3.1 DNA是主要的遺傳物質(zhì)
一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)
1. 20世紀(jì)20年代
氨基酸多種多樣的排列順序
2. 20世紀(jì)30年代
DNA基本單位－脫氧核苷酸
蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)仍占主導(dǎo)地位
二、DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)
(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
①格里菲思轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(體內(nèi)轉(zhuǎn)化)
問題：S型菌中的“轉(zhuǎn)化因子”是什么物質(zhì)呢？
如果請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來確定轉(zhuǎn)化因子，你的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是什么?
S型細(xì)菌物質(zhì)的提純和鑒定
②艾弗里轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(體外轉(zhuǎn)化)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：①只有加入DNA才轉(zhuǎn)化； ②DNA越純，轉(zhuǎn)化越有效； ③用DNA酶處理DNA，不再轉(zhuǎn)化。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:轉(zhuǎn)化因子是DNA。
【思維拓展】(1)S型細(xì)菌的DNA使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的實(shí)質(zhì)是什么？
(2)將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，在小鼠體內(nèi)S型、R型細(xì)菌的含量變化情況如圖所示：
a、從免疫學(xué)角度解釋：曲線ab段下降的原因是
R型菌被小鼠的免疫系統(tǒng)所消滅
b、曲線bc段上升的原因是
部分R型菌轉(zhuǎn)化為有毒S型細(xì)菌后在小鼠體內(nèi)增殖，導(dǎo)致小鼠的免疫力下降，R型菌大量增殖
轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R型菌的DNA中，基因重組（擴(kuò)展）
（2010 江蘇）探索遺傳物質(zhì)的過程是漫長(zhǎng)的．直到20世紀(jì)初期，人們?nèi)云毡檎J(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。當(dāng)時(shí)人們作出判斷的理由不包括（ ） A.不同生物的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上存在差異 B.蛋白質(zhì)與生物的性狀密切相關(guān) C.蛋白質(zhì)比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復(fù)制 D.蛋白質(zhì)中氨基酸的不同排列組臺(tái)可以貯存大量遺傳信息
※判斷改錯(cuò)(1)加熱殺死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠尸體中提取到的細(xì)菌全部是S型細(xì)菌( )
【提示】　高溫處理后，R型菌已死亡，而且DNA酶己失活，注入小鼠體內(nèi)的只有S型菌的DNA，沒有活的S型菌。
(2)格里菲思(Griffith)用肺炎雙球菌在小鼠身上進(jìn)行了著名的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了DNA是遺傳物質(zhì)( )
(3)某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，R型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠，小鼠存活( )
【提示】　S型和R型菌都有，因?yàn)橹挥胁糠諶型菌轉(zhuǎn)化成S型菌。
【提示】　格里菲思(Griffith)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)只證明加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，并沒有弄清楚轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)。
不足之處：受技術(shù)限制DNA無法100%提純，總含少量蛋白質(zhì)。因此，仍有人對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示懷疑。
（2）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)
噬菌體：細(xì)菌病毒，寄生在細(xì)菌體內(nèi)，侵入細(xì)菌后，在自身遺傳物質(zhì)的作用下，以細(xì)菌內(nèi)的物質(zhì)為原料進(jìn)行增殖的病毒。
噬菌體（病毒）侵染細(xì)菌的過程：
(2)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)（閱讀課本P44）
DNA（主要元素是C、H、O、N、P）
蛋白質(zhì)（主要元素是C、H、O、N、S）
思考：同位素標(biāo)記法，分別標(biāo)記了噬菌體的蛋白質(zhì)，DNA中什么元素呢？
35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼和32P標(biāo)記DNA
怎樣獲得被35S標(biāo)記的噬菌體和被32P標(biāo)記的放射性同位素標(biāo)記？P45
T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼并沒進(jìn)入大腸桿菌內(nèi)
32P噬菌體與細(xì)菌混合
新形成的噬菌體中檢測(cè)到32P
并且遺傳給子代噬菌體。
結(jié)論：DNA是真正遺傳物質(zhì)。
有沒有證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)？
T2噬菌體的DNA進(jìn)入大腸桿菌內(nèi)，
根據(jù)蔡斯和赫爾希的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)回答下列問題：① 上清液和沉淀物中的成分分別是 和 ，原因是：。② 進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的是噬菌體的 ,依據(jù)是： 。③
放射性32P只存在于沉淀物中
T2噬菌體復(fù)制所需原料來自 ，子代T2噬菌體蛋白質(zhì)外殼合成場(chǎng)所是 。
④該實(shí)驗(yàn)結(jié)束后釋放出的噬菌體都含35S和32P嗎？
都不含35S，部分含32P。
⑤如果用15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成成分中，能夠找到的放射性元素為(　　)A．可在DNA中找到15N、32PB．可在外殼中找到15N、35SC．可在外殼中找到15ND．可在DNA中找到15N、32P、35S
（2011·江蘇高考)關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”的敘述，正確的是( )A.分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體B.分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫培養(yǎng)C.用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致D.32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)
一本P54噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的誤差分析
三、DNA是主要的遺傳物質(zhì)
下面這些生物的遺傳物質(zhì)是什么？
如果你是科學(xué)家，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？
結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)
DNA是主要的遺傳物質(zhì)
下列有關(guān)生物體遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是(　　)A．豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNAB．酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上C．T2噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素D．HIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸
(2011·長(zhǎng)春模擬)科研人員將提取出的“瘋牛病”病毒用DNA水解酶和RNA水解酶分別進(jìn)行處理后，發(fā)現(xiàn)該病毒仍具有侵染能力，但用蛋白酶處理后，病毒就會(huì)失去侵染能力，該現(xiàn)象說明(　　)A．“瘋牛病”病毒由蛋白質(zhì)和核酸構(gòu)成B．“瘋牛病”病毒的遺傳物質(zhì)應(yīng)該是蛋白質(zhì)C．“瘋牛病”病毒對(duì)核酸水解酶具有抵抗力D．“瘋牛病”病毒不含蛋白質(zhì)，只含核酸

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第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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