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第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质
人教版必修2 第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质
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作为遗传物质应具有的特点： 1、在细胞生长和繁殖过程中能够精确的 自我复制 2、指导蛋白质合成，控制生物的性状和 新陈代谢
3、具有储存巨大数量遗传信息的潜在能力 4、结构具有稳定性，能够发生突变，突变 后能够继续复制并遗传给后代（连续性）
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染色体＝DNA＋蛋白质 染色质 染色体 蛋白质 DNA分子
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经典实验 格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验 艾弗里确定转化因子的体外转化实验 噬菌体侵染细菌的实验 烟草花叶病毒的侵染实验
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肺炎双球菌 一、肺炎双球菌的转化实验 S型菌落(光滑) S型：菌落表面光滑，不被免疫系统识别，有多糖荚膜，使人患肺炎或小鼠得败血症，有毒性。
R型： 菌落表面粗糙，被免疫系统识别，没有荚膜，无毒性。 R型菌落(粗糙)
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肺炎球菌转化实验
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［过程探究1］体内转化实验——格里菲思等 步骤 方 法 现象 结 论 + 1 2 活 R型活菌无毒 死 3 S型活菌有毒 活 4 死
方 法 现象 结 论 R型活菌 活 R型活菌无毒 死 S型 活 菌 S型活菌有毒 加热杀死 S型菌 活 加热杀死的S型菌无毒 R型 活 细菌 + S型 死 细 菌 死 （体内有 S型活细 菌） 存在“转化因子”
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［实验设计］寻找转化因子： 但究竟哪一个才是转化因子呢？ 在杀死的S型细菌中含有哪些物质？ 加热杀死的S型细菌
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA 加热杀死的S型细菌 但究竟哪一个才是转化因子呢？
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二、艾弗里确定转化因子的体外转化实验 S型菌 S型菌的DNA R型细菌 R型细菌 S型菌的 蛋白质或荚膜多糖 R型细菌 只长R型菌 S型菌的
DNA+DNA酶 R型细菌 只长R型菌
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1952年，赫尔希和蔡斯，完成了更有说服力的实验——噬菌体的侵染实验
实验结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，也就是说，DNA才是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。 艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，不是所有的人都信服这一结果，因为实验中DNA纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，所以有人对其结果表示怀疑。 1952年，赫尔希和蔡斯，完成了更有说服力的实验——噬菌体的侵染实验
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三、噬菌体侵染细菌的实验
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T2噬菌体（一种专门吸附在大肠杆菌上的病毒）放大25000倍
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方法：放射性同位素标记 99%的磷都存在于DNA分子中. 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.
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离心 在新生成的噬菌体中检测不到35S 。 离心 在新生成的噬菌体中检测到了32P。
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噬菌体侵染细菌过程 吸附 注入 释放 组装 合成 吸附 注入 合成 组装 释放
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制备含有放射性标记噬菌体 在分别含有放射性同位素32P 和35S的培养基中培养细菌
分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32P的噬菌体和含35S的噬菌体
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证明： DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
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四、烟草花叶病毒的侵染实验 烟草花叶病毒（简称TMV），它的基本成分就是蛋白质和RNA。
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1957年，格勒和施拉姆 结论： RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
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核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的，因此DNA是主要的遗传物质。
RNA病毒：艾滋病病毒(HIV逆转录)、 流感病毒（如禽流感，猪流感， 现称甲型H1N1病毒，逆转录）、 SARA（不逆转录）毒、登革热病毒、 甲肝病毒、烟草花叶病毒及类病毒等 非 细 胞 生 物 遗传物质是RNA 生 物 界 DNA病毒：噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等 细 胞 生 物 原核生物：细菌、支原体、衣原体、 蓝藻、放线菌等 遗传物质是DNA 真核生物：植物、动物、原生生物、真菌
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归 纳 总 结 1.列表比较DNA是主要的遗传物质的实验证据 肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌实验 烟草花叶病毒侵染烟草实验 实验 原理
结果 结论 四个实验的共同点 从S型活细菌中提取的DNA、蛋白质和多糖，分别与R型活细菌培养液混合培养 用同位素32P标记DNA，35S标记蛋白质，来证明只有噬菌体的DNA进入细菌体内，完成遗传作用 从烟草花叶病毒中提取RNA和蛋白质，分别感染烟草 仅加入DNA，才能使R型活细菌转化为S型，且能遗传。用DNA酶处理的DNA失去转化作用 带有同位素32P的DNA进入细菌内完成遗传作用 只有RNA才能感染烟草 DNA是遗传物质,蛋白质等物质不是 DNA是遗传物质 RNA是遗传物质 ①设计思路都是:设法把DNA(RNA)与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA(RNA)的作用 ②都遵循了对照原则
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2.本课理念——掌握科学家们科学探究的一般过程
提出问题 得出结论 分析结果 设计实验 作出假设
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练一练: B 1、下列说法错误的是 ( ) A、绝大多数生物的遗传物质是核酸 B、遗传物质的载体是DNA C、除少数生命外，一切生物均含核酸 D、遗传物质的主要载体含蛋白质
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2、蛋白质不是遗传物质的原因之一是 ( ) 它的含量很少 它不能自我复制 C. 它与新陈代谢无关 D.它的种类很多 B
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3、某科学家用噬菌体侵染大肠杆菌，并用同位素32P和35S作了如下标记：
（1）子代噬菌体的DNA分子中将会含有上述的 ____ 元素,原因 是 。 32P 和31P 子代噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内。 （2）子代噬菌体的外壳上将会含有上述___ 元素,原因是 。 35S 子代噬菌体的DNA分子进入了细菌内, 并利用细菌的原料合成新的噬菌体。
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