《DNA是主要的遗传物质》课件

第三章基因的本质3.1DNA是主要的遗传物质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，究竟哪一种物质是遗传物质呢？问题探讨1.20世纪20年代——蛋白质是遗传物质氨基酸的多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息2.20世纪30年代后——DNA才是遗传物质回顾：基本单位：化学组成：DNA的组成元素：一、对遗传物质的早期推测脱氧核糖核苷酸磷酸、脱氧核糖、含氮碱基CHONP类型R型肺炎双球菌S型肺炎双球菌菌体无荚膜有荚膜（多糖类）菌落粗糙（rough）光滑（smooth）毒性不致病可致病，使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡二、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验1.实验材料：两种肺炎链球菌

第一组第二组二、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验注射R型活细菌注射S型活细菌1、2组对照，说明R型细菌无毒性，S型细菌有毒性有毒S型死细菌

小鼠正常

活R+有毒S型死细菌小鼠死亡S型活细菌第三组第四组二、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验注射加热致死的S细菌将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射说明有部分R型细菌转化为S型细菌二、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验分析实验对照：第一组和第二组对照，说明

。第二组和第三组对照，说明

。第四组小鼠死亡是由于体内有S型活细菌，那么S型活细菌是怎么来的？结合第一、二、三、四组对照，格里菲思推论：已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有“_________”。R型菌无毒性而S型菌有毒性S型菌加热杀死后无毒性转化因子体外转化多糖脂质蛋白质RNADNA……多糖蛋白质RNADNA脂质S型细菌关键思路：把S型细菌的各种物质分开，单独的、直接的观察它们的作用。03艾弗里思考1：在杀死的S型细菌中含有哪些物质？思考2：哪一个才是转化因子呢？那如何才能在这些物质中将它找出来呢？你有何想法？三、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验实验过程：讨论1：加热致死的S型细菌细胞提取物可能有哪些成分？蛋白质、RNA、脂质、DNA。三、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验实验过程：讨论2：第二到第五组实验中加入的酶有什么作用？破坏细胞提取物中相应的蛋白质、RNA、脂质和DNA。三、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验实验过程：讨论3：第一组实验有什么作用？作空白对照三、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验实验过程：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质（转化因子）。

实验结论：该实验的设计遵循哪些原理？其巧妙之处是什么？遵循单一变量原则和对照原则。其巧妙之处在于：运用“减法原理”（P46），即在每个实验组人为去除某个影响因素后，观察实验结果的变化。三、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验R型细菌四、噬菌体侵染大肠杆菌的实验1.实验者：赫尔希和蔡斯2.实验材料：T2噬菌体T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量的繁殖.吸附注入合成组装释放噬菌体侵染细菌过程吸附注入合成组装释放四、噬菌体侵染大肠杆菌的实验4.实验方法：放射性同位素标记法32P35S

标记DNA

标记

蛋白质思路：分别标记噬菌体的外壳和DNA，看到底是谁起到了作用，谁就是遗传物质。蛋白质的组成元素：DNA的组成元素：（32P标记）（35S标记）C、H、O、N、SC、H、O、N、P四、噬菌体侵染大肠杆菌的实验（1）分别在含有放射性同位素35S和放射性同位素的32P的培养基上培养大肠杆菌。（2）用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到蛋白质含有35S标记的噬菌体或DNA含有32P标记的噬菌体。（3）分别用35S或32P的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。思考：如何让噬菌体带上标记呢？短时间保温四、噬菌体侵染大肠杆菌的实验6.实验过程（放射性同位素标记法）保温的目的是为了保证酶的活性，搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。短时间保温四、噬菌体侵染大肠杆菌的实验6.实验过程（放射性同位素标记法）35S标记的实验32P标记的实验标记部位放射性情况上清液沉淀物子代有无放射性原因蛋白质很高DNA很低蛋白质未进入细菌中DNA进入细菌中很高很低7.实验结果：8.实验结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的，因此，DNA才是真正的遗传物质。四、噬菌体侵染大肠杆菌的实验35S标记的实验发现沉淀物中也有放射性，可能是什么原因造成的？搅拌不充分导致部分蛋白质外壳吸附在细菌上，离心时随细菌到沉淀物中。32P标记的实验发现上清液中也有放射性，可能是什么原因造成的？培养（保温）时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌；培养（保温）时间过长，部分子代噬菌体已经释放。

思考：项目肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验设计思路处理方法结论设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究他们各自不同的遗传功能减法原则：分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养同位素标记法：分别用35S、32P标记蛋白质和DNA证明DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质等不是遗传物质真核生物原核生物DNA病毒RNA病毒绝大多数生物的遗传物质是DNADNA是主要的遗传物质六、DNA是主要的遗传物质具有细胞结构的生物不具细胞结构：病毒DNADNARNA（大多数病毒，如T2噬菌体）（烟草花叶病毒，流感病毒和艾滋病病毒）分别侵染健康烟草植株患病不患病得到全新病毒不能得到病毒：四、烟草五、烟草花叶病毒侵染烟草叶片实验实验结论：RNA也是遗传物质格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验（赫尔希和蔡斯）噬菌体侵染大肠杆菌的实验（加热致死的S型细菌含有某种促使R型活细菌的活性物质——转化因子）艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明DNA是遗传物质（转化因子）能证明蛋白质不是遗传物质证明DNA是遗传物质不能证明蛋白质不是遗传物质D4．下列有关肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是(

)A．格里菲思认为已经加热致死的S型细菌中含有转化因子B．体内转化实验表明S型细菌的DNA可以使小鼠死亡C．艾弗里的实验不能证明蛋白质不是遗传物质D．艾弗里的实验运用了“加法原理”A5.生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验如下图。有关分析不正确的是（）A.理论上，b中不应具有放射性B.b中含放射性的高低，与②过程中搅拌是否充

分有关C.b中含有放射性，与①过程中培养时间的长短有关D.上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质C1.将加热致死的S型细菌与R型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠体内S型、R型细菌数量的变化情况如图所示。下列有关叙述正确的是(

)A．R型细菌中的转化因子促使R型细菌转化为S型细菌B．曲线ab段与bc段相比，小鼠体内抵抗R型细菌的物质更多C．曲线bc段绝大多数的R型细菌转化成了S型细菌D．cd段R型细菌数量上升的原因可能是S型细菌降低了小鼠的免疫能力DA级必备知识基础练123456789101112131415161.(浙江台州高一期末)1944年,细菌学家艾弗里等人进行了肺炎链球菌离体转化实验,基本流程如下图所示。下列叙述错误的是(

)A.裂解S型细菌前需将其加热杀死B.①②③④培养液中都能分离出R型细菌C.只有③培养液中能转化出S型细菌D.实验证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质A12345678910111213141516解析

艾弗里的实验裂解S型细菌前不需要将其加热杀死,A项错误;因为①②③④培养液中均加入R型活菌,所以①②③④培养液中都能分离出R型细菌,B项正确;实验结果显示,只有③培养液中能转化出S型细菌,C项正确;只有DNA能够使R型细菌转化为S型细菌,所以实验证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质,D项正确。123456789101112131415162.某科学家模拟肺炎链球菌的转化实验,如图所示,相关叙述正确的是(

)A.活菌1是有荚膜的R型细菌,活菌2是无荚膜的S型细菌B.由实验结果可知,活菌2或死菌2都能使小鼠死亡C.从鼠Y血液中分离出的活菌2是由活菌1转化而来的D.在鼠W的血液中能分离出活菌1和活菌2C123456789101112131415163.艾弗里的实验证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,得出这一结论的关键是(

)A.用S型活细菌和加热致死的S型细菌分别对小白鼠进行注射,并形成对照B.用加热致死的S型细菌与无致病性的R型活细菌混合后注射到小鼠体内,检测小鼠体内S型细菌的含量C.从死亡小鼠体内分离获得了S型细菌D.分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶或DNA酶处理S型细菌的细胞提取物后加入各培养基中培养R型活细菌,观察是否发生转化D123456789101112131415164.在证明DNA是遗传物质的实验中,有关叙述正确的是(

)A.细菌和病毒个体微小,均能在培养基上快速增殖B.艾弗里的实验运用了自变量控制中的“减法原理”C.若搅拌不充分,由32P标记的实验组中的沉淀物放射性升高D.格里菲思发现S型肺炎链球菌的DNA可使R型细菌转化为S型细菌B12345678910111213141516解析

病毒没有细胞结构,只能寄生在宿主细胞内,不能在培养基上增殖,细菌可以用培养基培养,A项错误;艾弗里的实验运用了“减法原理”,B项正确;由32P标记的实验组中,32P标记DNA,若搅拌不充分,少量噬菌体外壳吸附在细菌表面,对沉淀物的放射性没有影响,C项错误;格里菲思的实验结论为加热致死的S型细菌中含有某种促使R型细菌转化成S型细菌的活性物质——转化因子,D项错误。123456789101112131415165.若用3H标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,则对于子代噬菌体的叙述,正确的是(

)A.外壳可能含有3HB.DNA可能含有3HC.外壳和DNA都可能含有3HD.外壳和DNA都不可能含有3HB解析

用3H标记噬菌体标记的是噬菌体的DNA和蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时,DNA注入细菌,而外壳留在外面;然后利用细菌的脱氧核苷酸合成自身的DNA,利用细菌的氨基酸合成自身的蛋白质,所以子代噬菌体外壳一定不含有3H,DNA可能含有3H。123456789101112131415166.(云南大理高一期末)如图,赫尔希和蔡斯用32P和35S分别标记T2噬菌体后,再分别侵染未被标记的细菌,经过搅拌和离心后,对上清液和沉淀物中的放射性进行了分析。下列叙述错误的是(

)A.为了获得32P标记的T2噬菌体,需先用含32P的培养基培养大肠杆菌B.离心的目的是为了使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分离C.保温时间过短或过长,都可能导致甲组上清液的放射性升高D.乙组的子代噬菌体中都不含有35S的标记B12345678910111213141516解析

噬菌体属于病毒,无细胞结构,不能直接用培养基培养,为了获得32P标记的T2噬菌体,需先用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用被标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,A项正确。噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离;离心的目的是使上清液中析出重量较轻的噬菌体,沉淀物中是被侵染的大肠杆菌,B项错误。甲组用32P标记的噬菌体侵染细菌,标记的是噬菌体的DNA,若保温时间过长,细菌裂解,子代噬菌体释放出来,则上清液中放射性升高;保温时间过短,部分噬菌体的DNA没有进入大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性,C项正确。由于35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质侵染细菌时不进入细菌内,故乙组的子代噬菌体中都不含有35S的标记,D项正确。123456789101112131415167.[多选]下图是T2噬菌体侵染细菌实验中的一组实验过程和结果示意图,下列叙述错误的是(

)A.实验中的噬菌体是用含32P的培养基培养获得的B.如果离心前混合时间过长,会导致上清液中放射性升高C.若实验中搅拌器搅拌不充分,则上清液中的放射性会增高D.该组实验证明DNA是遗传物质ACD12345678910111213141516解析

噬菌体是病毒,不能直接用培养基培养获得,A项错误;如果离心前混合时间过长,子代噬菌体从大肠杆菌体内释放,会导致上清液中放射性升高,B项正确;搅拌的目的是使噬菌体外壳与细菌分离,由于标记的是噬菌体DNA,若实验中搅拌器搅拌不充分,上清液中的放射性也不会增高,C项错误;仅该实验不能证明DNA是遗传物质,还需设计35S标记噬菌体蛋白质外壳的组别进行对照才能证明,D项错误。123456789101112131415168.(安徽合肥高一期末)下图为烟草花叶病毒(TMV)对叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图,下列相关叙述正确的是(

)A.可分别标记TMV的RNA和蛋白质探究其遗传物质B.图中“B型后代”是由RNAB和蛋白A组成C.该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNAD.该实验观察指标是烟草叶片症状和子代病毒类型D12345678910111213141516解析

该实验没有标记TMV的蛋白质和RNA,而是将两种病毒的蛋白质和RNA分别分离,并进行重组形成新的病毒,感染烟草叶片,A项错误;图中B型后代的组成是RNA

B和蛋白B,B项错误;该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,C项错误;该实验用不同的烟草花叶病毒进行重组、感染烟叶,观察指标是烟草叶片症状和子代病毒类型,D项正确。123456789101112131415169.下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程,由此可以判断(

)A.水和苯酚的作用是分离TMV的蛋白质和RNAB.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中C.侵入烟草细胞的RNA可转化为DNAD.RNA是TMV的主要遗传物质A12345678910111213141516解析

水和苯酚的作用是将TMV的RNA与蛋白质分离开来,以便分别研究二者的作用,A项正确;TMV的蛋白质可以接种到正常烟草花叶细胞中,B项错误;烟草花叶病毒的遗传物质为RNA,不能转化为DNA,C项错误;本实验证明了RNA是TMV的遗传物质,而不能证明RNA是TMV的主要遗传物质,D项错误。1234567891011121314151610.下列四种病毒中,遗传信息储存在DNA分子中的是(

)A.引发禽流感的病原体B.烟草花叶病毒C.引起乙肝的病原体D.引起AIDS的病原体C解析

流感病毒、烟草花叶病毒和HIV都是RNA病毒,乙肝病毒是DNA病毒,遗传信息储存在DNA中。1234567891011121314151611.下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是(

)A.豌豆的遗传物质主要是DNAB.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸B解析

豌豆的遗传物质是DNA;酵母菌是真核生物,其遗传物质DNA主要分布在染色体上,在细胞质中的线粒体中也有分布;T2噬菌体的遗传物质是DNA,不含硫元素;HIV的遗传物质是RNA,初步水解后产生4种核糖核苷酸。1234567891011121314151612.下表为艾弗里的肺炎链球菌转化实验过程,请据表回答下列问题。组别第一组第二组第三组第四组第五组步骤一不加酶蛋白酶RNA酶酯酶DNA酶步骤二有R型活细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物,混合培养(1)第二组,向含有R型活细菌的培养基和S型细菌的细胞提取物的混合物中加入蛋白酶,进行混合培养,后代中的细菌类型为

型。

(2)第五组,向含有R型活细菌的培养基和S型细菌的细胞提取物的混合物中加入DNA酶,进行混合培养,后代中的细菌类型为

型。

(3)表中能发生转化的是第

组。

(4)该实验说明:

。R型和SR一、二、三、四DNA是该生物的遗传物质,蛋白质等其他物质不是该生物的遗传物质

12345678910111213141516B级关键能力提升练13.[多选]为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化物质是DNA还是蛋白质,进行了肺炎链球菌体外转化实验,其基本过程如下图所示。12345678910111213141516下列叙述不正确的是(

)A.甲组培养皿中只有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性B.乙组培养皿中有R型及S型菌落,推测转化物质是蛋白质C.丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNAD.该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNAABD12345678910111213141516解析

将S型细菌的提取物加热后添加到含R型细菌的培养液中,会使部分R型细菌发生转化,因此甲组培养皿中应有R型菌落和S型菌落,A项错误;乙组提取物中加蛋白酶后将提取物中的蛋白质水解,乙组培养皿中应有S型菌落,则可推测转化物质不是蛋白质,B项错误;丙组S型细菌的提取物中加DNA酶将DNA水解,不能获得S型菌落,可推测转化物质是DNA,C项正确;该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,D项错误。1234567891011121314151614.[多选](北京朝阳高一期末)加热杀死的S型肺炎链球菌与R型活菌混合培养后,将R型活菌转化为S型活菌的机理如下图所示。下列相关叙述正确的是(

)注:capS为带有荚膜合成基因的DNA片段。A.加热杀死的S型细菌的DNA断裂成许多片段释放出来B.图中转化的实质是两种肺炎链球菌发生了基因重组C.capS是格里菲思肺炎链球菌转化实验中的转化因子D.艾弗里用DNA酶处理R型细菌的细胞提取物以破坏capRABC12345678910111213141516解析

细菌体内的DNA是环状的,加热杀死的S型肺炎链球菌的DNA断裂成许多片段并释放出来,A项正确;S型肺炎链球菌的DNA发生断裂,形成的片段整合到R型细菌的DNA上属于基因重组,B项正确;艾弗里的体外转化实验提出了DNA才是转化因子,结合图示可知,capS是格里菲思肺炎链球菌转化实验中的转化因子,C项正确;艾弗里用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物以破坏capS,D项错误。1234567891011121314151615.科学家从T2噬菌体分离出甲、乙两个不同品系,并进行了4组相关实验,实验过程和结果如下表所示。实验编号实验过程实验结果①甲品系T2噬菌体侵染大肠杆菌分离出甲品系T2噬菌体②乙品系T2噬菌体侵染大肠杆菌分离出乙品系T2噬菌体③甲品系T2噬菌体的DNA+乙品系T2噬菌体的蛋白质侵染大肠杆菌分离出甲品系T2噬菌体④乙品系T2噬菌体的DNA+甲品系T2噬菌体的蛋白质侵染大肠杆菌分离出乙品系T2噬菌体12345678910111213141516分析回答下列问题。(1)该实验的设计思路是

。整个实验能够证明

。(2)若用14C、32P、35S同时标记T2噬菌体后,让其侵染未被标记的大肠杆菌,在产生的子代噬菌体中,能够检测到的放射性元素有

。T2噬菌体不能独立生活的原因可能是_______________________________

(答一点即可)。(3)若用烟草细胞代替大肠杆菌细胞进行上述实验,

(填“能”或“不能”)得到上述实验结果,依据是

。

将噬菌体的DNA和蛋白质分离,单独研究它们各自的功能

T2噬菌体的遗传物质是DNA14C、32P不能通过细胞呼吸产生能量等

不能没有细胞结构、缺乏相应的酶、T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,不能寄生在烟草细胞中

1234567891011121314151616.(平湖中学高一期中)已知甲型H1N1流感病毒只含有一种核酸,现欲探究甲型H1N1流感病毒的核酸是DNA还是