DNA是主要的遗传物质

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1、第一节第一节 DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质【温故而知新温故而知新】1、基因在染色体上；、基因在染色体上；2、一条染色体上有多个基因；、一条染色体上有多个基因；3、基因在染色体上呈线形排列；、基因在染色体上呈线形排列；4、染色体是基因的主要载体。、染色体是基因的主要载体。【发现问题发现问题】蛋白质和蛋白质和DNA，究竟哪一种是遗传物质？，究竟哪一种是遗传物质？可能可能1：蛋白质是遗传物质；：蛋白质是遗传物质；可能可能2：DNA是遗传物质；是遗传物质；可能可能3：两者都是遗传物质；：两者都是遗传物质；可能可能4：两者都不是遗传物质。：两者都不是遗传物质。【对遗传物质的早期推测对遗传物质的

2、早期推测】1、20世纪世纪20年代：年代： 认识到蛋白质是由许多氨基酸通过认识到蛋白质是由许多氨基酸通过肽键肽键连接而成的生连接而成的生物大分子。物大分子。 各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的蛋各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的蛋白质。白质。 氨基酸的多种排列顺序氨基酸的多种排列顺序可能蕴含可能蕴含着遗传信息。着遗传信息。 当时对于其他生物大分子的研究，还没发现类似的结当时对于其他生物大分子的研究，还没发现类似的结构特点。构特点。 当时大多数科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质。当时大多数科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质。【对遗传物质的早期推测对遗传物质的早期推测】2、

3、20世纪世纪30年代：年代： DNA是由许多脱氧核苷酸是由许多脱氧核苷酸聚合聚合而成的生物大分子。而成的生物大分子。 脱氧核苷酸的化学组成包括脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸磷酸、碱基碱基和和脱氧核糖脱氧核糖。 DNA的的4种种脱氧核苷酸，每一种有一个脱氧核苷酸，每一种有一个特定的碱基特定的碱基。PA腺嘌呤腺嘌呤脱氧核糖脱氧核糖PG鸟嘌呤鸟嘌呤脱氧核糖脱氧核糖腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸PT胸腺嘧啶胸腺嘧啶脱氧核糖脱氧核糖PC胞嘧啶胞嘧啶脱氧核糖脱氧核糖胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 DNA是主要的遗传物质的证据是主要的遗传

4、物质的证据格里菲思的肺炎双球菌体内转化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实验艾弗里确定转化因子的实验噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验【肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验】1、格里菲思、格里菲思-体内转化实验体内转化实验肺炎双球菌肺炎双球菌-原核生物，拟核原核生物，拟核S型：型：菌体有多糖类荚膜；菌体有多糖类荚膜；菌落表面光滑；菌落表面光滑；有毒性。有毒性。R型：型：菌体无多糖类荚膜；菌体无多糖类荚膜；菌落表面粗糙；菌落表面粗糙；无毒性。无毒性。第一组第一组第二组第二组第三组第三组第四组第四组注射加热后注射加热后杀死的杀死的S菌菌R活菌与活菌与S死死菌混合注射

5、菌混合注射注射注射R型活型活细菌细菌注射注射S型活型活细菌细菌小鼠死亡，从小鼠死亡，从小鼠体内分离小鼠体内分离出出S S型活细菌型活细菌小鼠死亡，从小鼠死亡，从小鼠体内分离小鼠体内分离出出S S型活细菌型活细菌小鼠不死亡小鼠不死亡小鼠不死亡小鼠不死亡格里菲思实验中的对比格里菲思实验中的对比1和和2对比，说明：对比，说明：_。R活菌无毒，活菌无毒，S活菌有毒。活菌有毒。2和和3对比，说明：对比，说明：_。小鼠体内有小鼠体内有S活菌才死亡。活菌才死亡。1、2、3分别和分别和4对比，说明：对比，说明：_在小鼠体内，部分在小鼠体内，部分R菌菌转化成了转化成了S活菌。活菌。格里菲思的推论：格里菲思的推论

6、： 已经被加热杀死的已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促进这型细菌中，必然含有某种促进这一转化的活性物质一转化的活性物质-“转化因子转化因子”，这种转化因子将无，这种转化因子将无毒性的毒性的R型活细菌转化成了有毒性的型活细菌转化成了有毒性的S型活细菌型活细菌。现代遗传学的解释：现代遗传学的解释：(这种转化的实质这种转化的实质) 外源的外源的S菌的菌的DNA与与R菌的菌的DNA间实现了间实现了DNA重组重组(或基因重组或基因重组)。使。使R菌获得了新的遗传信息。菌获得了新的遗传信息。荚膜荚膜S基因基因DNAS S型细菌型细菌细胞破坏，细胞破坏， S基基因因保持完整保持完整S S基因基因R

7、R型细菌型细菌DNADNA重组重组R R型细菌转化型细菌转化成成S S型细菌型细菌DNA重组重组【肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验】2、艾弗里、艾弗里-体外转化实验体外转化实验目的：目的：方法：方法：探究转化因子的化学本质。探究转化因子的化学本质。R R型菌的培养基型菌的培养基R R型菌的培养基型菌的培养基R型菌型菌R型菌型菌S型菌的型菌的DNAR型菌型菌S型菌型菌S型菌的型菌的蛋白质蛋白质或或荚膜多糖荚膜多糖R型菌型菌结果及结论：结果及结论：R R型菌的培养基型菌的培养基R型菌型菌S型菌的型菌的DNA+DNA酶酶R型菌型菌DNA才是使才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。型细菌产生稳

8、定遗传变化的物质。活活S菌菌荚膜多糖荚膜多糖 脂肪脂肪 蛋白质蛋白质 DNA DNA+DNA酶酶分别在培养基上与分别在培养基上与R菌混合培养菌混合培养R R R RR SS子代子代08江苏江苏某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验。个实验。 S型菌的型菌的DNADNA酶酶加入加入R型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠 R型菌的型菌的DNADNA酶酶加入加入S型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠 R型菌型菌DNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入S型菌的型菌的DNA注射入小鼠注射入小鼠 S型菌型菌DNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入R型菌

9、的型菌的DNA注射入小鼠注射入小鼠以上以上4个实验中小鼠存活的情况依次是：个实验中小鼠存活的情况依次是： A存活、存活、存活、死亡存活、存活、存活、死亡 B存活、死亡、存活、死亡存活、死亡、存活、死亡 C死亡、死亡、存活、存活死亡、死亡、存活、存活 D存活、死亡、存活、存活存活、死亡、存活、存活D原创原创关于关于“肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验”，正确的是：，正确的是： A、活、活R菌与死菌与死S菌混合后，在小鼠体内转化出了菌混合后，在小鼠体内转化出了S菌是因为基因突变菌是因为基因突变 B、用、用DNA酶处理酶处理S菌菌DNA与活与活R菌混合，不会出现菌混合，不会出现S菌菌 C、格林菲思

10、用活、格林菲思用活R菌与死菌与死S菌混合导致小鼠死亡，说明菌混合导致小鼠死亡，说明DNA是遗传物质是遗传物质 D、R菌转化为菌转化为S菌，是因为菌，是因为S菌的染色体融合到了菌的染色体融合到了R菌的细胞核中菌的细胞核中B例例某学者重复了艾弗里的某学者重复了艾弗里的“肺炎双球菌体外转化肺炎双球菌体外转化”实验，下列实验，下列描述错误的是：描述错误的是： A设计设计0组实验的目的是为了对照组实验的目的是为了对照B本实验证明了本实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质C若若5组加入组加入DNA和和DNA酶，也会出现酶，也会出现S型型D1组中转化成的组中转化成的

11、S菌与普通菌与普通S菌毒性相同菌毒性相同C二、噬菌体侵染细菌实验二、噬菌体侵染细菌实验-1952年赫尔希和蔡斯年赫尔希和蔡斯实验思路：实验思路：实验材料：实验材料：将将DNA和蛋白质完全分开，分别观察和蛋白质完全分开，分别观察DNA和蛋白质的作用。和蛋白质的作用。大肠杆菌大肠杆菌 T2噬菌体噬菌体关于病毒：关于病毒： 没有细胞结构没有细胞结构没有代谢相关的酶，严格的活细胞寄生没有代谢相关的酶，严格的活细胞寄生 组成组成外壳：蛋白质外壳：蛋白质(保护保护)核心：核酸核心：核酸(只有一种只有一种-RNA或或DNA)分类分类RNA病毒病毒DNA病毒病毒植物病毒植物病毒动物病毒动物病毒噬菌体噬菌体流感

12、病毒流感病毒乙肝病毒乙肝病毒T2噬菌体噬菌体实验方法：实验方法： 同位素标记法同位素标记法S只仅存于蛋白质中，所以用只仅存于蛋白质中，所以用35S标记蛋白质标记蛋白质99%的的P存于存于DNA中，所以用中，所以用32P标记标记DNA(不能用不能用14C、18O来标记蛋白质和来标记蛋白质和DNA，因为，因为DNA和蛋白质均和蛋白质均含有含有C和和O)获得获得35S标记的标记的T2噬菌体？噬菌体？用含用含35S的培的培养基培养细菌养基培养细菌35S标记标记的细菌的细菌普通普通T2噬菌侵染噬菌侵染35S标记的标记的T2噬菌体噬菌体能否在含能否在含35S的培养基上接种的培养基上接种T2噬菌体，从而获得

13、噬菌体，从而获得35S标记的噬菌体？为什么？标记的噬菌体？为什么？不能。因为病毒只能在活的宿主细胞内才能增殖。不能。因为病毒只能在活的宿主细胞内才能增殖。获得获得32P标记的标记的T2噬菌体？噬菌体？用含用含32P的培养的培养基培养细菌基培养细菌32P标记标记的细菌的细菌普通普通T2噬菌侵染噬菌侵染32P标记的标记的T2噬菌体噬菌体实验过程：实验过程：(1)用用35S标记的标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌噬菌体侵染未标记的细菌被被35S标记标记的噬菌体的噬菌体被被35S标记的噬标记的噬菌体与细菌混合菌体与细菌混合搅拌器搅拌器离心离心上清液上清液 的放射性很的放射性很高高沉淀物沉淀物 的放射性很

14、的放射性很低低重量较轻的重量较轻的T2噬菌体或蛋白质外壳噬菌体或蛋白质外壳被感染的细菌被感染的细菌理论上：理论上：上清液全为蛋白质外壳，有放射性。有可能有细菌裂解释放的重量较轻的上清液全为蛋白质外壳，有放射性。有可能有细菌裂解释放的重量较轻的T2噬噬菌体菌体沉淀物为被感染的细菌，不应有放射性。也有可能有未侵入细菌的沉淀物为被感染的细菌，不应有放射性。也有可能有未侵入细菌的T2噬菌体，噬菌体，故有较低的放射性。故有较低的放射性。实验过程：实验过程：(2)用用32P标记的标记的T2噬菌体侵染噬菌体侵染未标记的细菌未标记的细菌被被3P标记标记的噬菌体的噬菌体被被32P标记的噬标记的噬菌体与细菌混菌体

15、与细菌混合合搅拌搅拌器器离离心心上清液上清液 的放射性很的放射性很低低沉淀物沉淀物 的放射性很的放射性很高高重量较轻的重量较轻的T2噬体或蛋白质外壳噬体或蛋白质外壳被感染的细菌被感染的细菌上清液理论上无放射性。放射性低的原因？上清液理论上无放射性。放射性低的原因？时间太短，一部分噬菌体还未侵入到细菌内时间太短，一部分噬菌体还未侵入到细菌内时间长，细菌裂解，释放出了子代噬菌体时间长，细菌裂解，释放出了子代噬菌体实验结果及分析：实验结果及分析：35S标记的一组，主要在上清液检标记的一组，主要在上清液检测到放射性。测到放射性。32P标记的一组，主要在沉淀物中标记的一组，主要在沉淀物中检测到放射性。检

16、测到放射性。侵染时，侵入的是侵染时，侵入的是DNA，蛋白质留在细菌外面蛋白质留在细菌外面细菌裂解，释放出的细菌裂解，释放出的T2噬菌体中，噬菌体中， 检测到检测到32P标记的标记的DNA， 却不能检测到却不能检测到35S标记的蛋白质。标记的蛋白质。DNA侵入了并保持了连续性侵入了并保持了连续性蛋白质没侵入，子代病毒蛋白质没侵入，子代病毒蛋白质原料全来自细菌蛋白质原料全来自细菌实验结论：实验结论：(1)亲子代间具有连续性的物质是亲子代间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质。，而不是蛋白质。(2)传递噬菌体性状的物质是传递噬菌体性状的物质是DNA，。遗传物质除遗传物质除DNA外，还有外，还有RN

17、A烟草花叶病毒烟草花叶病毒侵染烟草细胞侵染烟草细胞车前草病毒车前草病毒侵染车前草细胞侵染车前草细胞用烟草花叶病毒用烟草花叶病毒蛋白质蛋白质感染烟草，感染烟草，烟草不患病烟草不患病用车前草病毒用车前草病毒RNA感染烟草，感染烟草，烟草不患病烟草不患病由烟草花叶病毒蛋白质和车前由烟草花叶病毒蛋白质和车前草病毒的草病毒的RNA合成的新病毒合成的新病毒车前草患车前草病毒引起的车前草患车前草病毒引起的症状，并分离出了车前草病症状，并分离出了车前草病毒毒结论：结论：这两种病毒的遗传物质不是蛋白质，而是这两种病毒的遗传物质不是蛋白质，而是RNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质肯定了肯定了DNA是遗传物

18、质是遗传物质DNA是主要的是主要的病毒病毒RNA(少数少数)：HIV、流感病毒、流感病毒、SARS病毒、烟草花叶病毒病毒、烟草花叶病毒DNA(多数多数)：噬菌体、乙肝病毒：噬菌体、乙肝病毒细胞细胞原核细胞：蓝藻、细菌原核细胞：蓝藻、细菌真核细胞：真菌、动植物真核细胞：真菌、动植物只要有细胞结构，同时含只要有细胞结构，同时含DNA和和RNA，但遗传物质只有，但遗传物质只有DNA遗传物质是遗传物质是DNA结论：结论：DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质染色体、染色体、DNA、基因三者的关系：、基因三者的关系：细胞核细胞核染色体染色体蛋白质蛋白质DNA基因基因a基因基因B基因基因a基因基因B2 2

19、、染色体由、染色体由DNADNA和蛋白质构成和蛋白质构成3 3、基因是、基因是DNADNA上上的一个片段，这的一个片段，这个片段有特定的个片段有特定的遗传效应。遗传效应。1 1、染色体主要分、染色体主要分布在细胞核中。布在细胞核中。4 4、一条染色体、一条染色体的的DNADNA上有许多上有许多的基因。基因在的基因。基因在染色体染色体( (DNA) )上上呈呈线性排列线性排列。3、若右图中的四个方框代表细菌、玉米、果蝇和若右图中的四个方框代表细菌、玉米、果蝇和T2噬菌体，其噬菌体，其中阴影部分表示它们共有的某结构或物质。这种结构或物质是：中阴影部分表示它们共有的某结构或物质。这种结构或物质是：

20、A、核糖体、核糖体 B、 DNA C、染色体、染色体 D、酶、酶 B 1、作为主要遗传物质的作为主要遗传物质的 DNA与蛋白质的根本区别在于：与蛋白质的根本区别在于：A相对分子质量大相对分子质量大 B、由许多基本单位连结而成、由许多基本单位连结而成 C分子结构相对稳定分子结构相对稳定 D在细胞内的分布有一定规律性在细胞内的分布有一定规律性C 2、噬菌体侵染细菌实验，除证明了噬菌体侵染细菌实验，除证明了DNA是遗传外，还可证明：是遗传外，还可证明： A、DNA能产生可遗传的变异能产生可遗传的变异 B、DNA能控制蛋白质的合成能控制蛋白质的合成C、染色体是、染色体是DNA的载体的载体 D、DNA含

21、有含氮碱基含有含氮碱基B5、噬菌体侵染细菌过程中，子代噬菌体的蛋白质是：噬菌体侵染细菌过程中，子代噬菌体的蛋白质是： A在细菌在细菌DNA的指导下，利用细菌的化学成分合成的的指导下，利用细菌的化学成分合成的 B在细菌在细菌DNA的指导下，利用噬菌体的化学成分合成的的指导下，利用噬菌体的化学成分合成的 C在噬菌体在噬菌体DNA的指导下，利用噬菌体的化学成分合成的的指导下，利用噬菌体的化学成分合成的 D在噬茵体在噬茵体DNA的指导下，利用细菌的化学成分合成的的指导下，利用细菌的化学成分合成的 D4、下列关于病毒的叙述正确的是：下列关于病毒的叙述正确的是： A、禽流感、禽流感、SARS、乙肝的病原体

22、都是、乙肝的病原体都是DNA病毒病毒 B、病毒的增殖方式是有丝分裂、病毒的增殖方式是有丝分裂 C、向破碎后的病毒滴加双缩脲试剂会出现紫色、向破碎后的病毒滴加双缩脲试剂会出现紫色 D、人体通过细胞免疫就可彻底清除入侵的病毒、人体通过细胞免疫就可彻底清除入侵的病毒 C6、科学家利用同位标记法弄清了某些生物化学反应过程，下列科学家利用同位标记法弄清了某些生物化学反应过程，下列说法错误的是：说法错误的是： A、用、用18O分别标记分别标记H2O和和CO2，证明了光合作用释放的，证明了光合作用释放的O2全全部来自部来自H2O B、用、用14C标记标记CO2，发现，发现C4植物先是植物先是C4途径，再是途

23、径，再是C3途径途径 C、用、用35S标记标记DNA的噬体，证明了的噬体，证明了DNA是遗传物质是遗传物质 D、用、用15N标记丙氨酸，其放射性依次出现在效应标记丙氨酸，其放射性依次出现在效应B细胞的核细胞的核糖体、内质网、高尔基体中糖体、内质网、高尔基体中 C7、若用若用15N、35S、32P标记噬菌体后，让其侵染细菌，产生的标记噬菌体后，让其侵染细菌，产生的子代噬菌体子代噬菌体的组成结构成分中，能找到的放射性元素有：的组成结构成分中，能找到的放射性元素有： A、可在外壳中找到、可在外壳中找到15N，35S B、可在、可在DNA中找到中找到15N，32P C、可在外壳中找到、可在外壳中找到3

24、2P D、可在、可在DNA中找到中找到15N，32P，35SB8、 在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验最终结果显在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验最终结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。 (1) 在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌

25、实验中，采用的实验方法是 。 (2)在理论上，上层液放射性应该为在理论上，上层液放射性应该为0，其原因是，其原因是 ， 。 (3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析： a、在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到离心机分离，这一段时间如果时间、在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到离心机分离，这一段时间如果时间 过长，会使上清液的放射性升高。其原是过长，会使上清液的放射性升高。其原是 ， 。 b、在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将、在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆

26、菌细胞内，将 (填填“是是”或或“不是不是”)误差的来源，理是误差的来源，理是 ， 。 (4)噬菌体侵染细菌实验证明了噬菌体侵染细菌实验证明了 。 (5)上述实验中，上述实验中， (填填 “能能”或或“不能不能”)用用15N来标记噬菌体的来标记噬菌体的DNA，理，理由是由是， 。同位素标记法同位素标记法理论上讲，噬菌体已将含理论上讲，噬菌体已将含32P的的DNA全部注入到大肠杆菌内，上清液只含噬菌体蛋白质外壳全部注入到大肠杆菌内，上清液只含噬菌体蛋白质外壳噬菌体在大肠杆菌体内增殖后释放出来噬菌体在大肠杆菌体内增殖后释放出来经离心后分布于上清液经离心后分布于上清液是是没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中使上清液出现放射性使上清液出现放射性DNA是遗传物质是遗传物质不能不能因为因为DNA和蛋白质中都含有和蛋白质中都含有N元素元素