核酸是遗传物质的证据精典试验梳理与分析

第一节核酸是遗传物质1一、最早证据-------肺炎链球菌的转化实验肺炎链球菌是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，光滑型菌株（S型）是唯一能够引起疾病的类型。

菌落特征菌体毒性是否致病S型光滑有荚膜有是R型粗糙无荚膜无否（一）活体肺炎链球菌转化实验（格里菲斯实验）1.实验过程2.实验结论：S型菌中存在转化因子，进入R型菌体内引起R型菌稳定的遗传变异。

3.实验分析：(1)第四组实验中，从死亡小鼠体内分离出的S型活细菌从何而来？R型活菌在S型死菌作用下发生转化(2)转化而来的S型活菌的后代也是有毒性的S型细菌说明了什么？转化而来的性状可以遗传(3)该实验有没有证明转化因子是什么？没有(4)加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，DNA是否变性失活？没有（二）离体细菌转化为实验1.实验设计思路：把各种化合物分开，单独观察它们的作用2.过程和结果： S型菌中抽提出下列物质多糖脂质蛋白质 DNA DNA水解酶+DNA分别与活R菌混合培养细菌类型：R R R S+R R3.实验结论：DNA是遗传物质，DNA赋予了生物的遗传特性。

4.实验分析：(1)为何从活菌中提取DNA等物质？保证各种物质的活性(2)实验的观察指标是什么？菌落。

所以实验开始进行悬浮培养，之后要用固体培养基进行培养(3)用DNA酶处理DNA再做实验的目的是证明DNA的水解产物不能转化R型菌，只有DNA才是遗传物质(4)该实验的缺点是什么？DNA提取的纯度不够，混有少量蛋白质。

转化的效率与DNA纯度有关【典型例题】为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示。

下列叙述正确的是A.甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性B.乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质C.丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNAD.该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA【限时训练】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。

第一节核酸是遗传物质2一．最直接的证据---------噬菌体侵染细菌实验1.T2噬菌体：是一种专门寄生在细菌体内的病毒。

它的头部和尾部的外壳是由蛋白质构成的,头部内含有一个DNA分子。

2.实验设计思路：如何证明T2噬菌体的遗传物质是蛋白质还是DNA？将DNA和蛋白质分开，直接单独去研究它们的作用如何追踪DNA和蛋白质？将两种物质分别带上同位素标记。

3.实验方法：同位素标记法。

(1)用32P元素的同位素标记噬菌体的DNA，理由P是DNA独有的元素。

用35S元素的同位素标记它的蛋白质，(2)是让噬菌体同时标上上面两种元素吗？不是，原因是什么？不能区别放射性元素的种类(3)能不能直接用含有35S和32P的培养基培养噬菌体来标记？不能(4)如何获得35S 或32P 标记的噬菌体？用含35S 或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。

4.实验过程及结果：放射性很高放射性很低放射性很低放射性很高步骤b的目的让噬菌体侵染细菌，c的目的使细菌外的噬菌体与细菌分离。

d后细菌主要在沉淀物，噬菌体蛋白质外壳主要在悬浮液5.实验结论：DNA分子具有连续性，是遗传物质6.实验分析：(1) 选用噬菌体作实验材料的优点？结构简单只有DNA和蛋白质，且侵染时自行分离(2)若保温培养时间太短或太长，会出现何状况？培养时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内，经离心后分布于悬浮液中；培养时间过长，噬菌体在细菌内增殖后释放子代，经离心后分布于悬浮液。

(3)若搅拌不充分，会出现何状况？有少量35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。

(4)本实验能说明蛋白质不是遗传物质吗？不能(5)噬菌体合成蛋白质所需核糖体是谁的？细菌的(宿主的)。

肺炎链球菌合成蛋白质时的呢？肺炎链球菌的二．有些病毒的遗传物质是RNA1.烟草花叶病毒由一条RNA链和蛋白质外壳组成，呈螺旋形杆状。

2.实验过程：3.实验结果：说明没有DNA只有RNA的生物，RNA是遗传物质。

讲义核酸是遗传物质的证据【补充材料】遗传物质应有的特点1、稳定性：遗传物质的含量及结构都应保持稳定，生物的性状才能保持稳定。

2、连续性：遗传物质可以通过复制传递到下一代。

3、遗传物质可以控制生物性状，并能产生可遗传的变异。

人类很早就认识到染色体是遗传物质的载体，因为染色体含量稳定，且能通过复制传递到下一代。

那么，染色体中的哪种成分才是真正的遗传物质呢？【肺炎双球菌】它属于细菌还是真菌？；核细胞，有无染色体？有无细胞器？实验一、活体细菌转化实验实验过程结果第一步无毒性的R型活细菌注射到鼠体内鼠不死亡第二步有毒性的S型活细菌注射到鼠体内鼠死亡第三步加热杀死的S型细菌注射到鼠体内鼠不死亡第四步无毒性的R型活细菌与加热杀死的S细菌混合后注射到鼠体内鼠死亡，并且从鼠体内分离出有毒性的S型活细菌，其后代也有毒性。

结论：S型细菌中有一种转化因子能使R型活细菌转化为S型活细菌。

问题：该实验有没有证明遗传物质是DNA？若直接进行第四步实验是否合理？【补充解释】加热后，蛋白质发生不可逆的变性，故肺炎双球菌受热后死亡。

DNA受热后结构也会破坏，一定温度范围内，降温后，DNA或恢复原状，称复性。

故加热杀死的S型肺炎双球菌中的DNA仍具作用。

由于细胞膜具有选择透性，活细胞不能吸收外界的大分子，但细菌可以得到外源DNA，目前还没有非常清晰的解释。

通过观察发现，细菌得到外源DNA的几率为百分之几，且吸收外源DNA 并完成转化与细菌所处的时期与状态有关。

实验二、离体细菌转化实验设计思路：将DNA与多糖、脂质、蛋白质、RNA分开，分别与R型活细菌混合培养，直接、单独地观察它们的作用1、只有在加入的一组中可以观察到有S菌产生，是否这一组中只有S菌？最后一组与组构成对照？其目的在于说明。

这一步的操作利用了酶的性。

2、如何检测培养液中有S菌出现？3、在抽提出的S菌的DNA中，混有少量蛋白质，若用蛋白酶处理该抽提物后加入到R型肺炎双球菌的培养液中，预期转化得到的S菌比以前（多、少）。

第17讲核酸是遗传物质的证据、DNA的分子结构和特点知识内容考试要求知识内容考试要求1．噬菌体侵染细菌的实验b 4.核酸分子的组成 a2．肺炎双球菌转化实验b5.DNA分子的结构和特点b3．烟草花叶病毒的感染和重建实验a6.活动：制作DNA双螺旋结构模型b 核酸是遗传物质的证据1．染色体是遗传物质的载体从化学成分讲，染色体是由DNA、RNA和蛋白质组成，其中蛋白质又分为组蛋白和非组蛋白。

DNA和组蛋白都是染色体的主要成分。

2．DNA是遗传物质的直接证据(1)噬菌体侵染细菌的实验①设计思路：把DNA与蛋白质区分开，直接、单独地去观察它们的作用。

②材料：大肠杆菌、T2噬菌体。

③原理：T2噬菌体侵染细菌后，在DNA遗传物质的作用下，利用大肠杆菌的物质来合成自身的组成物质，从而进行大量增殖。

④方法：放射性同位素示踪法。

⑤过程⑥结论：噬菌体的增殖是在噬菌体DNA的作用下完成的，DNA是遗传物质。

(2)肺炎双球菌转化实验①活体细菌转化实验a．肺炎双球菌类型特点类型菌落 荚膜 毒性 S 型 光滑 有 有 R 型粗糙无无b.方法：分组、对照观察。

c ．原理：S 型菌可使小鼠患败血症死亡。

d ．过程e ．结论：加热杀死的S 型菌中含有某种转化因子能使R 型菌转化为S 型菌。

②离体细菌转化实验 a ．方法：分组、对照观察。

b ．原理：从活的S 型菌中抽提DNA 、蛋白质及多糖等物质，将其分别加入已培养了R 型菌的培养基中，结果发现只有加入DNA 时，R 型菌才转化为S 型菌。

c ．过程d ．结论：DNA 是使R 型菌产生稳定遗传变化的物质即遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。

而且DNA 的纯度越高，转化效率就越高。

(3)烟草花叶病毒的感染和重建实验 ①烟草花叶病毒的感染实验过程：烟草花叶病毒⎩⎪⎨⎪⎧RNA ――→感染烟草―→被感染蛋白质――→感染烟草―→未被感染 ②烟草花叶病毒重建实验过程⎩⎨⎧TMV A 的RNA （RNA A ）＋TMV B 的蛋白质（蛋白B ）――→感染烟草→TMV A TMV B 的RNA （RNA B ）＋TMV A 的蛋白质 （蛋白A ）――→感染烟草→TMV B③结论：在RNA 病毒中，RNA 是遗传物质。