DNA是主要遗传物质 (2)

问题：
实验2、
这种“转化因子”是什么？
请你设计实验，以证明S型细菌中的什么 物质是转化因子。
假设： 转化因子是蛋白质或DNA或糖类或脂类或┅┅ 蛋白质
加 实验： DNA 入 从活的S型菌中分别提取 糖 类 结果： 脂 类
培养R型细菌 的培养基中
艾弗里的实验
艾弗里的实验
艾弗里提出的结论： DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳含32S的氨基酸未进入，在细菌体
内，是利用细菌的含35S的氨基酸合成新的蛋白质外壳
1．肺炎双球菌有多种，其中一种无多糖荚膜的R型细菌；是无 毒性的；另一种有多糖荚膜的S型细菌，可使人患肺炎使小 鼠患败血症，美国科学家艾弗里和他的同事用肺炎双球菌 来探究什么是遗传物质，所用实验材料、用具：S型细菌、 R型细菌、DNA分解酶、培养基培养血等。 艾弗里等人先做了以下三步实验： 培养基 A.S型细菌的蛋白质＋R型活菌 R型菌落 B.S型细菌荚膜的多糖+R型活菌 培养基 R型菌落 C.S型细菌的DNA+R型活菌 培养基 S型菌落 ⑴艾弗里等人后来发现上述A、B、C三步实验 还不能严密验证，他又做了第4步实验，请你仿照A－C的表达 方式写出第4步实验的方法和结果： D. S型细菌的DNA+DNA水解酶＋R型活菌 培养基 R型菌落 ； (2)从上述实验可以得到的结论是： DNA是遗传物质 (3)从C、D两步实验，你认为S型细菌的DNA能否通过R型细菌的 能 细胞膜？ ；
——课堂练习——
一、选择题：
1、蛋白质不是遗传物质的原因之一是 ( B ) ：
A. 它的含量很少 C. 它与新陈代谢无关 B. 它不能自我复制 D.它的种类很多
2、地球上的一切生物的遗传物质都是 ( A ) ：
A. 核酸 C. 脱氧核糖核酸 B. 脱氧核糖核酸或核糖核酸 D. 脱氧核糖核酸和核糖核酸
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1
2
病毒的遗传物质是 （人的遗传物质是?) A 脱氧核糖核酸 B 核糖核酸 C 脱氧核糖核酸和核糖核酸 D 脱氧核糖核酸或核糖核酸 若用DNA酶处理S型细菌，使之与活的R型细菌一起感染小 鼠。下列结果或结论中错误的是 A 小鼠死亡 B 能证明DNA是遗传物质 C 能证明蛋白质不是遗传物质 D 能证明多糖不是遗传物质 3 下图表示噬菌体侵染细菌的某一阶段，回答相关问题： 阶段。
患 者 胸 透 照 片
小结
DNA
肺炎双球菌的转化实验
DNA是遗传物质 DNA 噬菌体侵染细菌的实验 烟草花叶病毒侵染实验 少数的遗传物质 是RNA
染色体
蛋白质
是 主 要 的 遗 传 物 质
DNA主要存在于染色体上，因此，染色体是遗传物 质的主要载体。 难点分布：分析推理；实验设计。
【一个新的问题】
讨论：1、艾弗里为了使实验结论更加可信，采取了什 么实验步骤？ 2、R型细菌是百分之百转化为S型细菌吗？转化 比率和什么因素有关？ 3、艾弗里和他的同事得出了这样的结论：DNA才是 遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。但仍有人对实验 结论表示怀疑。你认为这些人怀疑的理由是什么？ 由于艾弗里实验中提取出的DNA，纯度最高时也 还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表 示怀疑。
（1）图为噬菌体侵染细菌的
（2）图中a、b、c、d的名称各是什么？ （3）若果入侵的亲代噬菌体是标有35S的， 则图中 所示部分可测到放射性。 （4）c是在 d是在 提供的 提供的 指导下利用 指导下利用 内的 内的 合成的； 合成的；
二、判断题：（若是错误的，指出错处）
1、由于染色体位于细胞核内，所以生物的遗 传就是指细胞核遗传。 2、 噬菌体侵染细菌的时候，整个进入细菌的 体内，其蛋白质和DNA共同进行子代噬菌体的复 制。 3、人的细胞中既有DNA也有RNA，因此DNA 和RNA都是人的遗传物质。 4、DNA的载体只有染色体。
分析
许多科学家认为 这一实验对证明DNA 是遗传物质更有说服 力。你同意这种观点 吗？这个实验能否证 明蛋白质不是遗传物 质？为什么？
问题5、所有生物的遗传物质都是DNA吗？
RNA
蛋白质
正 常 烟 草 叶
受 病 毒 感 染 的 烟 草 叶
烟草花叶病毒
（TMV)
烟 草 花 叶 病 毒
车 前 草 病 毒
(3)子代烟草花叶病毒的各项特性 都是由 决定的。 (4)本实验证明了 。
亲代噬菌体
32P标记DNA
寄主细胞内
无32P标记DNA
子代噬菌体
DNA有32P标记
讨论：1、子代噬菌体DNA全部都含有32P吗？
2、为什么上清液中有少量放射性物质？
实验——噬菌体侵染细菌的实验（实验结果）
亲代噬菌体
32P标记的DNA
寄主细胞内
子代噬菌体
DNA 有32P标记 外壳蛋白质无35S 标记
第一节
一、DNA是主要的遗传物质
7 烟草花叶病毒（TMV）与车前草病毒（HRV）的结构如下图 A、B，它们侵染作物叶片后的症状如图C、D。据图回答 (1)用E侵染叶片F时，在叶片F上 所患病的症状与 相同。
(2)F上的病毒，蛋白质外壳是以 为模板，以 内的核 糖体为场所合成的。所需的氨 基酸、酶和ATP均来自 。
二、噬菌体侵染细菌的实验；噬菌体3.swf
问题1：在科学史上，是如何知道进入的是 “DNA”留在外面的 是“蛋白质外壳”的？
讨论：病毒不具有细胞结构，它是怎样生活和繁殖的？
噬菌体
感悟科学家探究历程
1.为什么选择35S和32P这两种元素分别对蛋白质 和DNA标记？用14C和18O同位素标记可行吗？
第3章 基因的本质
遗传物质 到底应具备什 么条件呢？
①能够精确地复制自已。 ②能够指导蛋白质合成，从而 控制生物的性状和新陈代谢。 ③具有贮存巨大数量遗传信息 的能力。 ④结构比较稳定，又能产生可 遗传变异
动物细胞的有丝分裂
20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA 组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？
有32P标记的DNA
无35S标记的蛋白质
35S标记的蛋白质
想一想：这一结果说明了什么？ 说明侵染细菌的是噬菌体的DNA，而不是蛋白质 想一想：这一结果又说明了什么？ 子代噬菌体体内有亲代噬菌体的DNA，但没有其蛋白质。
结论：DNA能复制、能控制蛋白质合成、具有连续 性， DNA是遗传物质。
为什么说噬菌体实验更 有说服力？
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第一节
6
一、DNA是主要的遗传物质
根据教材中肺炎双球菌的实验回答下列问题：
（1）从第（4）组实验中的老鼠体内 （2）格里菲思所做的四组实验中，
（能不能）分离出S型活菌。 组为对照实验。
（3）艾弗里从S型菌中提取DNA，蛋白质和多糖荚膜等成分，分别与 R型菌一起培养。结果发现：①S型细菌的DNA与R型活菌混合， 将混合物注入老鼠体内，可使老鼠致死，这说明 ；②S型 细菌的蛋白质或多糖荚膜与R型活菌混合并注人老鼠体内，老 鼠 ，老鼠体内只能分离出 。 （4）如果将DNA酶注入活的S型细菌中，再将这样的S型与R型活菌、 混合，混合物不使老鼠致死，原因 。 （5）实验证明，从S型菌中提取的某一化学成分越纯，转化频率越 高，可见该实验的转化效率取决于 。 （6）上述转化实验直接证明了 。
感受科学家探究历程
一、肺炎双球菌的转化实验
1、1928年，英国科学家格里菲思的实验
结论：第四组实验中，已经被加热杀死的S型细菌内，应 该含有某种“转化因子”，使R型细菌转化成S型细菌。
积 极 思 维
分析
格里菲思也认为他的实 验还不能说明遗传物质 是什么。如果让你接替 格里菲思的研究工作， 进一步证明什么是遗传 物质的话，你应该如何 设计并实施实验？
2．某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，分别用同位素32P 和35S作出标记，如下表： 此实验所得的 噬菌体成分 细菌成分 结果是：子代 31P 噬菌体的外形 核苷酸 标记32P 及侵染细菌的 32S 氨基酸 标记35S 特性均相同， 请分析：
31P和32P （1）子代噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是 ， 原因 子代噬菌体的DNA是以侵入细菌的含32P 的DNA为模板 利用细菌的含31P的脱氧核苷酸合成出来的 （2）子代噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是 35S 原因是
为什么大多数的生物以DNA作为遗传 物质，而不是RNA或其它的物质呢？
阅读材料： 1986年11月至1995年5月，英国饲养的大约 15万头牛感染了一种新的神经疾病，病牛从发病到死亡 仅数周到数月的时间，这种病被称为疯牛病。通过流行 病学研究发现，疯牛病的起病原因既不是传染性病毒， 也不是细菌，更不是真菌或寄生虫。它是一种能起传播 作用的物质，这种物质影响牛脑和脊髓，用普通显微镜 即可观察到脑部的海绵状变化。这一物质非常稳定，用 普通的烹调温度无法将其杀死，甚至连消毒、冷冻和干 燥也无法将其消灭，它就是朊病毒。 朊病毒就是蛋白质病毒，是只有蛋白质而没有核酸的 病毒。 朊病毒的复制并非以核酸为模板，而是以蛋白质为模 板，这必将对探索生命的起源与生命现象的本质产生重大 的影响。
RNA也是遗传物质
1956年科学家发现，有些病毒不含有 DNA，只含有蛋白质和RNA，如烟草花叶病 毒。 流感病毒、脊髓灰质炎病毒等的遗传 物质也是RNA。 因为绝大多数生物的遗传物质是DNA， 所以说DNA是主要的遗传物质。
【形成概念】
遗传物质
DNA
举例
RNA
举例
病毒
乙肝病毒
流感病毒
SARS病毒
2、如何培养出DNA中含32P或蛋白质中含35S 的噬菌体？
用放射性同位素35S标记外壳蛋白质
细菌内无放射性
第一节
实验4、
亲代胞内 无35S标记蛋白质
子代噬菌体 外壳蛋白质没有35S