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1、孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状由 控制。,基因,染色体,摩尔根通过果蝇实验证明基因位于,蛋白质和DNA,科学家发现：染色体主要组成成分 。,第三章 基因的本质,第1节 DNA是主要的遗传物质,通过对细胞有丝分裂、减数分裂和受精过程的研究，人们了解到染色体在遗传上起着主要作用。,染色体的组成：,DNA 蛋白质,那么哪种物质才是真正的遗传物质呢？,一、DNA是遗传物质的证据,1间接证据(早期推测),A:蛋白质是遗传物质(20世纪20年代),各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的 。氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着 。,蛋白质,遗传信息,结论： 是遗传物质。,蛋白质,1间接证据(早期推
2、测),稳定,DNA,蛋白质,DNA,DNA,连续,B:DNA是遗传物质,（2010 江苏）探索遗传物质的过程是漫长的直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括（ ） A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B.蛋白质与生物的性状密切相关 C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且 能够自我复制 D.蛋白质中氨基酸的不同排列组台可以贮存 大量遗传信息,C,练习1：,遗传物质必须具备的特点,1、具有存储巨大数量信息的可能 2、在生长和繁殖过程中能精确的自我复制 3、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性 状和新陈代谢 4、分子结构相对稳定（但特殊情况下能产 生变异）,
3、问题：两种不同的推测如何求证呢？,一、DNA是遗传物质的证据,2直接证据 (1)肺炎双球菌转化实验 格里菲思转化实验(体内转化),两种菌落的比较,无毒,有毒,体内转化实验格里菲思等,活,死,活,R型活菌无毒,S型活菌有毒,加热杀死的S型菌无毒,死,体内有 S型活细菌,问题： S型菌中的“转化因子”是什么物质呢？,如果请你设计一个实验来确定转化因子，你的实验设计思路是什么?,本实验体现了一个完整的科学发现过程的一部分，即发现问题 提出假说实验验证得出结论的前两步，后两步由艾弗里完成。,艾弗里转化实验(体外转化),S型细菌,分别与R型活细菌培养,R型,R型,R型与S型,分 离,多糖,蛋白质,DNA
4、,DNA酶,R型,艾弗里证明DNA是遗传物质的实验 1944,艾弗里的实验设计有什么巧妙之处？,把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA的作用； 设计对照实验，用DNA酶处理，观察DNA的作用。,实验结果：只有加入DNA才转化； DNA越纯，转化越有效； 用DNA酶处理DNA，不再转化。,实验结论:转化因子是DNA。,不足之处：受技术限制DNA无法100%提纯，总含少量蛋白质。因此，仍有人对实验结论表示怀疑。,（2011广东)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知( ),练习2：,A.不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子 B.说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性 C.
5、和说明S型细菌的DNA是转化因子 D.说明DNA是主要的遗传物质,C,【思维拓展】 (1)S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌的实质是什么？ 提示：基因重组。,(2)将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型细菌的含量变化情况如图所示：,a、从免疫学角度解释：曲线ab段下降的原因是,R型菌被小鼠的免疫系统所消灭,b、曲线bc段上升的原因是,部分R型菌转化为有毒S型细菌后在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力下降，R型菌大量增殖,判断改错 (1)加热杀死的S型菌和R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S型细菌( ) 【提示】S型和R型菌都有，因为
6、只有部分R型菌转化成S型菌。 (2)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验，此实验结果证明了DNA是遗传物质( ) 【提示】格里菲思(Griffith)肺炎双球菌的转化实验只证明加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”，并没有弄清楚转化因子的本质。 (3)某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，R型菌DNA酶高温加热后冷却加入S型菌的DNA注射入小鼠，小鼠存活( ) 【提示】高温处理后，R型菌已死亡，而且DNA酶己失活，注入小鼠体内的只有S型菌的DNA，没有活的S型菌。,2直接证据,(2)噬菌体侵染细菌实验,T2噬菌体模式图,噬菌体：细菌病毒，寄生在细菌体内，侵入细
7、菌后，在自身遗传物质的作用下，以细菌内的物质为原料进行增殖的病毒。,DNA（主要元素是C、H、O、N、P）,蛋白质（主要元素是C、H、O、N、S）,思考：为什么要用35S和32P标记？ 用14C和18O等标记行吗？,被35S标记的噬菌体,被32P标记的噬菌体,被35S标记的噬菌体与细菌混合,被32P标记的噬菌体与细菌混合,蔡斯和赫尔希的实验设计： 1、在噬菌体侵染细菌的实验中，用同位素31P、32P和32S、35S分别做如下标记并将亲代噬菌体和细菌混合：,蔡斯和赫尔希的实验设计： 2、在噬菌体侵染细菌后、大肠杆菌裂解前搅拌，使细菌外的噬菌体与细菌分离； 3、取上清液和沉淀物分别检测其放射性，结
8、果如下：,结论： 才是真正的遗传物质,DNA,根据蔡斯和赫尔希的实验设计回答下列问题： 上清液和沉淀物中的成分分别是 和 ，原因是：。 进入细菌体内的是噬菌体的 ,依据是： 。 ,噬菌体外壳,细菌,两者密度不同,DNA,放射性32P只存在于沉淀物中,练习3：,T2噬菌体复制所需原料来自 ，子代T2噬菌体蛋白质外壳合成场所是 。,大肠杆菌,大肠杆菌的核糖体,该实验结束后释放出的噬菌体都含35S和32P吗？,都不含35S，部分含32P。,如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为() A可在DNA中找到15N、32P B可在外壳中
9、找到15N、35S C可在外壳中找到15N D可在DNA中找到15N、32P、35S 【答案】A,C,4、 噬菌体侵染细菌实验不能证明（） DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定性 DNA分子结构的相对稳定性 DNA能指导蛋白质的合成 DNA能产生可遗传变异 DNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质 A B C D,练习4：,（2011江苏高考)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( ) A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体 B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养 C.用35S标记噬菌体的侵染实验中，
10、沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D.32P、35S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,练习5：,C,(图表题)用32P和35S分别标记的噬菌体侵染细菌，经短时间保温后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中35S和32P的放射性以及被侵染的细菌的存活率，得到如图所示的实验结果。下列说法不正确的是( ),练习6：,A.搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体(外壳)与细菌分离 B.搅拌时间小于1分钟时，沉淀物中的放射性增高 C.在实验过程中细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来 D.若被侵染细菌的存活率下降，细胞外35S放射性会增高,D,二、DNA
11、是主要的遗传物质,1.RNA是遗传物质的证据烟草花叶病毒(TMV)对烟草的感染与重建 烟草花叶病毒(简称TMV)，其基本成分是蛋白质和RNA，体内无DNA。为查明其遗传物质，1957年格勒和施拉姆进行了如下实验：,(1)实验一,1.RNA是遗传物质的证据,结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 。,(2)实验二,RNA,二、DNA是主要的遗传物质,说明： (1)一切生物的遗传物质是核酸(DNA或RNA)。 (2)凡细胞生物(不论是真核生物还是原核生物)，其遗传物质都是DNA，其细胞中的RNA只是遗传信息表达的媒介。 (3)DNA病毒(如噬菌体)的遗传物质是DNA；只有极少数RNA病毒的遗传物质是RNA
12、。,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DNA B酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 CT2噬菌体的遗传物质含有硫元素 DHIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸 【解析】豌豆的遗传物质是DNA，并非主要是DNA，A错误；酵母菌是真核生物，其遗传物质的主要载体是染色体，B正确；T2噬菌体的遗传物质是DNA，而DNA中不含硫元素，C错误；HIV的遗传物质是RNA，其水解的产物是4种核糖核苷酸，D错误。 【答案】B,练习7：,(2011长春模拟)科研人员将提取出的“疯牛病”病毒用DNA水解酶和RNA水解酶分别进行处理后，发现该病毒仍具有侵染能力，但用蛋白酶处理后，病毒就
13、会失去侵染能力，该现象说明() A“疯牛病”病毒由蛋白质和核酸构成 B“疯牛病”病毒的遗传物质应该是蛋白质 C“疯牛病”病毒对核酸水解酶具有抵抗力 D“疯牛病”病毒不含蛋白质，只含核酸,【答案】B,同位素标记法在实验中的应用,1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。 2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化合物的重要元素，如3H、14C、15N、18O
14、、32P、35S等。 (2)历程,3应用分析 (1)标记某元素，追踪其转移过程。如在光合作用中，分别用18O标记HO和用14C标记14CO2，以追踪18O和14C的转移途径： 14CO214C3(14CH2O)。 HO18O2。 (2)标记特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌体侵染细菌实验： 32P标记DNA，证明DNA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： 3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的合成、加工、运输过程。 15N标记DNA，证明了DNA的半保留复制特点。,(2011珠海测试)请回答下列同位素示
15、踪实验的有关问题： (1)用32P标记的亲代噬菌体感染培养液中只含有31P的大肠杆菌，经保温、搅拌、离心，发现放射性同位素主要分布在_(沉淀物、上清液)中。繁殖n代后，含32P的噬菌体占所有噬菌体的比例是_。本实验中用到的噬菌体_(属于、不属于)原核生物。 (2)有光条件下，14C标记的CO2通过绿叶的气孔进入细胞后，首先在_发生反应，并合成含14C的产物。该产物主要在_被彻底氧化分解。 (3)用3H标记的氨基酸在豚鼠的胰腺细胞研究分泌蛋白的合成和运输时，含放射性物质依次出现在细胞的_等细胞器中，然后经细胞膜分泌出细胞外。以上生物膜在_上紧密联系，协调配合，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 (4)15N标记尿嘧啶， 一段时间后在植物叶肉细胞中检测到放射性物质，含放射性物质的结构有线粒体、叶绿体、_。,【答案】(1)沉淀物2/2n不属于 (2)叶绿体基质线粒体 (3)核糖体、内质网、高尔基体结构和功能 (4)核糖体、细胞核,