幻灯片 1第三章 基因的本质
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幻灯片 2第1讲 DNA是主要的遗传物质
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幻灯片 3一、肺炎双球菌转化实验
1.实验材料： 、小鼠和培养基。
2.实验原理：S型细菌使小鼠患 死亡。
S型和R型肺炎双球菌
败血症
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幻灯片 4----
幻灯片 5----
幻灯片 6二、噬菌体侵染细菌实验
1.实验方法： ，用 标记噬菌体蛋白质， 标记噬菌体的DNA。
2.实验思路：将 等分开，直接地、单独地去观察
的作用。
3.T2噬菌体的结构：外壳由 构成，头部内含有 ；生活方式： 。
4.实验原理：T2噬菌体侵染细菌后，在自身 作用下，利用 体内的物质合成自身的组成成分，从而进行大量增殖。
同位素标记法
35S
32P
DNA与蛋白质
DNA
蛋白质
DNA
寄生
遗传物质
细菌
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幻灯片 75.实验过程及结果
（1）标记噬菌体：用分别含 的培养基培养细菌，再用培养的细菌培养 ，分别得到蛋白质被35S标记和DNA被32P标记的噬菌体。
35S和32P
T2噬菌体
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幻灯片 86.结果分析
（1）噬菌体侵染细菌时， 进入到细菌细胞中，而
留在外面。
（2）子代噬菌体的各种性状是通过亲代 来遗传的。
7.结论： 是遗传物质。
DNA
外壳
蛋白质
DNA
DNA
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幻灯片 9三、RNA是遗传物质（少数病毒）
四、生物的遗传物质
绝大多数生物以 作为遗传物质，只有极少数生物以 作为遗传物质（此类生物无DNA），因此，DNA是主要的遗传物质。
DNA
RNA
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幻灯片 10（教师资源·备选题库）
1.（2013年宁波模拟）人们对遗传物质和基因的认识经历了一个发展的过程，下列关于遗传物质和基因的叙述正确的是（ ）
A.科学家利用肺炎双球菌为实验材料进行活体细菌转化实验，证明DNA是遗传物质
B.烟草花叶病毒的RNA与霍氏车前病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染烟草并增殖出完整的烟草花叶病毒
C.科学家根据同位素示踪实验的结果证实了DNA的半保留复制。生物体通过DNA的复制实现了遗传信息的表达
D.根据沃森和克里克构建的DNA分子模型，每个磷酸基团上连接1个脱氧核糖
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幻灯片 11解析：科学家利用肺炎双球菌为实验材料进行了活体细菌转化实验时只是提出“转化因子”这个名词，并没有证明“转化因子”是遗传物质；遗传信息的表达是指基因通过转录和翻译合成蛋白质的过程；除两端点外每个脱氧核苷酸的磷酸基团连接2个脱氧核糖。
答案：B
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幻灯片 122.（2013年莆田模拟）美国科学家艾弗里和他的同事，从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后分别加入培养R型细菌的培养基中。结果发现只有加入DNA的培养基中，R型细菌转化成了S型细菌，而加入蛋白质和多糖的培养基中，R型细菌不能发生这种转化。这一现象说明了（ ）
①S型细菌的性状是由DNA决定的
②在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到R型细菌细胞中
③DNA是遗传物质
④S型细菌的DNA是遗传物质，R型细菌的DNA不是遗传物质
⑤蛋白质和多糖不是遗传物质
⑥蛋白质和多糖在该转化实验中，起对照作用
A.①②③ B.①②③⑤
C.①②③⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
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幻灯片 13解析：题干描述了艾弗里实验过程，这一实验通过对照证明S型细菌的DNA是遗传物质，控制其性状，而蛋白质和多糖等不是S型细菌的遗传物质，但其起到对照作用，本实验并未证明R型细菌的遗传物质是什么。
答案：C
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幻灯片 143.科学家从烟草花叶病毒（TMV）中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验（见下表）中，不可能出现的结果是（ ）
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幻灯片 15A.实验① B.实验②
C.实验③ D.实验④
解析：烟草花叶病毒是RNA病毒，遗传特性是由RNA决定的，实验③组合病毒的遗传物质是b型TMV的RNA，所以分离出的病毒类型应该是b型。
答案：C
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幻灯片 164.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：
①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌
②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌
③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌
④用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌
以上4个实验，经过一段时间后离心，检测到放射性的主要部位是（ ）
A.沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液
B.沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液
C.上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液
D.沉淀、沉淀、沉淀、沉淀和上清液
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幻灯片 17解析：用噬菌体侵染细菌一段时间后离心，上清液是噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物是细菌（其中含有噬菌体的DNA）。用未标记的噬菌体侵染有标记的细菌，上清液是没有放射性的。用32P标记的噬菌体放射性主要体现在DNA即沉淀物中。而用15N标记的噬菌体含有放射性的物质是蛋白质和DNA，即位于上清液和沉淀物中。
答案：D
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幻灯片 185.某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质（如下表所示）。产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。
（1）子代噬菌体的DNA应含有表中的 和 元素，各占 个和 个。
（2）子代噬菌体中，只含32P的有 个；只含31P的有 个；同时含有32P、31P的有 个。
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幻灯片 19（3）子代噬菌体的蛋白质分子中都没有 元素，由此说明________________________________________________________； 子代噬菌体蛋白质都含有 元素，这是因为__________________________________________________________________________________________________________________。
解析：由于细菌细胞中核苷酸含31P，而噬菌体核酸中含32P，细菌氨基酸含35S，噬菌体蛋白质含32S，噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳留在外面，只有DNA侵入，合成子代噬菌体所需的原料均来自寄主细胞，因此，每个噬菌体侵染细菌所形成的子代噬菌体的DNA中，只有2个含亲代噬菌体的DNA模板链，其余均为31P，而蛋白质外壳应全是由细菌提供的原料构建的，即全是35S。
答案：（1）31P 32P n 2（或32P 31P 2 n） （2）0 n－2 2 （3）32S 噬菌体侵染细菌时，蛋白质没有进入细菌内 35S 子代噬菌体的蛋白质外壳是以细菌内35S标记的氨基酸为原料合成的
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幻灯片 20考点一 肺炎双球菌的转化实验
1.实验材料：两种肺炎双球菌
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幻灯片 212.肺炎双球菌的转化实验的比较
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幻灯片 22［特别提醒］
（1）加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，但DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打断，但缓慢冷却时，其结构可恢复。
（2）转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。
（3）转化后形成的S型细菌可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。
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幻灯片 231.（2013年茂名模拟）艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，都能证明DNA是遗传物质，对这两个实验的研究方法可能有：①设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，②放射性同位素标记法。下列有关叙述正确的是（ ）
A.两者都运用了①和②
B.前者运用了①，后者运用了②
C.前者只运用了②，后者运用了①和②
D.前者只运用了①，后者运用了①和②
解析：艾弗里的肺炎双球菌转化实验是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应。而赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验也是把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，并且还运用了放射性同位素标记法。
答案：D
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幻灯片 24考点二 噬菌体侵染细菌的实验分析
1.T2噬菌体
（1）T2噬菌体的结构
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒（无细胞结构），头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成，头部内含有DNA。
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幻灯片 252.实验思路及方法（放射性同位素示踪法）
（1）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（标记蛋白质）和32P（标记DNA）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。
（2）因为P几乎都存在于DNA中，而S绝大多数存在于蛋白质中，所以用32P标记DNA，用35S标记蛋白质。
3.侵染特点及过程
（1）进入细菌体内的是噬菌体的DNA，噬菌体蛋白质留在外面不起作用。
（2）噬菌体侵染细菌要经过吸附→注入核酸→合成→组装→释放五个过程。
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幻灯片 264.实验分析
（1）实验结论：该实验证明了DNA的两大重要功能，即能够自我复制，使前后代保持一定的连续性和能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢的过程和性状特点。所以证明DNA是遗传物质。
（2）实验过程中离心后，若用32P标记噬菌体，理论上讲，上清液无放射性，但实验结果上清液中有少量放射性。
（3）少量放射性出现的原因
①用32P标记实验时，上清液中也有一定的放射性的原因有二：一是保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二是从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，有的噬菌体在大肠杆菌内增殖后已释放出子代，经离心后子代分布于上清液，也会使上清液放射性含量升高。
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幻灯片 27②用35S标记实验时，沉淀物中出现少量放射性的原因：可能由于搅拌不充分，有少量35S标记的噬菌体的蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。
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幻灯片 285.肺炎双球菌转化和噬菌体侵染实验的对比
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幻灯片 29----
幻灯片 30［特别提醒］
（1）由于DNA和蛋白质中都有C、H、O、N四种元素，因此不能用其对噬菌体进行标记，否则无法判断到底是DNA还是蛋白质进入细菌细胞中。
（2）培养噬菌体只能利用活体培养基，因为病毒是专营寄生生活的。
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幻灯片 312.如图所示噬菌体侵染细菌示意图，请回答下列问题：
（1）噬菌体侵染细菌的正确顺序应是 。
（2）图中D表明噬菌体侵染细菌时，留在细菌外的是_______，
注入细菌内的物质是 。
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幻灯片 32（3）图中E表明 。
（4）噬菌体侵染细菌实验得出了 是遗传物质的结论。
解析：噬菌体侵染细菌的过程是：吸附→注入DNA→DNA复制→合成相应的酶、外壳蛋白等→组装成新（子代）噬菌体→细菌解体，噬菌体释放。
答案：（1）B、D、A、E、C （2）蛋白质外壳 噬菌体DNA
（3）噬菌体复制完成（产生性状完全相同的噬菌体后代）
（4）DNA
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幻灯片 33考点三 DNA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：
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幻灯片 342.DNA是主要的遗传物质
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幻灯片 353.下列有关遗传物质的描述，错误的是（ ）
A.细胞生物的遗传物质都是DNA
B.任何生物个体的遗传物质只有一种
C.肺炎双球菌的遗传物质是DNA或RNA
D.不含DNA的生物，RNA是其遗传物质
解析：一切有细胞结构的生物，遗传物质均为DNA，因而肺炎双球菌的遗传物质是DNA。据遗传物质的不同，病毒可分为DNA病毒和RNA病毒两大类，对于每一种特定的病毒而言，只能具有其中的一种。
答案：C
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幻灯片 36类型一 生物的遗传物质
［例1］ 下列关于遗传物质的说法，错误的是（ ）
①真核生物的遗传物质是DNA ②原核生物的遗传物质是RNA ③细胞核的遗传物质是DNA ④细胞质的遗传物质是RNA ⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA
A.①②③ B.②③④
C.②④⑤ D.③④⑤
［听课记录］ 凡具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA。
［答案］ C
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幻灯片 37----
幻灯片 38类型二 噬菌体侵染细菌的实验分析
［例2］ （2013年温州联考）噬菌体是一类细菌病毒。下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中不正确的是（ ）
A.该实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
B.侵染过程的“合成”阶段，噬菌体DNA作为模板，而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供
C.为确认何种物质注入细菌体内，可用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
D.若用32P对噬菌体双链DNA标记，再转入培养有细菌的普通培养基中让其连续复制n次，则含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n－1
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幻灯片 39［听课记录］ 噬菌体是一类细菌病毒，侵染细菌的时候是将DNA注入细菌细胞内，以噬菌体的DNA为模板，利用细菌的原料来合成噬菌体的DNA及蛋白质。噬菌体侵染细菌的实验中，用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，证明了DNA是遗传物质，但不可证明蛋白质不是遗传物质，若要证明蛋白质是否为遗传物质，可将分离出来的蛋白质单独注入细菌中，看能否产生同样的噬菌体后代；DNA具有半保留复制的特点，所以用32P标记的噬菌体双链DNA，让其连续复制n次后，含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n－1。
［答案］ A
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幻灯片 40类型三 肺炎双球菌转化实验的分析
［例3］ R型肺炎双球菌菌体无多糖类的荚膜，是无毒性细菌；S型肺炎双球菌菌体有多糖类的荚膜，是有毒性细菌，使人患肺炎或使小鼠患败血症。科学家艾弗里及其同事利用肺炎双球菌来探究什么是遗传物质的问题。
实验材料、用具：S型细菌、DNA水解酶、培养基、培养器等。艾弗里等人先做了三组实验：
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幻灯片 41（1）艾弗里等人后来发现上述实验步骤并不严密，于是又做了第四组实验，请按照①②③中表达式写出第四组实验方法和结果： ④_________________________________________。
（2）从上述实验可以得出结论___________________________。
（3）从③④组实验可知，S型细菌的DNA或基因能否通过R型细菌的细胞膜？______________________________________________。
（4）有人认为，上述四组实验并不能说明蛋白质和多糖不是遗传物质，理由是什么？_______________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（5）肺炎双球菌具有的细胞器是 。
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幻灯片 42［听课记录］ 本题为教材中的经典实验，只要能熟记教材中的艾弗里所做的各种对照实验的环节，解答前3小题就很容易；解答第4小题时，主要考虑培养基中的蛋白质和多糖是否进入细菌细胞内，若这两种物质未进入细菌细胞内，则题干中的实验结果就不能说明蛋白质和多糖不是遗传物质。
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幻灯片 43----
幻灯片 44----
幻灯片 45本小节结束
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