DNA
是主要的遗传物质
1、为什么后代与亲代如此相似呢？
染色体
R型菌
S型菌
光滑
有
有
粗糙
无
无
请你阅读课本P1第三段，比较两种肺炎双球菌
的不同：
证明DNA是遗传物质的实验
一、肺炎双球菌转化实验
一、肺炎双球菌的转化实验
1、格里菲思的体内转化实验
（1）实验材料：
（2）实验过程及现象分析：
小鼠、肺炎双球菌
［过程探究1］格里菲思的实验：
A组现象说明：
C组现象说明：
D组现象说明：
B组现象说明：
R型细菌无毒性。
S型细菌有毒性。
加热杀死的S型细菌失去毒性。
无毒性的R型细菌在与被加热杀死的S型细菌混合后，变成为有毒性的S型活细菌
转化
实验现象的分析
［知识建构1 ］加热杀死的S型细菌中，
必然含有某种促成这一转化的活性物
质——“转化因子”。
[强调]
(1)加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
(2)格里菲思实验并未证实哪种物质是遗传物质，只是提出了“转化因子”。
在杀死的S型细菌中含有哪些物质？
但究竟哪一个才是转化因子呢？
［实验设计］寻找转化因子：
设计关键思路：
设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。
［过程探究2］艾弗里的体外转化实验：
只在A组中出现S型细菌,说明了什么?
?
只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细菌
［过程探究2］艾弗里的体外转化实验：
［知识建构2］ DNA是转化因子。
DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
［过程探究2］艾弗里的体外转化实验：
１．某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是
存活
死亡
存活
存活
①
②
③
④
［学习自测］
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型菌侵入小鼠体内，引起小鼠发生相应的免疫反应，产生抗体，杀死R型菌
b、曲线bc段上升的原因是
部分R型细菌转化
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
0
含量
时间
a
b
c
R型细菌
S型细菌
背景资料：
艾弗里的实验不但没有使科学界接受，反而引起了科学界许多人怀疑。
终于在1952年，由美国科学家赫尔希和蔡斯找到了一种理想的实验材料——T2噬菌体,通过噬菌体侵染细菌的实验从而证实了… …
科学界的怀疑、否定，不但没有能动摇艾弗里等人继续探索的坚定信心，反而加强了他们的信念，为进一步明确、探索而奋斗。
在1949年艾弗里及同事将DNA中蛋白质的污染降到0.02%，但仍未能改变人们的观点。
是否有更好的实验材料,可以不用经过人工
提纯DNA，就能单独地去观察DNA或蛋白质的作
用呢？
有没有可能DNA上仍沾有蛋白质，极少的蛋白质就是转化因子呢？
?
二、噬菌体侵染细菌的实验
1)实验材料：
T2噬菌体，大肠杆菌
１、结构：
T2噬菌体
2、增殖特点：
T2噬菌体侵染大肠杆菌后，在 的
作用下，利用 的物质
来合成 ，进行增殖。当噬菌体增殖到一定数量后,大肠杆菌裂解,释放出大量的噬菌体。
自身遗传物质
大肠杆菌体内
自身的组成成分
外壳：
内部：
蛋白质
DNA
①噬菌体侵染细菌的过程分哪几步？
?
④DNA和蛋白质,应分别标记哪一种元素？
?
DNA标记P;蛋白质标记S。
吸附→注入→合成→组装→释放
遗传物质是DNA,而不是蛋白质. 噬菌体进入细菌中的是DNA，蛋白质留在外面，这样就形成了与亲代一样的噬菌体，它的蛋白质不是亲代连续下来的，是由DNA控制合成的。
②实验说明什么？根据是什么？
?
［相关链接］噬菌体侵染细菌的实验：
③噬菌体肉眼看不见，用何种方法可知进入细菌内的ＤＮＡ而不是蛋白质？
?
同位素标记法
⑤蛋白质和DNA能否一起标记？
不能
［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验：
?
⑥如何让噬菌体被标记？
（先用含32P的培养基培养大肠杆菌，
再用噬菌体去感染这种大肠杆菌）
［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验：
［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验：
①A、B两组实验结果为何截然不同？
?
［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验：
A组标记的是蛋白质，侵染时留在外面，产生的子代噬菌体不含放射性。B组标记的是DNA，侵染时进入细菌体内，产生子代噬菌体含有放射性。
?
② 虽然艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同，
但是实验设计思路却有共同之处。思考一下，
他们最关键的实验设计思路是什么？
设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。
1、分别用含有32P、35S的培养基培养大肠杆菌
2、分别用含有32P、35S的大肠杆菌培养T2噬菌体
3、分别用含有32P、35S的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌并保温一段时间
4、搅拌、离心
5、分别检测上清液和沉淀物中放射性物质的含量，记录实验结果
6、分析现象，得出结论
噬菌体侵染细菌的实验过程
[特别提醒]　因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素S，所以用35S标记蛋白质；DNA含有蛋白质没有的元素P，所以用32P标记DNA；因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所以此实验不能用C、H、O、N作为标记元素。
［知识建构3］DNA是遗传物质。
拓展提升
1.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，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液放射性含量升高。
(2)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的噬菌体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。
2.两个经典实验的实验设计思路和设计原则——对照原则是相同的，但所用技术手段（物质提纯与分离技术和同位素标记技术）、实验材料、实验结论（能否证明蛋白质不是遗传物质方面）都是不相同的。
［知识建构3］DNA是遗传物质。
所有生物的遗传物质都是DNA吗？
三、RNA是遗传物质
有些病毒（如烟草花叶病毒），它们不含有DNA, 只含有RNA。 在这种情况下，RNA就起着遗传物质的作用。
噬菌体的遗传物质是（ ）
烟草花叶病毒的遗传物质是（ ）
病毒的遗传物质是（ ）
人的遗传物质是（ ）
真核生物的遗传物质是（ ）
细菌的遗传物质是（ ）
原核生物的遗传物质是（ ）
D
A
B
A
A
A
A
A、DNA
B、RNA
C、DNA和RNA
D、DNA或RNA
[知识建构4]
归纳总结。从三个实验的结论中，拓展出下列规律：
（1）非细胞结构的生物体内，只有一种核酸，只有一种遗传物质，即DNA或RNA；
（2）在具有细胞结构的生物体内，有DNA和RNA两种核酸，但DNA是主要的遗传物质；
（3）染色体是DNA的主要载体；
（4）遗传物质控制蛋白质的合成，并由蛋白质表达遗传信息。

(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。
结论：绝大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质。
3．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（ ）  A．R型肺炎双球菌 B．加热杀死后的R型肺炎双球菌 C．加热杀死后的S型肺炎双球菌 D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合
［学习自测］
D
4．用噬菌体去感染体内含32P的细胞，在细菌解体后含32P的是（ ）  A．子代噬菌体DNA B．子代噬菌体所有部分 C．子代噬菌体蛋白质外壳  D．子代噬菌体不含32P
A
5．噬菌体外壳的合成原料直接来自于（ ）
A．细菌 B．噬菌体
C．原噬菌体外壳降解 D．环境
A
［学习自测］
本节主要内容
1.格里菲思 肺炎双球菌的转化实验
存在转化因子
2.艾弗里 肺炎双球菌的转化因子实验
DNA是遗传物质
3.赫尔希和蔡斯 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验
DNA是遗传物质
4.有些病毒不含DNA，只含RNA和蛋白质
RNA是遗传物质
DNA是主要的遗传物质
DNA主要存在于染色体上，因此，
染色体是遗传物质的主要载体。
命题角度——DNA是遗传物质的实验分析
(1)从近几年各地区生物试题看，考查点主要有：①DNA是遗传物质实验的分析及拓展应用，如2010年江苏卷T4,2009广东卷T9。
②不同生物的遗传物质种类，如2009年江苏卷T5。
(2)本部分内容多以选择题形式考查。在命题角度上，以肺炎双球菌为素材，综合考查原核细胞的结构与功能，免疫等有关知识；以噬菌体为素材，综合考查病毒的结构、DNA的复制及实验分析将是高考命题的新趋势。
下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验的有关叙述正确的是 (　　)
A．本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B．本实验选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
C．实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D．若噬菌体繁殖三代，则子代噬菌体中含35S的占1/4
B
1、(2007 广东)格里菲斯用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，该实验结果 A.证明了DNA是遗传物质 B.证明了RNA是遗传物质  C.证明了蛋白质是遗传物质 D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质（格里菲斯转化实验的缺陷）
D
高考随堂体验
2．(2009年广东高考)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

【解析】艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪技术，而是采用物质的提取、分离和鉴定技术便DNA与蛋白质分开，研究各自的效应。赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递。两实验都没有DNA的突变和重组。

【答案】C
1~6
7~13
14～15
3．(2010·上海高考)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
解析：噬菌体侵染细菌时，以亲代噬菌体的DNA为模板，以大肠杆菌的成分为原料，合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，故子代噬菌体中部分含32P标记，全部含35S标记。
A
4．(2010·海南高考)某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是 (　　)
A.1、3 B．1、4 C．2、3 D．2、4
B
5.(2009·江苏高考)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 (
A．实验① B．实验② C．实验③ D．实验④
C
6．(2009年江苏高考)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
C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸

【解析】具有细胞结构的生物遗传物质都是DNA，豌豆的遗传物质是DNA ；酵母菌是真核生物，它的遗传物质DNA主要分布在染色体上，细胞质中也有；T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含硫元素；HIV的遗传物质是RNA，水解后产生4种核糖核苷酸。

【答案】B
1~6
7~13
14～15