3.1DNA是主要的遺傳物質知識框架DNA是遺傳物質的實驗探索

1.肺炎雙球菌的轉化實驗（體內、體外）2.噬菌體侵染細菌的實驗3.病毒重組實驗對遺傳物質的探究歷程：

科學家\相關實驗\研究方法\結論1.孟德爾：豌豆雜交試驗\假說-演繹法\性狀由遺傳因子控制2.薩頓：觀察染色體\類比推理\基因在染色體上3.摩爾根：果蠅雜交實驗\假說-演繹法\證明基因在染色體上(染色體由什么組成？）4.格里菲斯、艾弗里：肺炎雙球菌轉化實驗\實驗探究\DNA是遺傳物質，蛋白質不是。5.赫爾希等：噬菌體侵染細菌實驗\實驗探究\DNA是遺傳物質6.沃森等：構建模型\DNA雙螺旋結構模型、半保留式復制、中心法則。（一）肺炎雙球菌的體內轉化實驗（格里菲思）1.肺炎雙球菌的類型肺炎雙球菌的S型與R型的區別：S型細菌有莢膜，有毒，是因為其通常不能被宿主的正常防護機構所破壞；R型菌株的細胞無莢膜包被，對宿主無毒性，是因為其被宿主的第一、二道防線清除（非特異性免疫）。為什么早期的科學家認為蛋白質是遺傳物質？熟記課本P42第一段轉化：是指游離DNA分子被細菌的細胞攝取，并得以表達的基因轉移過程。遺傳轉化可以分為自然轉化和人工轉化（基因工程）。轉化的實質：基因重組【思考】①自然轉化和人工轉化的區別？隨機/定向②對“S菌被加熱殺死”的理解？蛋白質變性，DNA解旋（可逆）（4）格里菲斯所得實驗結論:（二）艾弗里：肺炎雙球菌體外轉化實驗（1）每組培養基有何實驗現象？（2）實驗結論DNA才是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質（3）發生轉化的細菌很少：轉化效率受DNA純度的影響。（3）該實驗有何不足之處？提取出的DNA，純度最高時也還有少量的蛋白質即使轉化因子確實是DNA，但是DNA也可能只是對莢膜的形成起直接的化學效應，不能證明DNA是遺傳信息的載體（三）噬菌體侵染細菌的實驗（1）實驗材料、方法噬菌體：一種DNA病毒，寄生在活細菌體內。方法：同位素標記法（2）侵染過程：吸附——注入——合成——組裝——釋放感染階段：吸附，噬菌體釋放溶菌酶，注入DNA（不同病毒侵入方式不同：注射式、細胞內吞、病毒包膜與細胞膜的膜融合）膜融合注射式感染階段：吸附，噬菌體釋放溶菌酶，注入DNA（不同病毒侵入方式不同：注射式、細胞內吞、病毒包膜與細胞膜的膜融合）增殖階段：噬菌體DNA進入細菌細胞后，細菌的DNA合成停止，酶的合成也受到阻抑，噬菌體控制了細胞的代謝，借助細菌細胞的代謝形成子代噬菌體。成熟階段：噬菌體增加溶菌酶的釋放，促使細胞裂解，從而釋放出子代噬菌體。填空：當T2噬菌體侵染大腸桿菌后，就會在

的作用下，會利用宿主細胞體內的

（具體的物質）來合成自身組成成分。自身遺傳物質

原料（四種脫氧核苷酸）、酶

P46拓展題1【例題】（2017課標全國II）2．在證明DNA是遺傳物質的過程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發揮了重要作用。下列與該噬菌體相關的敘述，正確的是（

）A.T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復制和增殖B.T2噬菌體病毒顆粒內可以合成mRNA和蛋白質C.培養基中的32P經宿主攝取后可出現在T2噬菌體的核酸中D.人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同C2、實驗方法——同位素標記法蛋白質—35SDNA—32P課本P45旁欄思考題【思考】①怎樣獲得被32P、35S標記的噬菌體？

注意：不能直接用培養基培養噬菌體，因為噬菌體是非細胞結構生物，必須寄生于活細菌。②為什么要“分別”標記DNA和蛋白質？③保溫、攪拌、離心的目的分別是什么？將DNA與蛋白質分開，單獨、直接研究它們各自不同的功能保溫：使噬菌體充分侵染大腸桿菌攪拌:使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離離心：讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌（使物質分層）P45離心離心

離心，檢測標記侵染

攪拌保溫保溫為什么用35S標記時沉淀物有放射性？若放射性較高，可能有哪些原因？總會有一小部分的噬菌體能始終吸附在細菌表面無法分離。攪拌不充分/離心時間過短/轉速過低為什么用32P標記時上清液也有放射性？若放射性較高，可能有哪些原因？總有一部分噬菌體未能將含32P的DNA注入到細菌體內。保溫時間不夠，未完全侵染細菌/保溫時間過長，細菌裂解（4）實驗結論：（5）肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的比較《創新》P119課本P46“思考與討論1.2.3”①個體很小，結構簡單，容易看出因遺傳物質改變導致的結構和功能的變化。繁殖快。②最關鍵的實驗設計思路是設法把DNA與蛋白質分開，單獨地、直接地去觀察DNA或蛋白質的作用。③艾弗里采用的主要技術手段有細菌的培養技術、物質的提純和鑒定技術等。赫爾希采用的主要技術手段有噬菌體的培養技術、同位素標記技術，物質的提取和分離技術等。DNA是T2噬菌體的遺傳物質。（四）病毒重組實驗RNA是遺傳物質的證據——煙草花葉病毒(TMV)對煙草的感染與重建思路1見課本P46思考：證明肺炎雙球菌的遺傳物質是DNA能否用此思路？不能，因為肺炎雙球菌中的S型細菌的DNA不能使小鼠患敗血癥，S型細菌才行。思路2病毒重組如何理解DNA是主要的遺傳物質？（1）針對生物個體：細胞生物和DNA病毒：遺傳物質是DNARNA病毒：遺傳物質是RNA（2）針對整個生物界：DNA是主要的遺傳物質注：常見的RNA病毒：HIV、SARS、煙草花葉病毒、禽流感病毒（H

N

）判斷：人的主要的遺傳物質主要分布在細胞核中，也有少量分布在細胞質中。×為什么DNA是遺傳物質，而蛋白質不是？作為遺傳物質所必須具備的特點:課本P46拓展題2具有相對穩定的結構能產生可遺傳變異能自我復制,使親子代具有一定的連續性④能指導蛋白質合成，從而控制生物的性狀⑤能貯存大量的遺傳信息【例1】（2013新課標II卷）5.在生命科學發展過程中，證明DNA是遺傳物質的實驗是（

）①孟德爾的豌豆雜交實驗

②摩爾根的果蠅雜交實驗

③肺炎雙球菌轉化實驗④T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗

⑤DNA的X光衍射實驗A.①②B.②③C.③④D.④⑤

C【例2】大本P118關于肺炎雙球菌轉化實驗的說法，正確的是()A.格里菲思和艾弗里分別用不同的方法證明了DNA是遺傳物質B.艾弗里實驗中S型菌DNA＋R型菌一起培養，培養基上生存的細菌都是S型菌C.肺炎雙球菌轉化實驗證明DNA是主要的遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質D.已加熱殺死的S型菌中，蛋白質已經失去活性而DNA仍具有活性E.R型菌轉化為S型菌，是發生了基因突變導致的F.通過確鑿證據向遺傳物質是蛋白質的觀點提出挑戰的，首先是科學家格里菲斯G.S型菌可以使人患敗血癥或使小鼠患肺炎D【例3】判斷正誤（2017江蘇單科）C．赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌主要存在于沉淀中D．赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標記（2016江蘇單科）C．赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標記的D．赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質（2012年江蘇）B．噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌體外轉化實驗更具說服力×√×√【例4】噬菌體侵染細菌實驗，檢測上清液中S和P的放射性以及被侵染細菌的存活率，得到如圖所示的實驗結果。

思考：1.2min前，為什么隨著攪拌時間的延長，上清液中的35S放射性增強？2.為什么隨著攪拌時間的延長，上清液中仍有少量的32P放射性？【例5】（大本P120）回答下列關于遺傳物質的問題：(1)由于_______，所以DNA是主要的遺傳物質。(2)現有一種剛剛發現的新型動物病毒，經過鑒定發現，其遺傳物質和HIV一樣都是RNA。①