噬菌体侵染细菌实验

1、3.1DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质考纲解读考纲解读n1染色体与遗传的关系n2DNA是遗传物质的证据 肺炎双球菌的转化实验 噬菌体侵染细菌的实验n3RNA也是遗传物质的证据n4生物体的遗传物质考向指南考向指南n从近几年的高考试题来看，DNA是遗传物质的基础证据和研究实验思路及其应用是考试的重点。命题时往往与孟德尔遗传定律、细胞质遗传等相联系。本讲内容在08年江苏卷中考查了肺炎双球菌的转化实验。 高考总复习高考总复习生物生物染色体与遗传的关系染色体与遗传的关系减数分裂减数分裂 精子（精子（N）卵细胞（卵细胞（N） 亲代亲代（2N）受精作用受精作用受精卵受精卵（2N） 胚胎发育胚胎发育 （

2、有丝分裂和细胞分化）（有丝分裂和细胞分化）新个体新个体（2N）染色体在生物的传种接代中具有染色体在生物的传种接代中具有一定的稳定性和连续性一定的稳定性和连续性染色体的组成染色体的组成蛋白质和蛋白质和DNA肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验1 1格里菲思的实验格里菲思的实验（19281928年年）肺炎双球菌肺炎双球菌型：粗糙、无荚膜、无毒性型：粗糙、无荚膜、无毒性型：光滑、有荚膜、有毒性型：光滑、有荚膜、有毒性注射注射注射注射加热杀加热杀死注射死注射加热加热杀死杀死注射注射分离分离 1.1.实验先进行第一、二组的目的是什么？可否直接进实验先进行第一、二组的目的是什么？可否直接进行第四组？行

3、第四组？ 2. 2.对比分析第一、二组说明什么？第二、三组说明什么？对比分析第一、二组说明什么？第二、三组说明什么？第三、四组又说明什么？第三、四组又说明什么？ 第一、二组起对照作用，证明第一、二组起对照作用，证明R R型细菌和型细菌和S S型细菌的作型细菌的作用，同时可排除使小鼠死亡的其他原因。因此，不能直接用，同时可排除使小鼠死亡的其他原因。因此，不能直接进行第四组。进行第四组。 第一、二组说明了第一、二组说明了R R型细菌不具有致死性，型细菌不具有致死性，S S型细菌型细菌具有致死性；第二、三组说明了死亡的具有致死性；第二、三组说明了死亡的S S型细菌不具有致型细菌不具有致死性；第三、四

4、组说明了死性；第三、四组说明了R R型活细菌与型活细菌与S S型死细菌混合培养型死细菌混合培养后产生了后产生了S S型活细菌，并且这种转化的性状可以遗传。型活细菌，并且这种转化的性状可以遗传。 3. 3.该实验能否证明该实验能否证明DNADNA是遗传物质？该实验的结论是什是遗传物质？该实验的结论是什么？么？ 该实验不能证明该实验不能证明DNADNA是遗传物质。其结论是是遗传物质。其结论是S S型细菌中型细菌中有一种能诱导有一种能诱导R R型活细菌转化为型活细菌转化为S S型活细菌的转化因子。型活细菌的转化因子。1、格里菲思推论：、格里菲思推论： 加热杀死的加热杀死的S S型细菌中，必然型细菌中

5、，必然含有某种促进这一转化的活性物质含有某种促进这一转化的活性物质“转化因转化因子子”，由这种转化因子将无毒性的，由这种转化因子将无毒性的R R型细菌转化为型细菌转化为有毒性的有毒性的S S型细菌。型细菌。问题问题: :转化因子是转化因子是S S型菌的蛋白质、或者是多糖型菌的蛋白质、或者是多糖类的荚膜，还是类的荚膜，还是DNADNA分子呢？分子呢？2.2.艾弗里的实验艾弗里的实验（19441944年年） S S型型菌菌分分离离蛋白质蛋白质DNA DNA 多糖类多糖类荚膜荚膜培养培养培养培养培养培养R R型细菌型细菌S S型细菌型细菌R R型细菌型细菌 + R + R型细菌型细菌 + R + R

6、型细菌型细菌+ R+ R型细菌型细菌R R型型细菌细菌S S型菌型菌 DNADNA DNA DNA水解酶水解酶培养培养R R型细菌型细菌诱导诱导R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌的转化因子是型细菌的转化因子是DNADNA结论结论：+DNADNA才是使才是使R R型细菌产生稳定遗传变化的型细菌产生稳定遗传变化的物质物质DNA是遗传物质噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验 T T2 2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒DNA蛋白质蛋白质头部头部尾部尾部T T2 2噬菌体侵染细菌的过噬菌体侵染细菌的过程程吸附吸附注入注入复制复制组装组装释放释

7、放噬菌体中，在子代和亲代间具有连续性噬菌体中，在子代和亲代间具有连续性的物质是的物质是DNADNA，而不是蛋白质，而不是蛋白质赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验实验用用3535S S标记噬菌标记噬菌体蛋白质外壳体蛋白质外壳侵染侵染细菌细菌上清液放射性高上清液放射性高 离心离心沉淀物放射性低沉淀物放射性低（同位素标记法）（同位素标记法）用用3232P P标记噬标记噬 菌体的菌体的DNADNA侵染侵染细菌细菌上清液放射性很低上清液放射性很低 离心离心沉淀物放射性高沉淀物放射性高在新形成的噬菌体中没有检测到在新形成的噬菌体中没有检测到3535S S在新形成的噬菌体中检测

8、到了在新形成的噬菌体中检测到了3232P P 1. 1.用用3535S S、3232P P标记物质的理论基础是什么？能否标记物质的理论基础是什么？能否用用 1414C C和和1818O O进行标记？进行标记？ 用用3535S S、3232P P标记是因为标记是因为DNADNA中中P P的含量多，蛋白质中的含量多，蛋白质中P P的含量少；蛋白质中有的含量少；蛋白质中有S S而而DNADNA中没有中没有S S。不能用。不能用1414C C和和1818O O进进行标记，因为行标记，因为DNADNA和蛋白质中均含有和蛋白质中均含有C C和和O O两种元素。两种元素。 指导思想是将指导思想是将DNADN

9、A与蛋白质分开，分别去感染细菌，与蛋白质分开，分别去感染细菌，直接、单独地观察它们的作用。直接、单独地观察它们的作用。 2. 2.此实验的指导思想是什么？此实验的指导思想是什么？问题思考问题思考 3. 3.实验结果中，在上清液中检测到的主要是实验结果中，在上清液中检测到的主要是3535S S ，而而3232P P则主要存在于沉淀物中，这说明了什么？则主要存在于沉淀物中，这说明了什么？ 噬菌体的质量比细菌要小，离心处理时，噬噬菌体的质量比细菌要小，离心处理时，噬菌体悬浮在上清液中，细菌沉到下部。实验在上菌体悬浮在上清液中，细菌沉到下部。实验在上清液中检测到清液中检测到3535S S ，在沉淀物中

10、检测到，在沉淀物中检测到3232P P ，说明，说明噬菌体在侵染细菌时，噬菌体在侵染细菌时，噬菌体的蛋白质外壳没有噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内部，只有噬菌体的进入细菌内部，只有噬菌体的DNADNA才进入细菌内才进入细菌内。 噬菌体侵染细菌时，只有噬菌体侵染细菌时，只有DNADNA进入细菌内，蛋进入细菌内，蛋白质外壳留在细菌外面。白质外壳留在细菌外面。 4. 4.细菌裂解释放出的噬菌体中，能检测到用细菌裂解释放出的噬菌体中，能检测到用3232P P标记的标记的DNADNA，而不能检测到用，而不能检测到用3535S S标记的蛋白质，这标记的蛋白质，这一结果说明了什么？一结果说明了什么？ 子噬菌

11、体的性状是由噬菌体的子噬菌体的性状是由噬菌体的DNADNA所控制的，所控制的，与亲代噬菌体的蛋白质没有关系。与亲代噬菌体的蛋白质没有关系。 D N A是遗传物质，蛋是遗传物质，蛋白质不是遗传物质白质不是遗传物质种种类类寄寄主主动物病毒动物病毒植物病毒植物病毒 细菌病毒细菌病毒（噬菌体）（噬菌体）种种类类核酸核酸种类种类DNADNA病毒病毒RNARNA病毒病毒烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMVTMV）蛋白质外壳蛋白质外壳RNARNA病病 毒毒特特点点1.1.寄生寄生, ,不能独立地完成新陈代谢不能独立地完成新陈代谢2.2.结构简单结构简单, ,由蛋白质外壳和一个核酸构成由蛋白质外壳和一个核酸构成

12、烟草花叶病毒重建实验烟草花叶病毒重建实验TMVTMV感染的叶片感染的叶片TMVTMV蛋白质外壳蛋白质外壳TMVTMV的的RNARNA车前草病毒（车前草病毒（HRVHRV）HRVHRV感染的叶片感染的叶片HRVRNAHRVRNA新型病毒新型病毒 TMV TMV外壳外壳RNARNA也是遗传物质也是遗传物质重重组组核酸是一切生物的遗传物质核酸是一切生物的遗传物质 具有具有细胞细胞结构的生物体内的核酸包括结构的生物体内的核酸包括DNADNA和和RNA,RNA,它们的遗传物质是它们的遗传物质是DNADNA病毒的核酸是病毒的核酸是DNADNA或或RNARNA，他们的遗传物质是，他们的遗传物质是DNADNA

13、或或RNARNA在没有在没有DNADNA，只有，只有RNARNA时，时，RANRAN才是遗传物质才是遗传物质DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质染色体是遗传物质的主要载体染色体是遗传物质的主要载体小结n1、核酸n2、染色体n3、染色体是遗传物质的主要载体n4、肺炎双球菌的转化实验n5、噬菌体侵染细菌的实验n6、RNA是遗传物质的证据n7、生物的遗传物质肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验（多选）1944年，美国科学家艾里弗里和他的同事，从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后将它们分别加入R型细菌的培养基中。结果发现加入了DNA的培养基中，R型细菌都转化成了S细菌，而加

14、入蛋白质、多糖等物质的培养基中，R型细菌不能发生这种变化。这一现象说明 ( )AS型细菌的性状是由其DNA决定 B在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到了R型细菌细胞中CDNA是遗传物质D蛋白质和多糖在该转化实验中，正好起了对照作用【解析】对实验结果进行逻辑分析，只有加进了S型细菌DNA的培养基中，R型细菌才发生转化，表现了S型细菌的性状，这说明S型细菌的DNA肯定进入了R型细菌细胞中，实现对其性状的控制，也说明DNA是遗传物质。加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，不发生这种转化，正好为DNA是遗传物质的转化实验形成了对照，同时也说明蛋白质等不是遗传物质。【答案】ABCD噬菌体侵染细菌的实验噬

15、菌体侵染细菌的实验1952年赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体时，具体做法是（ ） A分别用含35S和32P的人工培养基培养T2噬菌体 B分别将35S和32P注入鸡胚，再用T2噬菌体感染鸡胚C分别用含35S和32P的培养基培养细菌，再分别用上述细 菌培养T2噬菌体D分别用含35S和32P的动物血清培养T2噬菌体【解析】要正确作出判断，必须熟知：P是组成DNA的元素，S是组成蛋白质的元素；当噬菌体侵染细菌时，噬菌体的DNA全部注入到细菌体内，而噬菌体的蛋白质外壳则留在细菌外面；噬菌体的DNA进入细菌体内后，是利用细菌的组成成分为原料，合成噬菌体的DNA和蛋白质。由于噬菌体是侵染细菌的

16、病毒，所以要标记噬菌体，则首先要对噬菌体生活的环境细菌进行标记，当噬菌体感染细菌后，以细菌的原料合成自身的物质才可以被标记。而细菌是异养型生物，只要对其生活的培养基的组成物质进行标记就可以完成。【答案】C实验设计的思路及方法实验设计的思路及方法在证明DNA是遗传物质的几个著名经典实验中，在实验设计思路中最关键的是（ ）A要用同位素标记DNA和蛋白质 B要分离DNA和蛋白质 C要分离DNA和蛋白质，单独观察它们的作用D要得到噬菌体和肺炎双球菌【解析】要证明DNA是遗传物质，在实验中最关键的是用一定的技术手段去区别DNA和蛋白质分子，单独去观察它们在遗传过程中的作用。用同位素分别标记DNA和蛋白质

17、分子以及从肺炎双球菌中提取DNA、蛋白质和多糖等物质，其目的都是如此。【答案】CRNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据将TMV型病毒的RNA与HRV型病毒的蛋白质结合到一起，组成一个新品系，用这个病毒去感染烟草，则在烟草体内分离出来的病毒有（ ）ATMV型蛋白质和HRV型的RNA BTMV型RNA和HRV型蛋白质CTMV型蛋白质和TMV型的RNA DHRV型蛋白质和HRV型的RNA【误区】错选B。误认为HRV病毒的蛋白质也能进人烟草细胞并自我复制。【解析】TMV与HRV型病毒的遗传物质都是RNA，将TMV型病毒的RNA与HRV型病毒的蛋白质结合到一起，组成一个新品系，由于其遗传物质是RNA，用

18、这种新品系病毒去感染烟草，注入烟草细胞的只有TMVRNA，其遗传物质RNA会在烟草体内利用烟草的化学成分来合成RNA，并以此RNA为模板来合成蛋白质外壳。所以子代病毒的RNA和蛋白质都是TMV型。【答案】C课堂练习课堂练习1 1肺炎双球菌转化实验中，在培养有肺炎双球菌转化实验中，在培养有R R型细菌的型细菌的 A AB BC CD D四个试管中，依次分别加入从四个试管中，依次分别加入从S S型型 活细菌中提取的活细菌中提取的DNADNA和和DNADNA酶、蛋白质、多糖，酶、蛋白质、多糖， 经过培养，检查结果发现有经过培养，检查结果发现有R R型细菌转化的是型细菌转化的是 （ ）A A B C

19、D2. 2. 下列有关遗传物质的叙述正确的是下列有关遗传物质的叙述正确的是 ( )( ) A.DNA A.DNA是所有生物的遗传物质是所有生物的遗传物质 B.B.真核细胞的真核细胞的DNADNA都以染色体为载体都以染色体为载体 C.C.原核生物的遗传物质都是原核生物的遗传物质都是DNADNA D. D.病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是DNADNA和和RNARNAC 3. 3.下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ( )( ) A. A.细菌的转化实验证明了细菌的转化实验证明了DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 B.TB.T2 2噬菌体侵染细菌的实验证明了噬菌体侵染细菌的实验证明了DN

20、ADNA是遗传物是遗传物 质质,RNA,RNA不是遗传物质不是遗传物质 C.C.肺炎双球菌的转化实验证明了肺炎双球菌的转化实验证明了DNADNA是遗传物是遗传物 质，蛋白质不是遗传物质质，蛋白质不是遗传物质 D.D.细胞内的遗传物质是核酸细胞内的遗传物质是核酸, ,包括包括DNADNA和和RNARNAC 4. 4.某科学家做某科学家做“噬菌体侵染细噬菌体侵染细菌实验菌实验”时时, ,分分别别噬菌体成分噬菌体成分 细菌成分细菌成分核苷酸核苷酸 标记标记3232P P3131P P氨基酸氨基酸3232S S标记标记3535S S用同位素用同位素3232P P和和3535S S做了标记做了标记( (见表见表) )。此实验所得结。此实验所得结果是子噬菌体和亲代噬菌体的各种特性相同果是子噬菌体和亲代噬菌体的各种特性相同, ,请分请分析析: :(1)(1)子噬菌体的子噬菌体的DNADNA分子中含有的上述元素是分子中含有的上述元素是(2)(2)子噬菌体的蛋白质分子含有的上述元素是子噬菌体的蛋白质分子含有的上述元素是(3)(3)此实验说明了此实验说明了3232P P 和和3535S S3535S SDNADNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 5. 5.分析以下材料，分析以下