人类对遗传物质的探索过程

三种可能，即DNA是遗传物质；蛋白质 是遗传物质；DNA和蛋白质都是遗传物 质。
考点一：探索遗传物质的实验设计思路
【问题二】证明蛋白质和DNA谁是遗传物质的实 验设计思路
设法把DNA和蛋白质分离开来，单独地、 直接地去观察它们的作用
证明DNA是遗传物质的两大证据： 肺炎双球菌的转化实验
T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验
标记 噬菌 体 方法：用分别含32P和35S的大肠杆菌培养噬菌 体，让噬菌体大量繁殖 结果：分别获得DNA含32P和蛋白质含35S的噬菌体
拓展思维2：如何用32P和35S来分别标记噬菌体呢？
思考并讨论：
【问题五】用35S标记的噬菌体去侵染未标记的 大肠杆菌，根据放射性在离心管中的位置能说 明什么结果？ 提示：说明细菌体内无35S，体外有35S →说明噬菌体的蛋白质外壳没有进入到大肠杆菌内 【问题六】用32P标记的噬菌体去侵染未标记的 大肠杆菌，根据放射性在离心管中的位置能说 明什么结果？ 提示：说明细菌体内有32P ，体外无32P →说明噬菌体的DNA进入到大肠杆菌内 结论：DNA是遗传物质
思考并讨论：
【拓展思维1】既然高温将有毒的S型肺炎双球菌 杀死，为什么杀死的S型肺炎双球菌中还存在转 化因子促使R型细菌转化为S型细菌？
提示：DNA、蛋白质的热稳定性不同：加热杀死 的S菌，其蛋白质变性失活，但DNA加热变性 （DNA双螺旋解旋）后，在低温条件下其结构可 恢复。
【随堂练习1】格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双 球菌的转化实验证实了( ) ①DNA是遗传物质 ②RNA是遗传物质 ③DNA是主要的遗传物质 ④蛋白质和多糖不是遗传物质 ⑤S型细菌的性状是由DNA决定的 ⑥在转化过程中,S型细菌的DNA可能进入了R型细 菌的体内 A.①④⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.②③⑤⑥ D.③④⑤⑥
二、T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验
T2噬菌体是一种 DNA病毒, 其营寄生生活。
T2噬菌 体的化 学成分
DNA
蛋白质
（C、H、O、N、P）
（C、H、O、N、S） 放射性同位素标记法 （35S标记蛋白质、32P标记DNA）
区分噬菌体中DNA 和蛋白质的方法：
噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位:
第四章
第一节
遗传的分子基础
探索遗传物质的过程
复习目标： 1、借助于实验流程图，列表比较肺炎双球 菌的体内转化和体外转化； 2、结合病毒的结构、繁殖等有关知识，理 解噬菌体侵染细菌实验的过程及原理，并 列表比较肺炎双球菌的体外转化实验和噬 菌体侵染细菌的实验；
考点一：探索遗传物质的实验设计思路 【问题一】19世纪末，生物学家通过科学研究认 识到，染色体在生物的遗传中具有重要作用，而 染色体主要由蛋白质和DNA组成。那么，这两 种物质中谁是遗传物质呢？请问有几种可能?
【随堂练习4】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情形为 （ ） A.可在外壳中找到15N和35S B.可在DNA中找到15N和32P C.可在外壳中找到15N D.可在DNA中找到15N、32P、35S
【总结归纳】 噬菌体侵染细菌实验和肺炎球 菌体外转化实验的比较:
【拓展延伸】T2噬菌体的繁殖
繁殖需要的条件
模板 合成T2噬菌体DNA 的原料 合成T2 噬菌 体蛋 白质 原料 场所
内容
噬菌体 的DNA
大肠杆菌 提供的四 种脱氧核苷酸 大肠杆菌 的氨基酸 大肠杆菌的 核糖体
【随堂练习3】为了探究T2噬菌体的遗传物 质，用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染 未被标记的大肠杆菌，经保温培养、搅拌 离心，检测放射性，预计上清液中应没有 放射性，但结果出现了放射性。则标记的 元素及误差原因是（ ） A．S； 培养时间过长 B．P； 培养时间过长 C．P； 搅拌不够充分 D．S； 搅拌不够充分
2.艾弗里的体外转化实验
对S型菌进行各种物质 前提： 的提取、提纯、鉴定
（直接分离法）
R型和S型
R型
结论：S菌的DNA是“转化因子” ，即DNA是遗传物 质 蛋白质、多糖等不是遗传物质
思考并讨论：
【问题四】R型细菌ຫໍສະໝຸດ Baidu化为S型细菌的转化实质?
提示：转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎双球 菌转化实验中S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的 DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基 因重组。
思考并讨论：（阅读教材P62的积极思维）
噬菌体等病毒都是严格在活细胞内寄生并繁殖的，人 工提供的培养基不能直接培养(并标记)病毒，必须用活 细胞(寄主)培养(并标记)病毒。因此“标记噬菌体”必 须分两步进行！ 32P和35S的培养基培养大肠杆 方法：用分别含 标记 大肠 菌，让其繁殖若干代 杆菌 结果：分别获得含32P和35S的大肠杆菌
思考并讨论：
3、实验结果分析 【问题七】用35S标记的噬菌体去侵染未标记的 大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因； 提示：由于搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体吸 附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。
思考并讨论：
3、实验结果分析 【问题八】用32P标记的噬菌体去侵染未标记的 大肠杆菌，上清液中含有少量放射性的原因； 提示： ①保温时间过短,有一部分噬菌体还没有侵染到 大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,上清 液中出现放射性。 ②保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释 放子代,经离心后分布于上清液,也会使上清液中 出现放射性。
噬菌体侵染细菌实 肺炎双球菌体外转化转化实 验 验 设 计 思 路 处 理 方 法
设法将DNA和其他物质分开,单独地研究 它们各自不同的遗传功能 放射性同位素 标记法: 直接分离法
:分离S型 细菌的DNA、蛋白质和多糖 等,分别与R型细菌混合培养
分别标记DNA和蛋 白质的特有元素
结 论
,而蛋白 DNA是遗传物质 DNA是遗传物质 ,但不能证明蛋白 质等不是遗传物质 质是不是遗传物质
【随堂练习2】利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化 实验．各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时 间后注射到不同小鼠体内．下列说法正确的是（多选） （ ）
A、通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白 质 B、F组可以分离出S和R两种肺炎双球菌 C、F组产生的S肺炎双球菌可能是基因重组的结果 D、能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组
一、肺炎双球菌的转化实验（阅读教材P59—P61的
积极思维）
R型菌 无荚膜
肺炎双 球菌 S型菌 有荚膜
无毒
菌落粗糙
有毒
(使人患肺炎 或使小鼠患 败血症)
菌落光滑
1.格里菲思的体内转化实验
存活
死亡
存活 死亡
R型活细菌 S型活细菌
↓
S型活型菌 结论：加热杀死的S型菌内有促使R型细菌转 化为S型细菌的“转化因子。”