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1、第三章 第一节 DNA是主要的遗传物质,通过对细胞有丝分裂、减数分裂和受精过程的研究，人们了解到染色体在生物的传宗接代过程中，能够保持一定的稳定性和连续性。因此，人们认为染色体在遗传上起着主要作用。,亲 代,雄体,减数 分裂,雌体,精子,减数 分裂,卵细胞,受精 作用,受精卵,有丝 分裂,子 代,(2N),(N),(2N),(2N),(2N),(N),染色体在生物遗传中起着重要作用,染色体由DNA和蛋白质构成，那么DNA和蛋白质谁是遗传物质呢？,由于蛋白质是大分子化合物且结构复杂,所以,以前人们一直认为蛋白质是遗传物质,作为遗传物质应该具备以下几个条件：,1、在细胞的生长和繁殖过程中能够精确的
2、复制自己；,2、能储存巨大的遗传信息（即大分子化合物）；,3、能指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢 和生物的性状；,4、能在后代之间传递遗传信息；,5、结构稳定，并能产生可遗传的变异。,大分子化合物,由于蛋白质也是大分子化合物且结构复杂,所以,以前人们一直认为蛋白质是遗传物质,最早通过实验对这个观点提出挑战的人格里菲思,20世纪30年代，人们认识了DNA的分子结构，知道DNA也是大分子化合物，DNA的基本单位是脱氧核苷酸。,疑问： 蛋白质真的是遗传物质吗？,二、肺炎双球菌的转化实验,多糖类荚膜,S型细菌,R型细菌,光滑Smooth,粗糙rough,有多糖类的荚膜,无多糖类的荚膜,有毒性，可致死
3、,无毒性,菌落,菌体,毒性,请同学们阅读教材P43，并思考以下问题：,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？,(一 )格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验,将R型活菌注入小鼠体内,一段时间后 小鼠不死亡,将S型活菌注入小鼠体内,一段时间后 小鼠患败血症死亡,将加热杀死的S型菌注入小鼠体内,一段时间后 小鼠不死亡,注意：加热杀死S型菌的过程中，其蛋白质变性失活，但DNA在加热结束后随温度降低又逐渐恢复活性。,将R型活菌与加热杀死的S型菌注入小鼠体内,一段时间后 小鼠患败血症死亡,使小鼠患败血症而死亡.,R型活菌,因为:,为什么第四组实验将R型活细菌和加热杀死
4、后的S型细菌（破坏蛋白质结构，保留完整的DNA结构）混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡？,S型活菌,加热杀死S型菌,R型活菌,混合,转化,实验结论：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转化因子,繁殖,画课本P43,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？,假如你是当时的科学家,应该怎样设计实验来证明“转化因子”是什么物质?,讨论:,在证明DNA还是蛋白质或其他物质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？（课本P46思考与讨论2）,必须将蛋白质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用.,提出问题,实验方案：,2、分别与R型细菌混合培养，观察其后代
5、是否有S型细菌出现.,1、从活的S型细菌中分离，提取出各种成分，(DNA、蛋白质和多糖 等物质),DNA、蛋白质和其他物质谁是遗传物质?,作出假设:,实施方案 验证预测,预期效果：,DNA是遗传物质,只有加入S型菌的DNA才能使R型菌转变成S型菌,分析结论,实验材料：,两种类型的肺炎双球菌(R型和S型),R型菌,（二）、 艾弗里确定转化因子的实验(肺炎双球菌体外转化实验),R型菌,只长R型菌,只长R型菌,R型菌,较多,较少,DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质,结论：,肺炎双球菌转化实验结论 （包括体内转化和体外转化实验）： DNA是遗传物质,画课本P44,记笔记,1注射后能使小白鼠因患败血
6、病而死亡的是（ ） 双选题 AR型肺炎双球菌 B加热杀死后的S型肺炎双球菌 C加热杀死后的R型肺炎双球菌与S型细菌混合 D加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合,CD,练习:,2.肺炎双球菌转化实验中,发现无毒R型和被加热杀死的有毒S型细菌混合后,在小鼠体内找到了下列类型的 细菌 （ ）,A、无毒R型，有毒S型 B、有毒R型，无毒S型 C、有毒R型，有毒S型 D、无毒R型，无毒S型,A,更具说服力的 三、噬菌体侵染细菌的实验,1952年赫尔希（A.Hershey)和蔡斯（M.Chase),由于艾佛里实验中提取的DNA纯度不是100%，仍含有少量蛋白质，引起人们对结论的怀疑。,T4-噬菌体,T
7、2噬菌体： 专门寄生在细菌体内的病毒。,（1）噬菌体的结构模式图,T2噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是DNA?,三、 噬菌体侵染细菌的实验,蛋白质 外壳,DNA,噬菌体侵染细菌的过程：,侵入别的细菌,侵入,合成,吸附,组装,释放,记笔记,细菌DNA,二、噬菌体细菌的实验(动画演示),单击画面继续,（1）关于噬菌体：,在T2噬菌体的化学分析中, 对蛋白质和DNA的进一步分析表明: 硫仅存在于蛋白质分子中, 99%的磷都存在于DNA分子中.,画课本P44最后一段,（2）研究方法：,同位素标记法（记笔记）,蛋白质的组成元素： DNA的组成元素：,C、H、O、N、S,C、H、O、N 、P,（ 32P标
8、记）,（ 35S标记）,标记噬菌体的方法（画课本P45）,先培养大肠杆菌：在分别含有放射性同位素32P 和35S的培养基中培养细菌,再培养噬菌体：分别用上述细菌培养T2噬菌体，得到含32P的噬菌体和含35S的噬菌体,（3）实验过程：,蛋白质含35S 的噬菌体,+细菌 (未标记),上清液(含T2噬菌体的蛋白质外壳）,沉淀物(含被感染的细菌),说明噬菌体的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,-放射性35S很高,-放射性35S很低,思考：搅拌和离心的目的分别是什么？ （画课本P45）,记笔记,思考：这个结果说明什么问题？,用放射性同位素32P标记DNA,DNA含3
9、2P 的噬菌体,+细菌 (未标记),上清液,沉淀物,说明噬菌体的DNA进入到细菌内。,-放射性32P很低,-放射性32P很高,记笔记,思考：这个结果说明什么问题？,思考：实验一中沉淀物的放射性为什么是“很低”而不是“没有”？,“很低”的原因：搅拌不充分，少数噬菌体的蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌表面，离心后随大肠杆菌到沉淀物中。,思考：实验二中上清液的放射性为什么是“很低”而不是“没有”？,“很低”的原因： 保温时间太短，少数噬菌体的DNA没有侵染到大肠杆菌内，离心后分布在上清液中。,保温时间太长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代噬菌体，离心后分布在上清液中。,实验过程及结果：,第一组 实验,第
10、二组实验,亲代 噬菌体,35 S标记蛋白质,32 P标记DNA,宿主 细胞内,正常32S蛋白质,正常31P的DNA,子代 噬菌体,外壳蛋白质只含32S,内部DNA含32P（少数）和31P（多数）,实验 结论,DNA是遗传物质,在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA, 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。 因此DNA才是真正的遗传物质。 （画课本P45）,噬菌体侵染细菌的实验表明:,思考：本实验能证明蛋白质不是遗传物质吗？,注意：本实验不能证明蛋白质不是遗传物质。,在上述试验中，为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA标记？用14C和18O同
11、位素标记可行吗？ （课本P45旁栏思考题）,因为S只存在于噬菌体的蛋白质中，P主要存在于DNA中。,用14C、18O、3H、15N都不行，因为蛋白质和DNA都含有这些元素。,目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数生物 都是以DNA作为遗传物质的。,DNA是唯一的遗传物质吗？,遗传物质的类型,烟草花叶病毒（RNA病毒）,烟草花叶病毒感染烟叶的实验,烟草花叶病毒感染烟叶的实验,被感染,感染,感染,正常,烟草花叶病毒感染烟叶的实验,感染,RNA,蛋白质,不感染,结论： RNA病毒的遗传物质是RNA,烟草花叶病毒,DNA是噬菌体（DNA病毒）的遗传物质。 RNA是烟草花叶病毒（RNA病毒）的遗传物
12、质 原核和真核生物有DNA和RNA，DNA是遗传物质 绝大多数生物DNA是遗传物质。 少数生物（RNA病毒）只有RNA一种核酸，RNA是遗传物质。,核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。 因此DNA是主要的遗传物质。,总结,绝大多数生物的遗传物质是DNA ,少数病毒的遗传物质是RNA。,1：病毒的遗传物质是（ ） 人的遗传物质是（ ） A、DNA B、RNA C、DNA和RNA D、DNA或RNA,D,A,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
13、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. ,A,3.噬菌体侵染细菌的实验证明了（ ） ADNA是主要的遗传物质 BDNA和蛋白质是遗传物质CDNA是遗传物质 DRNA是遗传物质,C,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,6、噬菌体侵染细菌过程中合成的DNA属于 A、细菌的 B、噬菌体的 C、细菌或噬菌体 D、细菌和噬
14、菌体,7、噬菌体侵染细菌过程中合成的DNA的原料来自 A、细菌 B、噬菌体 C、细菌或噬菌体 D、细菌和噬菌体,8、在噬菌体侵染细菌的实验中，新噬菌体的蛋白质外壳是 A、在细菌DNA指导下，用细菌的物质合成 B、在噬菌体DNA指导下，用噬菌体的物质合成 C、在细菌DNA指导下，用噬菌体的物质合成的 D、在噬菌体DNA指导下，用细菌的物质合成,9、用噬菌体去感染体内含大量3H的细菌，细菌解体后3H A、随细菌的解体而消失 B、发现于噬菌体的外壳及DNA中 C、仅发现于噬菌体的DNA D、仅发现于噬菌体的外壳中,10、下列叙述不正确的是 A、只含有RNA的生物，遗传物质是RNA B、只含有DNA的
15、生物，遗传物质是DNA C、既有DNA又有RNA的生物，遗传物质是DNA和RNA D、既有DNA又有RNA的生物，遗传物质是DNA不是RNA,11、下列不能被噬菌体侵染细菌实验所证明的是 A、DNA是遗传物质 B、DNA有复制功能，使前后代有一定连续性 C、DNA能指导蛋白质的合成 D、DNA能产生可遗传的变异,12、噬菌体侵染细菌的基本过程依次为 A、吸附注入合成组装释放 B、吸附组装合成注入释放 C、注入组装合成释放 D、组装注入合成释放,在B图中： (1)a表示用TMV的 感染烟叶，结果 。 (2)b表示用 感染烟叶，结果 。 (3)c表示用 和 组成的“杂种病毒”感染烟叶，结果 。,(4)d表示用人工合成的“杂种病毒”产生的后
