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1、第三章 基因的本质,第一节 DNA是主要的遗传物质,主讲人: 灵宝一高 高江辉,学习目标,知识目标掌握证明DNA是遗传物质的两个实验的过程和原理，以及 从实验中得出的结论。 能力目标通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。 情感目标概述人类对遗传物质的探索过程，认同科学认识是不断深化、不断完善的过程。,孟德尔通过 豌豆实验证 明了生物的 性状是由 控制。,染色体,摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于 上。,蛋白质和DNA,科学家发现：染色体主要组成成分：。,遗传因子,温故知新,问题探讨,20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两
2、种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。,1、遗传物质可能具有什么特点？,遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信息，可以准确地复制，传递给下一代等。,2、证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？,同位素标记法、分离提纯法、病毒重组法 等。,一、对遗传物质的早期推测,蛋白质(氨基酸)多种多样：遗传物质,20世纪20年代：蛋白质是生物的遗传物质20世纪30年代：蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。,染色体,DNA（结构不清楚）：？,多糖类荚膜,R型菌：菌落粗糙(Rough)、无毒性,(一)肺炎双球菌,二、肺炎双球菌的转化实验,S型菌：菌落光滑（Smooth）、有毒性 ,
3、小鼠：败血病,1.将R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。,2.将S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。,(二) 肺炎双球菌的体内转化实验,3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。,4.将R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。,结论:S型死菌中含有一种“转化因子”，能使R型菌转化为S型菌使小鼠致死。,S型菌内的转化因子到底是什么？,DNA,蛋白质,RNA,S型菌的化学成分,糖类,脂类,其他物质,结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。,(三)艾弗里的体外转化实验,疑问：,由于艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，
4、仍有人表示怀疑。 那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？设法把DNA和蛋白质分开，然后单独、直接观察DNA和蛋白质的作用。,实验中最关键的设计思路,三、噬菌体侵染细菌的实验,实验材料 实验方法 实验步骤 实验结果,(一)标记噬菌体方法：同位素示踪(标记)法,返回,标记大肠杆菌,大肠杆菌 + 含35s的培养基 含 35s的大肠杆菌,大肠杆菌 + 含32p的培养基 含32p的大肠杆菌,标记T2噬菌体,T2噬菌体+含35s的大肠杆菌 含35sT2的噬菌体,T2噬菌体+含32p的大肠杆菌 含32pT2的噬菌体,(二)实验步骤:,标记细菌,标记噬菌体,噬菌体侵染细菌,搅拌离心,观察放射性的分布,（一组用32
5、 P标记DNA，一组用35S标记蛋白质),三、噬菌体侵染细菌的实验 1952,返回,1、 为什么选择35S和32P作标记而不选用其他的同位素?,2、 第一（二）组实验中为什么上清液的放射性很高（低），沉淀物的放射性很低（高）？,因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中，而磷则主要存在于 DNA的组分中。用14C和18O等元素是不可行的，因为 T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。,在第一组实验中，35S标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合培养后，搅拌不充分，使吸附在大肠杆菌外被35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌完全分离开，离心后进入沉淀物中，使沉淀物中出现放射性 。 在第二组
6、实验中，32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液；混合培养的时间过短，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 。,第二组实验,（三）实验结果及结论：,第一组 实验,亲代 噬菌体,32P标记DNA,35S标记蛋白质,大肠杆菌内,有32P标记DNA,无35S标记蛋白质,子代 噬菌体,DNA有32P标记,外壳蛋白质无35S,实验结论,DNA分子是遗传物质,实验结论：在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质。也就是说，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传给后代的
7、，因此DNA才是真正的遗传物质。,DNA是唯一的遗传物质吗？,得花叶病,不得花叶病,四、DNA是主要的遗传物质,（一）RNA是遗传物质的证据,结论：烟草花叶病毒的RNA控制其性状，RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。,生 物 界,细 胞 生 物,非 细 胞 生 物,RNA病毒:艾滋病病毒(HIV逆转录)、 流感病毒（如禽流感，猪流感， 现称甲型H1N1病毒）、 SARS病毒、车前草病毒、 狂犬病毒、烟草花叶病毒等,噬菌体、天花病毒等,原核生物:细菌、支原体、衣原体、 蓝藻、放线菌等,真核生物:植物、动物、原生生物、真菌,遗传物质 是RNA,遗传物质 是DNA,（二）DNA是主要的遗传物质,知识回顾
8、总结,1.列表比较DNA是主要的遗传物质的实验证据,从S型活细菌中 提取的DNA、蛋白质和多糖，分别与R型活细菌培养液混合培养,仅加入DNA，才能使R型活细菌转化为S型，且能遗传。用DNA酶处理的DNA失去转化作用,DNA是遗传物质,蛋白质等物质不是,用同位素32P标记DNA，35S标记蛋白质，来证明只有噬菌体的DNA进入细菌体内，完成遗传作用,带有同位素32P的DNA进入细菌内完成遗传作用,DNA是遗传物质,从烟草花叶病毒中提取RNA和蛋白质，分别感染烟草,只有RNA才能感染烟草,RNA是遗传物质,设计思路都是:设法把DNA(RNA)与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA(RNA)的作用
9、都遵循了对照原则,五、课堂小结,1、课堂例题：,（1）关于肺炎双球菌转化实验的说法正确的是（ ） A、格里菲思转化实验使用了两种肺炎双球菌，其中R型细菌有毒，光滑。 B、艾弗里转化实验中，艾弗里提取的DNA为纯净的DNA C、R型细菌之所以转化为S型细菌，是由于S型细菌DNA进入了R型细菌并且成功表达,转化也是一种基因重组。 D、肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质,C,五、随堂检测,（2）地球上的一切生物的遗传物质都是 ( )A.核酸 B.脱氧核糖核酸或核糖核酸C.脱氧核糖核酸 D.脱氧核糖核酸和核糖核酸,A,细菌、病毒、高粱的遗传物质分别（ ） A、DNA DNA DNA和RNA B、DNA DNA和RNA RNA C 、DNA DNA DNA D、 DNA DNA或RNA DNA,D,2、判断题：（若是错误的，指出错处） 1. 噬菌体侵染细菌的时候，整个进入细菌的体内，其蛋白质和DNA共同进行子代噬菌体的复制。 2.人的细胞中既有DNA也有RNA，因此DNA和RNA都是人的遗传物质。 3.DNA的载体只有染色体。,（X）,（X）,（X）,
