬菌体DNADNA的合成的合成, ,而合成子而合成子代噬菌体所需的原料均由不含放射性元素的细菌提供代噬菌体所需的原料均由不含放射性元素的细菌提供, ,因此子代噬菌体外壳因此子代噬菌体外壳中不含中不含3535S;S;但由于但由于DNADNA复制方式为半保留复制复制方式为半保留复制, ,因此子代噬菌体只有少数含有因此子代噬菌体只有少数含有1515N N和和3232P P。2.(2.(20172017河北武邑期末河北武邑期末) )用用3232P P标记的噬菌体侵染大肠杆菌标记的噬菌体侵染大肠杆菌, ,经培养、搅经培养、搅拌、离心、检测拌、离心、检测, ,上清液的放射性占上清液的放射性占15%,15%,沉淀物的放射性占沉淀物的放射性占85%85%。上清液。上清液带有放射性的原因可能是带有放射性的原因可能是( ( ) )A.A.噬菌体侵染大肠杆菌后噬菌体侵染大肠杆菌后, ,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体B.B.搅拌不充分搅拌不充分, ,吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离C.C.离心时间过长离心时间过长, ,上清液中析出较重的大肠杆菌上清液中析出较重的大肠杆菌D.D.3232P P标记了噬菌体蛋白质外壳标记了噬菌体蛋白质外壳, ,离心后存在于上清液中离心后存在于上清液中解析解析: :3232P P标记的是标记的是DNADNA。在侵染时头部的。在侵染时头部的DNADNA进入细菌进入细菌, ,理论上放射性应在理论上放射性应在沉淀物中沉淀物中, ,而现在上清液中也有放射性而现在上清液中也有放射性, ,有可能是侵染后大肠杆菌裂解释有可能是侵染后大肠杆菌裂解释放出了子代噬菌体放出了子代噬菌体, ,噬菌体较轻噬菌体较轻, ,经搅拌离心后出现在上清液中。如果搅经搅拌离心后出现在上清液中。如果搅拌不充分应是在沉淀物中。离心时间过长时拌不充分应是在沉淀物中。离心时间过长时, ,大肠杆菌是不会出现在上大肠杆菌是不会出现在上清液中的。清液中的。A A【知识回顾与网络构建知识回顾与网络构建】( (一一) )关键语句关键语句(1)S(1)S型肺炎双球菌有荚膜型肺炎双球菌有荚膜, ,有毒性有毒性;R;R型肺炎双球菌无荚膜型肺炎双球菌无荚膜, ,无毒性。无毒性。(2)(2)在肺炎双球菌转化实验中在肺炎双球菌转化实验中, ,只有只有S S型细菌的型细菌的DNADNA才能使才能使R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌型细菌, ,即转化因子是即转化因子是DNADNA。(3)T(3)T2 2噬菌体由蛋白质和噬菌体由蛋白质和DNADNA组成组成,S,S存在于蛋白质中存在于蛋白质中,P,P几乎全部存在于几乎全部存在于DNADNA中。中。(4)(4)肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了DNADNA是遗传物质。是遗传物质。(5)(5)烟草花叶病毒的遗传物质是烟草花叶病毒的遗传物质是RNARNA。(6)(6)由于绝大多数生物的遗传物质是由于绝大多数生物的遗传物质是DNA,DNA,因此说因此说DNADNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。2.2.请结合以上关键语句请结合以上关键语句, ,尝试构建本课时知识网络。尝试构建本课时知识网络。参考参考: :