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第一节 探索遗传物质的过程 通过前面对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用过程的学习，我们可以认识到染色体在生的遗传中具有重要的作用。染色体主要由蛋白质和DNA组成。那么，这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？ 这一节，我们将随着科学家的脚步，一起来探索究竟什么是遗传物质。
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一.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验 1.实验目的： 研究DNA和蛋白质谁是遗传物质？ 2.实验材料：两种肺炎双球菌 多糖类荚膜 R型菌
粗糙， 无荚膜，无毒 S型菌 光滑， 有荚膜，有毒，可致小鼠死亡
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步骤 方法 现象 结论 1 S型活菌注入 2 R型活菌注入 3 S菌高温灭活 4 高温灭活的S菌+R菌 5 提取4实验组老鼠 S型菌能使小白鼠死亡 小白鼠死亡 小白鼠存活 R型菌无毒性 加热杀死的S型菌不能使小白鼠死亡 小白鼠存活 死亡的S菌中可能含有使R菌转化的因子 小白鼠死亡 死亡的S菌能使活的R菌转化为S菌 发现活的S型细菌
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格里菲思实验的结论是什么? 已经被加热杀死的S型球菌中，必然含有某种促成这一 转化的活性物质——转化因子
分析：格里菲思认为他的实验并不能证明到底什么是转化因子，为什么他这样认为？ 因为他混合的是两种不同类型的球菌而不是单独取出S型球菌中的某种物质与R菌混合的。 如果让你接替格里菲思的研究工作，进一步证明什么是转化因子，你应该如何设计并实施实验? (提示：在杀死的S型球菌中都有哪些物质?怎么能证明是某种物质的作用而不是其他的物质？用每一种物质单独处理是否可行？) （学生思考讨论） 下面让我们看看科学家是如何做实验的:
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二、 艾弗里确定转化因子的实验 R型细菌 S型菌的DNA S型菌的 蛋白质或荚膜多糖 RNA
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艾弗里实验总结 为了更好的说明问题，科学家用DNA水解酶将S型活细菌DNA水解后再与R型活细菌混合培养，发现没有活的S型细菌出现。
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以上实验说明了什么？ DNA为什么可以作为遗传物质： DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA是转化因子。 遗传物质的概念：
1、分子结构具有相对的稳定性，能自我复制，前后代保持一定的连续性 2、能指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢和性状 3、能产生可遗传的变异
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艾弗里实验不足之处是什么? DNA的纯度不够,不能排除蛋白质的作用! 那应该怎样设计更好的实验呢？你的设计思路是什么？
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为什么说噬菌体实验更有说服力？ 1952年赫尔希和蔡斯设计了一个巧妙实验：用放射性同位素标记和检测。
T2噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是DNA? 1952年赫尔希和蔡斯设计了一个巧妙实验：用放射性同位素标记和检测。 噬菌体的结构模式图 在T2噬菌体的化学分析中, 对蛋白质和DNA的进一步分析表明:硫仅存在于蛋白质分子中,99%的磷都存在于DNA分子中. 所以分别用放射性同位素35S和32P分别标记T噬菌体的蛋白质和DNA，并用标记的噬菌体侵染大肠杆菌 思考： 为什么没有用14C和18O等同位素来标记？ 因为蛋白质和DNA中都含有C和O
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如何进行标记呢?（19） 实验过程 ①标记噬菌体 含35S的培养基 →含35S的细菌→ 35S 蛋白质外壳含35S的噬菌体
含32P的培养基 →含32P的细菌 →内部DNA含32P的噬菌体 ②噬菌体侵染细菌 含35S的噬菌体 →细菌体内没有放射性35S 含32P的噬菌体→ 细菌体内有放射线32P
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噬菌体侵染细菌过程
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噬菌体的DNA；复制方式 噬菌体侵染细菌的实验表明了什么呢? 子代噬菌体的蛋白质和DNA是在哪里形成的？ 在大肠杆菌细胞内形成的；
分别是怎样形成的？ DNA是自我复制形成的，蛋白质是在DNA指导下合成的. 噬菌体在细菌体内的增殖的关键物质是哪一种？ 增殖方式是什么？ 噬菌体的DNA；复制方式 噬菌体侵染细菌的实验表明了什么呢? 表明了子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传给后代的,因此DNA才是真正的遗传物质。
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DNA是唯一的遗传物质吗？ 科学的探索是无止境的，1956年有科学家发现,有些病毒不含DNA，只含有蛋白质和RNA。而通过实验，说明了这些生物的遗传物质是RNA。主要有烟草花叶病毒、流感病毒、脊髓灰质病毒等。
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结论：DNA——主要的遗传物质 RNA是某些病毒的遗传物质 结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 烟草花叶病毒 RNA 蛋白质 侵染烟草
得花叶病 不得花叶病 结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 [资料] 目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。. 结论：DNA——主要的遗传物质
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通过上面我们的了解，我们可以得出一个重要的结论：
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［课堂小结］ １.探索遗传物质的过程 结论：DNA是转化因子 最后结论：DNA——主要的遗传物质
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【例1】如图是艾弗里及其同事研究格里菲思提出的“转化因子”是什么的实验过程，请分析回答：
（1）该实验的设计思路是 （2）实验中的对照是 （3）实验结果是 （4）实验结论是 将S型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和DNA等分离提取出来，分别与R型细菌进行混合。 用DNA酶破坏了DNA的结构，然后去实验，看它是否能完成转化作用。 只有DNA与R型细菌进行混合，才能使R型细菌转化成S型细菌。 DNA是遗传物质。
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答案:(1)先用35S的培养基培养标记大肠杆菌; (2)再用噬菌体去感染被35S标记的大肠杆菌,大量获得被35S标记的噬菌体.
【例2】如果用15N、32P、35S 标记噬菌体后， 让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结 构成分中，能够找到的放射性元素为（ ） A、可在外壳中找到15 N、32P 、和35S B、可在DNA中找到15N、32P C、可在外壳中找到15N D、可在DNA中找到15N、32P、35S B 【例3】噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外壳是( ) A、在噬菌体DNA的指导下，用细菌的物质合成的 B、在细菌DNA的指导下，用细菌的物质合成的 C、在噬菌体DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的 D、在细菌DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的 A 【例4】请设计一个方法,来大量制备用35S标记的 噬菌体(简要说明)（11） 答案:(1)先用35S的培养基培养标记大肠杆菌; (2)再用噬菌体去感染被35S标记的大肠杆菌,大量获得被35S标记的噬菌体.
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C．加热杀死的肺炎球菌和缺乏细胞荚膜的肺炎球菌的混合物 D．既缺乏多糖又加热杀死的
练习： 1 所有病毒的遗传物质（ ） A．都是DNA B．是DNA和RNA C．都是RNA D．是DNA或RNA 2 用下列哪种情况的肺炎双球菌感染健康小鼠会使之生病和死亡？（ ） A．加热杀死的 B．活的，但缺乏多糖荚膜 C．加热杀死的肺炎球菌和缺乏细胞荚膜的肺炎球菌的混合物 D．既缺乏多糖又加热杀死的 3将TMV型病毒的RNA与HRV型病毒的蛋白质结合在一起，组成一个新品系，用这个病毒去感染烟草，则在烟草体内分离出来的病毒具有（ ） A．TMV型蛋白质和HRV型的RNA B．TMV型的RNA和HRV型蛋白质 C．TMV型蛋白质和TMV型的RNA D．HRV型蛋白质和HRV型的RNA D C C
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1、肺炎双球菌的转化实验 R型细菌的菌落粗糙，菌体 多糖类的荚膜，是 性的球形菌；S型细菌的菌落 ，菌体 多糖类的荚膜，是 性的球形菌，可以使人患肺炎或小鼠患败血症。 实验过程如下： A.将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠 ； B.将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠 ； C.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠 ； D.将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠 ,从小鼠的尸体上可以分离出 活细菌，这表明无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后，转化为 ，而且S型细菌的后代是 毒性的S型细菌，可见这种性状的转化是可以遗传的。 2、艾弗里的体外转化实验 A．从S型活细菌提取得到_______、________和多糖等物质 B．将上述提取物分别加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，发现只有加入_____的培养基上出现了有毒性的活的S型细菌菌落和无毒性的活的R型细菌菌落。______或_______等提取物加入培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上只出现了无毒性的活的R型细菌菌落。 C．将上述提取得到的DNA先与______酶混合一段时间后，再加入已培养了R型细菌的培 养基中，培养一段时间后，在培养基上只出现了无毒性的活的R型细菌菌落。 通过上述实验，艾弗里得出的结论是________________________________________。 3、噬菌体侵染细菌的实验 A．T2噬菌体的特点 T2噬菌体是一种专门______在大肠杆菌体内的________。它的外壳是由_______组成，内部只有________分子。硫元素仅存在于_______分子中，99%的磷都存在于______分子中。 B．制备含放射性同位素T2噬菌体的方法 首先用含放射性同位素35S和32P的培养基分别培养_______，然后分别用上述_____培养_______，就可得到______中含32P或________中含35S的__________。
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