文档文本内容
一、遗传物质的早期推测
二、肺炎双球菌的转化实验
三、T2噬菌体侵染细菌实验
四、烟草花叶病毒实验
五、小结
基因的本质与功能-DNA是遗传物质的证据
1、作为遗传物质应具备的条件：
②能够精确的自我复制，使前后代保持一定的连续性
③能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代
谢过程
④分子结构具有相对的稳定性，能够产生可遗传的变异
①具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力
一、遗传物质的早期推测
2、发现历程
20世纪20年代大多数科学家认为蛋白质是生物的遗传物质；20
世纪中叶，科学家发现染色体由蛋白质和DNA组成。
二、肺炎双球菌的转化实验
1、体内转化实验：格里菲斯1928年
R型菌
（菌体无荚膜、无毒性
、菌落粗糙）
S型菌
（菌体有荚膜、有毒性
、菌落光滑）
实验材料：R型肺炎双球菌、S型肺炎双球菌、小鼠
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二、肺炎双球菌的转化实验
1、体内转化实验：格里菲斯1928年
实验原理
S型肺炎双球菌使小鼠患败血症死亡
结论：
加热杀死的S型细菌中，
含有某种转化因子，促
使R型细菌转化为S型细
菌。
1、体内转化实验：格里菲斯
实验过程&结论
①R型转变成Ｓ型的原因？
②该实验能否说明DNA是遗传物质？
③R型转变成Ｓ型的过程是否属于基因突变？
④若把S型细菌的DNA提取后，直接注射到小鼠体内，能否
在小鼠体内得到S型细菌？
⑤成功转化S型细菌的过程中，小鼠体内是R型的多，还是S
型的多？
1、体内转化实验：格里菲斯
考点辨析：
R型菌
（菌体无荚膜
、无毒性、菌
落粗糙）
S型菌
（菌体有荚膜
、有毒性、菌
落光滑）
实验材料&原理
2、体外转化实验：艾弗里1944年
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实验材料&原理
2、体外转化实验：艾弗里1944年
实验材料&原理
2、体外转化实验：艾弗里1944年
R 型肺炎双球菌无多糖荚膜，在培养基上形成的菌落表面粗糙；
S 型肺炎双球菌有多糖荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑。
实验过程
DNA
蛋白质RNA
S型活菌的化学成分
糖类脂类
DNA+DNA酶
分别与R型活菌混合培养
R
R
R
R
R
R S
结论：DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。
实验过程
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①该实验的基本设计思路？
②该实验能否说明DNA是主要的遗传物质？
③实验中能否用液体培养基来取代固体培养基
考点辨析：
2、体外转化实验：艾弗里1944年
赫尔希、蔡斯1952年
三、T2噬菌体侵染细菌实验
1、实验原理：T2噬菌体及其增殖方式
①
吸附
②
侵入
③
合成
④
装配
⑤
释放
三、T2噬菌体侵染细菌实验
1、实验原理：T2噬菌体及其增殖方式
2、实验过程
①标记细菌：
用含35S培养基培养大肠杆菌，得到含35S的大肠杆菌；
用含32P培养基培养大肠杆菌，得到含32P的大肠杆菌；
②标记噬菌体：
噬菌体+含35S的大肠杆菌→含35S的噬菌体（标记蛋白质）
噬菌体+含32P的大肠杆菌→含32P的噬菌体（标记DNA）；
③用35S或32P标记的噬菌体分别侵染未标记的细菌，短时
间保温；
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④搅拌（目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离）
离心（目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，
而沉淀物中留下被感染的大肠杆菌）；
⑤测试放射性：
含35S噬菌体+大肠杆菌：上清液放射性很高，沉淀物放射性很低.（说
明噬菌体侵染细菌时蛋白外壳留在细菌外面）
含32P噬菌体+大肠杆菌：沉淀物放射性很高，上清液放射性很低.（说
明噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌的细胞中）
2、实验过程
三、T2噬菌体侵染细菌实验
3、分析：
噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌细胞中，蛋白质外壳留在
外面，所以子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。
4、结论：
DNA是遗传物质。
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4、考点辨析：
①用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上讲，含32P标记的DNA
全部注入大肠杆菌细胞内，离心后上清液放射性为0；实际上，上清
液有少量放射性，原因是？
a.保温时间过短，部分噬菌体未侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后
分布于上清液中。
b.保温时间过长，噬菌体大量繁殖，大肠杆菌细胞裂解释放出子代
噬菌体，经离心后分布于上清液中。
4、考点辨析：
②用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上讲，含35S标记的蛋
白质均不能进入大肠杆菌细胞内，离心后沉淀物放射性为0；实际
上，沉淀物有少量放射性，原因是？
由于搅拌不充分，有少量的35S标记的噬菌体蛋白质外壳仍依附在
大肠杆菌细胞表面，随细菌离心到沉淀物中。
4、考点辨析：
③通过该实验体现出DNA作为遗传物质的什么特点？
可以自我复制，保持DNA在亲后代的连续性；可以指导蛋白
质的合成，从而控制代谢和性状。
结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
四、烟草花叶病毒实验
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五、小结
核酸是生物的遗传物质，绝大多数生物的遗传物质是DNA
（如乙肝病毒），少数生物的遗传物质是RNA（RNA病毒：
流感病毒，禽流感病毒，HIV病毒，SARS病毒）。
核酸是生物的遗传物质，绝大多数生物的遗传物质是DNA
（如乙肝病毒），少数生物的遗传物质是RNA（RNA病毒：
流感病毒，禽流感病毒，HIV病毒，SARS病毒）。
考点辨析：
豌豆的遗传物质主要是DNA？
生物的遗传物质是DNA？
病毒含有几种碱基、核苷酸？人体细胞呢？
生物种类
真核生物
原核生物
病毒
核酸
DNA和RNA
DNA和RNA
DNA或RNA
遗传物质
DNA
DNA
DNA或RNA
生物的核酸&遗传物质
生
物
细胞
生物
非细胞生
物
RNA病毒：HIV、SARS、
流感病毒、烟草花叶病毒
DNA病毒：T2噬菌体、乙肝病毒、
疱疹病毒
原核生物：细菌、蓝藻、放线菌、支原
体、衣原体
真核生物：植物、动物、真菌
遗传物质
是RNA
遗传物质
是DNA
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注意事项：
①肺炎双球菌实验与噬菌体侵染实验均不能证明DNA 是主要的遗传
物质，只能证明DNA是遗传物质。
DNA 是主要的遗传物质是针对自然界中所有的生物来说的，绝
大多数生物以DNA 为遗传物质，少数生物以RNA 为遗传物质，由
此得出DNA 是主要的遗传物质的结论。
②用放射性元素标记噬菌体不能用培养基直接培养，需要用被放射
元素标记的大肠杆菌培养噬菌体。
③因放射性检测时只能检测到部位，不能确定是何种元素的放射性，
故35S 和32P 不能同时标记在同一噬菌体上，应将二者分别标记，即把
实验分成两组。又因为DNA 与蛋白质均含C、H、O、N，所以噬菌
体侵染实验不能标记C、H、O、N。
【例1】★★
（2009 广东）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的
噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA 是遗传物质。这两个实验在设计
思路上的共同点是（
）
A．重组DNA 片段，研究其表型效应
B．诱发DNA 突变，研究其表型效应
C．设法把DNA 与蛋白质分开，研究各自的效应
D．应用同位素示踪技术，研究DNA 在亲代与子代之间的传递
C
【例2】★★
（2013 新课标2）在生命科学发展过程中，证明DNA 是遗传物质
的实验是（
）
①孟德尔的豌豆杂交实验
②摩尔根的果蝇杂交实脸
③肺炎双球菌转化实验
④T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验
⑤DNA 的X 光衍射实验
A.①②
B.②③
C.③④
D.④⑤
【例3】★★
(2010上海)若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染，
裂解后释放的所有噬菌体(
)
A．一定有35S，可能有32P
B．只有35S
C．一定有32P，可能有35S
D．只有32P
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【例4】★★
(2011江苏)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，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
【例5】★★
某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验，进行了以
下4个实验：
①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细胞
②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌
③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌
④用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌以上4个实验,一段时间后离
心，检测到放射性的主要部位分别是( )
A．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液
B．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀
C．沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液
D．上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液
【例6】★★
（2012 江苏）人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列
有关叙述正确的是（
）
A．孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力
C．沃森和克里克提出在DNA 双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数
D．烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA
【例7】★★
1952 年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和
DNA 在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题：
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【例7】★★
（1）他们指出“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔
量子力学模型中的地位一样”。这句话指出了噬菌体作实验材料在结
构和成分上具有_____的特点。
（2）通过____________________________的方法分别获得被32P 和
35S 标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程
中_________变化。
（3）侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物
，检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是
________，所以搅拌时间少于1分钟时，上清液中的放射性_______。
（3）实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分
别占初始标记噬菌体放射性的80％和30％，证明_______。图中“被
浸染细菌”的存活率曲线基本保持在100％，本组数据的意义是作为
对照组，以证明__________，否则细胞外_____________放射性会增
高。
（4）本实验证明病毒传递和复制遗传特性中______起着作用。
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