(理科基础)基因在染色体上与DNA是遗传物质的证据[1]

型活细菌产生稳定的遗传变化的物质，也就是说 DNA是遗传物质。这是人类第一次通过实验证明 DNA是遗传物质。
实际上，证明DNA是遗传物质的实验不 只是艾弗里实验，还有其他的实验。
T2 噬 菌 体
T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内 的病毒，当 T2噬菌体侵染细菌后， 就会在自身的遗传物质的作用下，利 用细菌体内的物质来合成自身的组成 成分，从而大量增殖。
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非细胞结构——病毒（如噬菌体、烟草花叶病毒）
生物 细胞结构
DNA或RNA（只有一种）
原核细胞——原核生物（细菌、蓝藻等）
DNA
真核细胞——真核生物（绝大多数生物）
DNA
绝大多数生物DNA是遗传物质。少数生物只 有RNA一种核酸，则RNA是遗传物质
小结：
1、一切生物的遗传物质是核酸 2、细胞内既有DNA，又有RNA的生物，遗传物质是
C
1928年，英国，格里菲思实验。
1、将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠没有死 亡。 2、将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症 死亡。 3、将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠没有 死亡。
4、将无毒性的R型活细菌和加热杀死后的S型细菌 混合后，注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
一、证明DNA是遗传物质的两个著名实验。
（一）、肺炎双球菌的转化实验。 （二）、噬菌体侵染细菌的实验。 二、DNA是主要的遗传物质。
大多数种类的生物是以DNA作为遗传物 质的，少数种类的生物体内没有DNA，只有 RNA，此时的RNA也是遗传物质。
证据之一：肺炎双球菌转化实验（1928年）
两种菌落的比较
病毒的重建实验
TMV 蛋白质外壳 A HRV
问题：
被病毒TMV感染时，烟 草叶花斑是 ；被病毒 HRV感染时，烟草叶花斑 请根据右左图所示的实验 现象判断，导致（d）现 象出现的物质是什么？该 物质所起的是什么作用？
RNA
（a） B
（b）
答案：
＋
导致（d）现象出现的物 质是RNA。 在没有DNA的生物中， （d） RNA起到遗传物质的作 用。即在没有DNA的 （c）
2005年12月
制作
07考纲
06考纲
2-2遗 传的 分子 基础
（1）人类对遗传物质的 探索过程Ⅱ （2）DNA分子结构的主 要特点Ⅱ （3）DNA分子的复制Ⅱ
（4）基因的概念Ⅱ
DNA是主要的遗传物质
DNA分子的结构和复制
基因的概念
（5）遗传信息的转录和 翻译Ⅱ
原核细胞和真核细胞的 基因结构 基因控制蛋白质合成
2、“基因位于染色体上”首先是由美国生 摩尔根 通过研究 果蝇 物学家 的眼色遗传而 线性 证明并说明基因在染色体呈 排列。
P 红眼(雌) × 白眼(雄)
F1
红眼(雌、雄) F1雌雄交配
F2
红眼(雌、雄) 3/4
白眼(雄) 1/4
红眼（雌）
P 配子 F1 XWXW XW ×
白眼（雄）
XWY
Xw Y
S型活细菌 少数
艾弗里实验的结果是什么？
艾弗里实验的结果只有加入从S型活细菌中 提取的DNA，R型活细菌才能转化为S型活细，如 果用DNA水解酶处理从S型活细菌中提取的DNA， 致使DNA分解，就不能使R型活细菌发生转化。
艾弗里实验的结果说明了什么结论吗？
艾弗里等人的研究工作表明： DNA才是使R
那么，赫尔希和蔡斯这两位科 学家为什么要选择用T2噬菌体作为 研究DNA是遗传物质的材料呢？
蛋白质 的组成元素： C、H、O、N、（S） DNA 的组成元素： C、H、O、N 、P(99%)
——用32p标记 （含P）
噬 菌 体
——用35S标记 （含S）
T2噬菌体模式图（结构和化学组分）
通过对T2噬菌体的结构模式图的观察，并与染色 体的化学组分的对比和分析，能够得出结论吗？
DNA 3、在只含RNA的少数病毒（烟草花叶病毒、 HIV、SARS、流感、禽流感）中，RNA才作为遗传物质
总结：
总之： DNA是主要的遗传物质
补充：
DNA的分布
细胞质内 主要在染色体上
细胞核遗传
细胞质遗传
生物的遗传
练
习
1(1997年上海高考试题)关于病毒遗传物质的叙述中， 正确的是( D) A都是脱氧核糖核酸 B都是核糖核酸 C同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸 D有的是脱氧核糖核酸，有的是核糖核酸 2染色体和DNA的关系是( A ) (1)DNA位于染色体上，(2)染色体就是DNA，(3)DNA是染 色体的主要成分，(4)染色体和DNA都是遗传物质，(5)每 条染色体上含有一个DNA分子 A:(1)(3)(5) B:(1)(2)(3) C:(2)(3)(4) D:(3)(4)(5) 3噬菌体侵染细菌过程中合成的DNA属于( B ) A:细菌的 B:噬菌体的 C:细菌或噬菌体的 D细菌和噬菌体的
【解析】
课堂练习
一、判断题：（若是错误的，指出错处）
1、染色体主要是由DNA和蛋白质组成，所以 DNA和蛋白质都是生物的遗传物质。（ X ） 2、噬菌体侵染细菌的过程是吸附、注入、 组装、合成、释放。（ X ） 3、噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传 物质，蛋白质不是遗传物质。（ X ）
4、用噬菌体去侵染内含有32P的细菌，在细菌解体后 ，含32P的应是( A ) A、子代噬菌体DNA B、子代噬菌体蛋白质外壳 C、子代噬菌体所有部分 D、子代噬菌体不含32P 5、用噬菌体去感染内含大量3H的细菌，待细菌解体 后，3H应( B ) A、随细菌的解体而消失 B、发现于噬菌体外壳和DNA中 C、仅发现于噬菌体的DNA中 D、仅发现于噬菌体的外壳中
(1)基因在杂交过程中保持完整性和独立性.染色体 在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结 构. (2)在体细胞中基因成对存在,染色体也是成对的.在 配子中成对的基因只有一个,同样,成对的染色体也 只有一条.
(3)体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母 方.同源染色体也是如此. (4)非等位基因在形成配子时自由组合,非同源染色 体在减数第一次分裂后期也是自由组合.
多 糖 类 荚 膜
R型菌 (Rough)
粗糙无荚膜 无毒性
S型菌(Smooth)
光滑有荚膜
有毒性
为什么将无毒性的R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混后， 注射到第四组的小鼠体内，小鼠仍然会患上败血症而死亡呢？
格里菲思从第四组实验的小鼠尸体上分离出了具有毒 性的S型活细菌，这表明无毒性的R型活细菌在与被加热 杀死的S型细菌混合后，转化为有毒性的S型细菌。格里 菲思还发现，这些转化成的S型细菌的后代也是有毒性的 S型细菌，可见这种性状的转化是可以遗传的。 为什么无毒性的R型活细菌能够转化成有毒性的S型细 菌呢？ 格里菲思得出的结论是：在第四组实验中，已经被 加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的 活性物质——“转化因子”。 格里菲思所说的这种“转化因子”究竟是什么物质呢？
噬菌体侵染细菌过程
噬菌体的结构
吸附
噬菌体借尾丝吸附在细菌表面
把DNA注入到细菌细胞 利用细菌的化学成分和酶系 统合成出噬菌体的DNA、蛋 白质 新合成的DNA、蛋白质组 装成很多噬菌体 细菌解体，释放出噬菌体
注入
合成
组装 释放
结论：DNA是遗传物质，蛋 白质不是遗传物质。
标记
侵染
搅拌
检测
噬菌体侵染细菌的实验的结果和结论是什么呢？
（a）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（b）
生物中，RNA是遗传 物质。
RNA
侵染烟草 侵染烟草
得花叶病 不得花叶病
烟草花叶病毒
蛋白质
结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
目前，已有充 分的科学研究 资料证明，绝 大多数生物都 以是DNA作为 遗传物质的。
RNA（核糖核酸） 有些病毒（如 烟草花 叶病毒）， 它们不含有DNA, 只含有RNA。 在 这种情况下，RNA 就起着遗传物质的 作用。
第 2 章
第2节 基因在染色体上
连州中学生物教研组
2007年10月 制作
基因在染色体上
1、“基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代 萨顿 的”这一推论是由美国科学家 提出的，即 染色体 基因就在 上。因为基因和染色体行为存在着 明显的 平行 关系。他利用的科学推理方法称之 为 类比推理 法.其推理过程:
T2噬菌体作为一种细菌病毒，具有专 门侵染和寄生在细菌细胞和其它微生物里的 特性。不仅结构简单、化学组成成分少（只 有蛋白质和DNA两种成分），而且从化学组成 成分上，与染色体极为一致。另外，噬菌体 繁殖迅速，并能很快地裂解细菌或其它微生 物，所以，常用来做研究分子遗传的材料。
那么，赫尔希和蔡斯实验是怎么做的呢？
1944年，美国，艾弗里等人的实验。
DNA的纯度越高，转化就越有效。 多糖 脂类 蛋白质
S型活细菌
RNA DNA
DNA水解物
分别与R型活细菌混合培养 R型 R型 R型 R型 R型 活 活 活 活 活 细 细 细 细 细 菌 菌 菌 菌 菌 结论：DNA是转化因子，生物 的性状是由DNA决定的，所以 R型活细菌 DNA是遗传物质。 多数 S型 活 细 菌 R型 活 细 菌
6。下列能通过噬菌体侵染细菌实验过程证实的 是( ) A蛋白质不是遗传物质 B DNA是遗传物质 C染色体是遗传物质的主要载体 D在不含DNA的生物体内，RNA是遗传物质
噬菌体是细菌病毒，不含RNA和染色体， 而且此实验的实质是噬菌体DNA利用细菌的原料 合成噬菌体DNA和蛋白质外壳，证明了DNA是遗 传物质。 【答案】 B
6、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
【解析】 当噬菌体侵染细菌时，注入到细菌细胞内 7.生物的遗传物质是：( ) 的只有噬菌体DNA，子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA都 是在噬菌体DNA的指导下，用细菌的氨基酸和脱氧核苷 A.DNA B.RNA 酸合成的。 【答案】 A C.核酸 D.蛋白质
4．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（ D ） • A．R型肺炎双球菌 • B．加热杀死后的R型肺炎双球菌 • C．加热杀死后的S型肺炎双球菌 D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合
5.肺炎双球菌转化实验中,发现无毒R型和 被加热杀死的有毒S型细菌混合后,在小鼠 体内找到了下列类型的 细菌 (A ) A.无毒R型.有毒S型 C.有毒R型.有毒S型 B.有毒R型.无毒S型 D.无毒R型,无毒S型
亲代噬菌体 细菌细胞内 子代噬菌体
32 标记DNA P
实验结论 DNA分 子具有连续 性，是遗传 物质。
有32P标记
DNA
DNA有32P标
记 35 标记蛋白质 无35 标记蛋 蛋白质外壳 S S 无35S标记 白质
赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染细 菌实验也同样的直接证明了DNA是遗传 物质。
思考题：
上述能够证明DNA是遗传物质的是什么实验？ 其中最为关键的实验设计思路和做法是什么？
艾弗里等所做的肺炎双球菌（体外）转化实验、 赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染细菌实验。 1、设法把DNA与蛋白质分开，单独而直接地 观察DNA的作用。 2、采用放射性同位素标记示踪技术。
那么，DAN是不是生物唯一的遗传物质呢？
十九世纪末叶，生物学家通过对细胞的有 丝分裂、减数分裂和受精过程的研究，认识到 染色体在生物的遗传中具有重要的作用。另外 也弄清染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。 那么，在这两种物质中，究竟哪一种才是遗传 物质呢？曾经有不少科学家认为，既然蛋白质 是一切生命活动的体现者，因此，蛋白质是在 生物的遗传中起决定作用的物质。然而，随着 时间的推移，越来越多的科学实验证明，生物 体内主要的遗传物质是DNA，而不是蛋白质。 那么，科学家是用什么方法，用什么实验证明 DNA是遗传物质呢？
XWXW 红眼（雌） XWY 红眼（雄）
XW Y
F2
XW XW
XWXW红眼（雌） XWY红眼（雄） XWXW红眼（雌） XWY白眼（雄）
测 交 验 证
XwXW
P 配子 F1
XWY XW XWXW Y
×
Xw
XWY
红眼
雌
白眼
雄
第一节
第3章 DNA主要的遗传物质
DNA是主要的遗传物质
连州中学生物教研组