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1、第一节 DNA是主要的遗传物质,第三章基因的本质,一、对遗传物质的早期推测,A: 是遗传物质(20世纪20年代),各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的 。 氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着 。,蛋白质,遗传信息,结论： 是遗传物质。,蛋白质,蛋白质,理由：,稳定,DNA,蛋白质,DNA,DNA,连续,B: 是遗传物质(20世纪30年代),一、对遗传物质的早期推测,DNA,理由：,二、DNA是主要的遗传物质的证据,格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验,艾弗里体外转化因子的实验,噬菌体侵染细菌的实验,病毒重组实验,直接证据,肺炎双球菌转化实验,实验材料：,两种肺炎双球菌,R型菌的特点,S型
2、菌的特点,（一）.格里菲思的肺炎双球菌转化实验,粗糙， 无荚膜，无毒,光滑， 有荚膜，有毒，可致死,肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤?各看到哪些现象？ 第四组的实验结果说明了什么？,小鼠死亡,小鼠正常,小鼠正常,小鼠死亡,肺炎双球菌的转化实验过程,1,2,3,4,排除R型菌自已会变成S型菌),使小鼠患败血症而死亡.,R型细菌,因为:,为什么第四组实验将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡？,细菌发生转化，性状的转化可以遗传。,S型活菌,S型加热,R型活菌,混合后从小鼠体内分理出S型活细菌,转化,已经被加热杀死的S型细菌中， 必然含有某种促成这一转化的活性物质,实验
3、结论：,转化因子,说明什么,(1) 加热杀死的S型细菌能使R型活细菌发生转化的原因：加热到一定温度，蛋白质的分子结构(空间结构)会被破坏而变性，从而丧失生物活性。因此，加热引起蛋白质变性是导致S型细菌死亡的原因。,S型细菌体内的DNA热稳定性较高，把DNA溶液加热至沸点，可使其氢键断裂，双螺旋解体，但若将其缓慢冷却，分离的单链又可部分地得以重聚，恢复其双螺旋结构。因此，在一定温度范围内，加热不会导致DNA变性。 当与R型细菌混合培养时，S型细菌DNA进入R型细菌体内，这叫DNA的转化。,在杀死的S型细菌中含有多种物质？,究竟哪一个才是转化因子呢？,R型细菌,艾弗里确定转化因子的实验,R型细菌,
4、只长R型菌,只长R型菌,R型细菌,DNA酶,DNA是转化因子。,D N A 是 遗 传 物 质,实验结论：,实验结果：只有加入DNA才转化； DNA越纯，转化越有效； 用DNA酶处理DNA，不再转化,艾弗里的实验设计有什么巧妙之处？,把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA的作用； 设计对照实验，用DNA酶处理，观察DNA的作用。,艾弗里的实验有什么不足之处？,受技术限制DNA无法100%提纯，总含少量蛋白质。因此，仍有人对实验结论表示怀疑。,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
5、原因是,R型菌被小鼠的免疫系统所消灭,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,练习：,（1）噬菌体的结构模式图,二、 噬菌体侵染细菌的实验,T2噬菌体中 60%是蛋白质, 40%是DNA,蛋白质 外壳,DNA,噬菌体侵染细菌的动态过程：,动画,侵入别的细菌,注入,合成,吸附,组装,释放,1952年赫尔希和蔡斯设计了一个巧妙实验方法是：,在T2噬菌体的化学分析表明 硫仅存在于蛋白质, 99%的磷于DNA分子中.,蛋白质主要元素是C、H、O、N、S）,DNA主要元素是C、H、O、N、P）,
6、放射性同位素标记和测试。,（2）实验过程：看书P45,蛋白质含35S 的噬菌体,+细菌 (未标记),上清液放射性很高,沉淀放射性很低(被感染的细菌),说明：蛋白质外壳并没有进入到细菌内,用放射性同位素35S标记噬菌体外壳蛋白质,-含放射性物质35S,新形成的噬菌体中没有检测到35S,用放射性同位素32P标记内部DNA,DNA含32P 的噬菌体,+细菌 (未标记),被感染的细菌,说明：DNA进入到细菌中,-检测到32P,上清液放射性很低,沉淀放射性很高,新形成的噬菌体中检测到32P,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
7、遗传给后代的,噬菌体侵染细菌的实验表明:,DNA才是真正的遗传物质,3、根据蔡斯和赫尔希的实验设计回答下列问题： 上清液和沉淀物中的成分分别是 和 ，原因是： 。 进入细菌体内的是噬菌体的 ,依据是： 。 该实验能否证明DNA是遗传物质？能否证明蛋白质不是物质？,噬菌体外壳,细菌,两者密度不同,DNA,放射性32P只存在于沉淀物中,只能证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质外壳未进入细菌。,练习：,C,根据蔡斯和赫尔希的实验设计回答下列问题： 1、T2噬菌体复制所需原料来自 ，子代T2噬菌体蛋白质外壳合成场所是 。,大肠杆菌,大肠杆菌的核糖体,2、 噬菌体侵染细菌实验不能
8、证明（ ） DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定性 DNA分子结构的相对稳定性 DNA能指导蛋白质的合成 DNA能产生可遗传变异 DNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质 A B C D,练习：,(1)实验一,二、DNA是唯一的遗传物质吗,1.RNA是遗传物质的证据,结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 。,二、DNA是主要的遗传物质,1.RNA是遗传物质的证据,(2)实验二,RNA,2.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了（ ） DNA是遗传物质 RNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质 蛋白质不是遗传物质 糖类不是遗传物质 DNA能产生可遗传的变异 A B. C. D
9、. ,A,5.一切生物的遗传物质是:( ) A.核酸 B.DNA C.RNA D.蛋白质,4.噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质 需要:( ) A.噬菌体的DNA和氨基酸 B.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸 C.细菌的DNA和氨基酸 D.细菌的DNA和噬菌体的氨基酸,B,A,3、基因治疗是基因工程在医学上的应用之一，即把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。 格里菲思实验：加热杀死的S型肺炎双球菌+R型菌落R型菌落+S型菌落。 从变异的角度分析，变异的来源分别为 （ ） A基因突变，基因重组 B基因重组，染色体变异 C基因重组，基因突变 D基因重组，基因重组,D,4、为验证“遗
10、传物质是DNA，而不是蛋白质”。 一位同学设计了以下实验步骤： 第一步：从有荚膜肺炎双球菌中提取DNA 第二步：用提取的DAN培养无荚膜肺炎双球菌 预期结果：无荚膜的肺炎双球菌转化成有荚 膜的肺炎双球菌 实验结论：遗传物质是DNA，而不是蛋白质 我们认为，上述实验步骤的设计欠严谨，不能达到实验目的。请回答：,(1)上述实验步骤设计的不严谨之处是： (2)为达到该实验的目的上述实验步骤的补充是： ,该实验没有证明蛋白质不是遗传物质,没有设置对照(排除R型菌自已会变成S型菌),没有证明DNA引起的变异是可遗传的,第一步：从有荚膜肺炎双球菌中提取蛋白质，用提取的蛋白质培养无荚膜肺炎双球菌。 预测结果
11、：,第二步：让转化成的有荚膜肺炎双球菌继续繁殖。预测结果：,无荚膜肺炎双球菌并没有转化成有荚膜肺炎双球菌,发现有荚膜的性状代代相传,5、(2010青岛质检)下面是关于35S标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述，其中正确的是 ( ) A与细菌转化实验相同，都是根据遗传物质具有控制性状的特性而设计的 B所使用的噬菌体，必须是接种在含35S的大肠杆菌的培养基中再释放出来的 C采用搅拌和离心等手段，是为了把蛋白质和DNA分开再分别检测其放射性 D新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明DNA是遗传 物质而蛋白质不是,B,练习-：,第二节 DNA分子的结构,【本小节复习知识点】,DNA分子结构的主要特点。
12、、碱基互补配对原则 、制作DNA分子双螺旋结构模型。 、讨论DNA双螺旋结构模型的构建历程。,1953年，美国科学家沃森（JD.Watson，1928）和英国科学家克里克（F.Crick，19162004），共同提出了DNA分子的双螺旋结构模型。,回眸历史,在生命的旋梯上 沃森和克里克,回眸历史,早凋的“科学玫瑰” 富兰克林（ R.E.Franklin）,她和同事威尔金斯 在1951年率先采用X射线衍射技术拍摄到D晶体照片，为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论，提供了决定性的实验依据。,但“科学玫瑰”没等到分享荣耀，在研究成果被承认之前就已凋谢。,(英，R.E.Franklin, 1920195
13、8）,X衍射技术是用X光透过物质的结晶体，使其在照片底片上衍射出晶体图案的技术。这个方法可以用来推测晶体的分子排列。,DNA的X射线衍射图,回眸历史,富兰克林拍摄的DNA的X射线衍射图,组成脱氧核苷酸的碱基：,胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）,腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）,因此，脱氧核苷酸也有4种,两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接,DNA平面结构,基本单位：,脱氧核苷酸,双螺旋结构特点： 、 、 、,碱基互补配对原则,A与T配对；,G与C配对,AT之间形成2个氢键,CG之间形成3个氢键,DNA 碱 基 互 补 配 对 情 况 图 解,在双链DNA分子中，,注意：在单链DNA中，A不一定等于T；G也不一定
14、等于C,同理,一条链中碱基G的数量等于另一条链中碱基C的数量（G=C）,一条链中碱基A的数量等于另一条链中碱基T的数量（A=T）；,DNA分子中各种碱基的数量关系,、双链DNA分子中：,也即是：（A+G）/（T+C）,A=T，G=C；,即A+G=,或 A+C=T+G，,=1,一条链中的A+T=T+A（另一条链）；,、双链DNA分子中：,T+C,所以：,（A+G）占整条DNA链碱基总数的,同理:（T+C）也占整条DNA链碱基总数的,50%,同理：一条链中的G+C=C+G（另一条链）,50%,如果一条链中的（A1+T1）/（G1+C1）=,若一条链中的（A1+G1）/（T1+C1）= ，则,则另一
15、条链中（A2+T2）/（G2+C2）也等于:,a，,a;,b,1/b,另一条链中的（A2+G2）/（T2+C2）=,、双链DNA分子中：,、在双链DNA分子的一条链中，A+T的和占该链的碱基比率 等于另一条链中A+T的和占该链的碱基比率，还等于双链DNA 分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。 即：（A1+T1）%=（A2+T2）%=总（A+T）%， 同理（G1+C1）%=（G2+C2）%=总（G+C）%,典型例题： (08四川) 、一般来说,细胞周期中的分裂间期和分裂期相比,持续时间短的时期是_；动物细胞培养时,如果缺少氨基酸的供应,细胞一般会停留在细胞周期的_,假定体细胞的染色体数是10，将体细胞放入含有3H-胸腺嘧啶的培养液中培养,请推测其中一个细胞进行一次DNA复制后,该细胞分裂后期将有_条染色
