DNA是主要遗传物质(复习)

1、DNA是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期推测一、对遗传物质的早期推测 蛋白质：蛋白质：( (氨基酸氨基酸) )多种多样遗传物质多种多样遗传物质 20世纪世纪20年代：蛋白质是生物的遗传物质年代：蛋白质是生物的遗传物质 20世纪世纪30年代：认识到年代：认识到DNA有重要作用有重要作用染色体染色体 DNADNA：（对其结构不清晰）：（对其结构不清晰） 19281928年年 格里菲思格里菲思 19441944年年 艾弗里艾弗里19521952年年 赫尔希和蔡斯赫尔希和蔡斯19571957年年 格勒和施拉姆格勒和施拉姆在遗传物质发现过程中在遗传物质发现过程中,作出重大贡献的科学家作出重大贡献的科学

2、家 前后经过近半个世纪前后经过近半个世纪的研究的研究, ,最终发现了最终发现了DNADNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。经典实验经典实验肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验RNA是遗传物质的证明的实验是遗传物质的证明的实验格里菲思格里菲思体内体内转化实验转化实验艾费里艾费里体外体外转化实验转化实验一一 、格里菲思的肺炎双球菌、格里菲思的肺炎双球菌体内转化体内转化实验（实验（型细菌型细菌型细菌型细菌光滑光滑Smooth粗糙粗糙rough有多糖类的荚膜有多糖类的荚膜无多糖类的荚膜无多糖类的荚膜有毒性，可致死有毒性，可致死无毒性无毒性菌落菌落菌体菌体

3、毒性毒性肺炎双球菌肺炎双球菌型细菌型细菌格里菲斯实验格里菲斯实验步骤步骤方方 法法现现 象象结结 论论1R菌活菌注射菌活菌注射小白鼠正小白鼠正常常R菌无毒性菌无毒性2S菌活菌注射菌活菌注射小白鼠死小白鼠死亡亡S菌能使小白鼠致病菌能使小白鼠致病3S菌高温灭活菌高温灭活小白鼠正小白鼠正常常加热杀死的加热杀死的S菌不使小白鼠致菌不使小白鼠致死死4高温灭活：高温灭活：S菌菌+R菌菌小白鼠死小白鼠死亡亡死亡的死亡的S菌中可能有使菌中可能有使R菌转化因子菌转化因子5提取提取4实验死鼠实验死鼠发现发现S活菌活菌 死亡的死亡的S菌能使菌能使R菌转化为菌转化为S菌菌3、实验结论：、实验结论：第四组实验中，已经被

4、加热杀死的第四组实验中，已经被加热杀死的S型细菌内，应该型细菌内，应该 含有含有某种某种“转化因子转化因子”，使，使R型细菌转化成型细菌转化成S型细菌。型细菌。思考：思考： R型细菌转化成型细菌转化成S型细菌变异来源？型细菌变异来源？基因重组基因重组 R型细菌转化成型细菌转化成S型细菌变异来源型细菌变异来源基因重组基因重组 R R R R R S R R SR S DNADNA是使是使R R型细菌产生稳定遗传变化的物质，型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNADNA是转化因子。是转化因子。 以上转化实验表明：以上转化实验表明： 实验结论：实验结论：DNA是遗传物质是遗传物质遗传物质遗传物质判断改错

5、判断改错(1)加热杀死的加热杀死的S型菌和型菌和R型活菌混合注射到小鼠体内，从小鼠尸体型活菌混合注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取到的细菌全部是中提取到的细菌全部是S型细菌型细菌()【提示】【提示】S型和型和R型菌都有，因为只有部分型菌都有，因为只有部分R型菌转化成型菌转化成S型菌。型菌。(2)格里菲思格里菲思(Griffith)用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果证明了验，此实验结果证明了DNA是遗传物质是遗传物质()【提示】【提示】格里菲思格里菲思(Griffith)肺炎双球菌的转化实验只证明加热杀肺炎双球菌的转化实验只证明加热杀死的

6、死的S型细菌体内含有某种型细菌体内含有某种“转化因子转化因子”，并没有弄清楚转化因子的，并没有弄清楚转化因子的本质。本质。(3)某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，R型菌型菌DNA酶酶高温加高温加热后冷却热后冷却加入加入S型菌的型菌的DNA注射入小鼠，小鼠存活注射入小鼠，小鼠存活()【提示】【提示】高温处理后，高温处理后，R型菌已死亡，而且型菌已死亡，而且DNA酶己失活，注入酶己失活，注入小鼠体内的只有小鼠体内的只有S型菌的型菌的DNA，没有活的，没有活的S型菌。型菌。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 4

7、个实验：个实验：S S型菌的型菌的DNADNADNADNA酶酶加入加入R R型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠R R型菌的型菌的DNADNADNADNA酶酶加入加入S S型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠R R型型菌菌DNADNA酶酶高温高温加热加热后冷却后冷却加入加入S S型菌的型菌的DNADNA注射入小鼠注射入小鼠S S型菌型菌DNADNA酶酶高温高温加热加热后冷却后冷却加入加入R R型菌的型菌的DNADNA注射入小鼠注射入小鼠以上以上4 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 A存活、存活、存活、死亡存活、存活、存活、死亡 B B存活、死亡、存活、死亡存活、死亡、存活、死亡C

8、C死亡、死亡、存活、存活死亡、死亡、存活、存活 DD存活、死亡、存活、存活存活、死亡、存活、存活D三、噬菌体侵染细菌的实验三、噬菌体侵染细菌的实验 19521952噬菌体噬菌体三、噬菌体侵染细菌的实验三、噬菌体侵染细菌的实验 19521952原理：同位素标记法原理：同位素标记法蛋白质蛋白质的组成元素：的组成元素： DNA 的组成元素：的组成元素： 标记标记 混合混合 搅拌离心搅拌离心 检测检测 再检测再检测图图 3-6 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验赫尔希和蔡斯的实验表明：赫尔希和蔡斯的实验表明：噬菌体侵染细菌时，噬菌体侵染细菌时，进入到细菌的细胞中，而蛋白质进入到细菌的

9、细胞中，而蛋白质的外壳仍留在外面。因此，子代的外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代噬菌体的各种性状，是通过亲代的传递的。的传递的。DNA才是真正才是真正的遗传物质。的遗传物质。DNA是遗传物质是遗传物质DNA能复制前后代具有连续性能复制前后代具有连续性DNA能控制蛋白质合成，从而控制生物性状能控制蛋白质合成，从而控制生物性状蛋白质不是遗传物质蛋白质不是遗传物质DNADNA的载体主要是染色体的载体主要是染色体DNA分子是双螺旋结构分子是双螺旋结构DNADNA是主要遗传物质。是主要遗传物质。本实验得出的结论：本实验得出的结论：本实验还能证明：本实验还能证明：本实验不能证明：本实验

10、不能证明：事实事实5、问题问题5 5、所有生物的遗传物质都是DNA吗？DNA是主要的遗传物质 有些病毒有些病毒（如烟草花（如烟草花 叶毒）它们叶毒）它们不含有不含有DNADNA, , 只含有只含有RNARNA。 在这种情况下，在这种情况下，RNARNA就起着遗传物质就起着遗传物质的作用。的作用。 目前，已有充分的科学研究资料证明，目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多绝大多数生物都数生物都以是以是DNADNA作为遗传物质作为遗传物质的。的。结论结论、DNADNA是主要遗传物质。是主要遗传物质。DNA是主要的遗传物质小小 结结DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质说明说明DNADNA是遗

11、传物质是遗传物质的实验证据：的实验证据： 肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验 噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验说明说明DNADNA不是唯一遗传物质不是唯一遗传物质的实验证据：的实验证据： 烟草花叶病毒的重建实验烟草花叶病毒的重建实验重点内容：重点内容：DNADNA与染色体与染色体的关系的关系技术与科学技术与科学的关系的关系AAD下图为用下图为用含含3232P P的的T2T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，据图回答：噬菌体侵染大肠杆菌的实验，据图回答：根据上述实验对下列问题进行分析：根据上述实验对下列问题进行分析：图中锥形瓶中的培养液是用来培养图中锥形瓶中的培养液是用来培养 ，其内的营养

12、成分中是否含有其内的营养成分中是否含有3232P P？图中的图中的A A表示表示 过程，此过程中进入大肠杆菌的过程，此过程中进入大肠杆菌的是是 ，没有进入的是，没有进入的是 。对下列可能出现的实验误差进行分析：对下列可能出现的实验误差进行分析：实验测定，发现在搅拌后的上清液中含有实验测定，发现在搅拌后的上清液中含有0.8%0.8%的放的放射性，其最可能的原因是射性，其最可能的原因是 。当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中发现有放射性，其最可能的原因是液中发现有放射性，其最可能的原因是 。 上清液和沉淀物中放射性分析上清液和沉淀物中放射

13、性分析1用用32P标记噬菌体实验时，上清液中也有一定的放射标记噬菌体实验时，上清液中也有一定的放射性的原因有二：一是保温时间过短，有一部分噬菌体没性的原因有二：一是保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二是从噬菌体和大肠杆菌混合培使上清液出现放射性；二是从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大养到用离心机分离，这一段保温时间过长，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，也会使上清液放射性含量升

14、高。会使上清液放射性含量升高。2用用35S标记噬菌体实验时，沉淀物中出现少量放射性标记噬菌体实验时，沉淀物中出现少量放射性的原因：可能由于搅拌不充分，有少量的原因：可能由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。淀物中出现少量的放射性。 如果用如果用1515N N、3232P P、3535S S标记噬菌体后，让其侵染细标记噬菌体后，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是到的放射性元素是A

15、A、可在外壳中找到、可在外壳中找到1515N N和和3535S SB B、可在、可在DNADNA中找到中找到1515N N和和3232P PC C、可在外壳中找到、可在外壳中找到1515N ND D、可在、可在DNADNA中找到中找到1515N N、 3232P P、3535S SB B、可在、可在DNADNA中找到中找到1515N N和和3232P P3在在“噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌”的实验中，如果放射性同位素主要分的实验中，如果放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中，则获得侵染噬菌体的方法是布在离心管的沉淀物中，则获得侵染噬菌体的方法是()A用含用含35S的培养基直接培养噬菌体的培养基

16、直接培养噬菌体B用含用含32P的培养基直接培养噬菌体的培养基直接培养噬菌体C用含用含35S的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体D用含用含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体【解析】【解析】在在“噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌”的实验中，经离心处理后，离的实验中，经离心处理后，离心管的上清液中析出重量较轻的噬菌体蛋白质外壳，离心管的沉淀心管的上清液中析出重量较轻的噬菌体蛋白质外壳，离心管的沉淀物中含有被感染的细菌。如果放射性同位素主要分布在离心管的沉物中含有被感染的细菌。如果放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中

17、，则说明噬菌体被标记的物质应为淀物中，则说明噬菌体被标记的物质应为DNA，则获得侵染噬菌体，则获得侵染噬菌体的方法是：先用含的方法是：先用含32P的培养基培养细菌，使细菌体内核苷酸中含有的培养基培养细菌，使细菌体内核苷酸中含有32P，再用此细菌培养噬菌体，子代噬菌体中的，再用此细菌培养噬菌体，子代噬菌体中的DNA中就会含有中就会含有32P。【答案】【答案】D4正误判断正误判断(1)(2011江苏高考江苏高考T12D)32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质是遗传物质、蛋白质不是遗传物质()【提示】【提示】本实验可说明本实验可说明

18、DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，因为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照遗传物质，因为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照。(2)(2012长沙模拟长沙模拟T1B)DNA是人体主要的遗传物质，由是人体主要的遗传物质，由C、H、O、N、P五种化学元素组成五种化学元素组成()【提示】【提示】DNA是人的遗传物质，并非主要的遗传物质是人的遗传物质，并非主要的遗传物质。(3)(2012深圳模拟深圳模拟T8A)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明DNA是遗传物质是遗传物质()同位素标记法在实验中的应用同位素标记法在实验中的应用1同位素标记法的原

19、理同位素标记法的原理同位素标记法是用同位素标记化合物，让它随化合物一同位素标记法是用同位素标记化合物，让它随化合物一起转移，再用探测器进行跟踪，弄清化学反应的过程、场起转移，再用探测器进行跟踪，弄清化学反应的过程、场所的方法。用这种方法可以研究细胞内的元素或化合物的所的方法。用这种方法可以研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。、化学物质的变化、反应机理等。2实验方法及探究历程实验方法及探究历程(1)方法：用于示踪技术的放射性同位素一般是构成细胞方法：用于示踪技术的放射性同位素一

20、般是构成细胞化合物的重要元素，如化合物的重要元素，如3H、14C、15N、18O、32P、35S等。等。2应用分析应用分析(1)标记某元素，追踪其转移过程。如在光合作用中，分标记某元素，追踪其转移过程。如在光合作用中，分别用别用18O标记标记HO和用和用14C标记标记14CO2，以追踪，以追踪18O和和14C的转的转移途径：移途径：14CO214C3(14CH2O)。HO18O2。(2)标记特征元素，探究化合物的作用。如标记特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌体侵染噬菌体侵染细菌实验：细菌实验：32P标记标记DNA，证明，证明DNA是遗传物质。是遗传物质。35S标记蛋白质，证明蛋白质外壳未进入细菌体内，推标记蛋白质，证明蛋白质外壳未进入细菌体内，推测蛋白质不是遗传物质。测蛋白质不是遗传物质。(3)标记特征化合物，探究详细生理过程。如：标记特征化合物，探究详细生理过程。如：3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的合成、加工、运输过标记亮氨酸，探究分泌蛋白的合成、加工、运输过程。程。15N标记标记DNA，证明了，证明了DNA的半保留复制特点。的半保留复制特点。(2011珠海测试珠海测试)请回答下列同位素示踪实验的有关问题：请回答下列同位素示踪实验的有关问题：(1)用用32P标记的亲代噬菌体感染培养液中