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1、第三章第三章 基因的本质基因的本质第一节第一节 DNADNA是主要的遗传物是主要的遗传物质质约约翰翰逊逊孟孟德德尔尔摩摩尔尔根根性状是由性状是由 决定的。决定的。将遗传因子改名为将遗传因子改名为 。基因在基因在 上。上。遗传因子遗传因子基因基因染色体染色体蛋白质蛋白质DNADNA染色体染色体遗传物质可能是遗传物质可能是DNADNA，也可能是蛋白质。，也可能是蛋白质。染色体的主要成分是？染色体的主要成分是？S型细胞型细胞R型细胞型细胞光滑光滑Smooth粗糙粗糙Rough有多糖类的荚膜有多糖类的荚膜无荚膜无荚膜有毒性，可致死有毒性，可致死无毒性无毒性菌落菌落菌体菌体毒性毒性毒性：使人得肺炎，小鼠
2、得败血症毒性：使人得肺炎，小鼠得败血症组号组号实验处理实验处理小鼠小鼠存存活情况活情况1 1R R型细菌型细菌 2 2S S型细菌型细菌 3 3加热杀死的加热杀死的S S型细菌型细菌4 4R R型细菌型细菌+ +加热杀死的加热杀死的S S型细菌型细菌 vv活活vv死死vv活活vv死死5.5.抽取死亡小鼠的心血，得到抽取死亡小鼠的心血，得到S S型活细菌型活细菌6.6.在培养基上继续培养，后代仍是在培养基上继续培养，后代仍是S S型型R R型活细菌型活细菌 S S型细菌型细菌转化因子转化因子转化因子不转化因子不受高温影响受高温影响注意注意转化作用是指一种生物由于接受了另一种生物的遗转化作用是指一
3、种生物由于接受了另一种生物的遗传物质，而表现出后者的某些遗传性状或发生遗传传物质，而表现出后者的某些遗传性状或发生遗传性状改变的现象。性状改变的现象。转化转化:讨论讨论: 假如你是当时科学家你应该怎样来设计假如你是当时科学家你应该怎样来设计”证明转化因子是什么物质证明转化因子是什么物质”的实验的实验? 把把S型细菌的组成物质分离提纯，分型细菌的组成物质分离提纯，分别与别与R型细菌混合，观察效果。型细菌混合，观察效果。肺炎双球菌内有肺炎双球菌内有肺炎双球菌内有肺炎双球菌内有DNADNA、蛋白质、多糖、蛋白质、多糖、蛋白质、多糖、蛋白质、多糖等化等化等化等化学成分，到底哪种成分是转化因子呢？学成分
4、，到底哪种成分是转化因子呢？学成分，到底哪种成分是转化因子呢？学成分，到底哪种成分是转化因子呢？新问题新问题S型细菌型细菌多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNA 分别与分别与R型活细菌混合培养型活细菌混合培养RRRRRRS二、艾弗里二、艾弗里DNA转化实验转化实验(图解图解)DNA+DNA酶酶DNADNA才是使才是使R R型细菌产生稳定遗传变化的物质，型细菌产生稳定遗传变化的物质，也就是说也就是说DNADNA是遗传物质。是遗传物质。R型细菌型细菌DNA整合了整合了S型荚膜基因，转化为型荚膜基因，转化为S型细菌。型细菌。 实验中提取的实验中提取的DNA，纯度最高时还有，纯度最高时还有0
5、.02%的蛋白质。的蛋白质。 自然界中是否有生物可以将自然界中是否有生物可以将DNA和蛋白和蛋白质完全区分开质完全区分开?艾弗里DNA转化实验的缺陷 1952 1952年年，美国的科学家赫尔希和蔡斯，美国的科学家赫尔希和蔡斯利用利用噬菌体去侵染细菌，观察亲代噬菌体噬菌体去侵染细菌，观察亲代噬菌体(DNA(DNA和蛋和蛋白质白质) )与子代噬菌体与子代噬菌体(DNA(DNA和蛋白质和蛋白质) )的关系的关系他们因此获得了诺贝尔奖！他们因此获得了诺贝尔奖！三、噬菌体细菌的实验T2噬菌体是一种专门寄生噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，在大肠杆菌体内的病毒，由由蛋白质蛋白质外壳和外壳和DNA组
6、成。组成。1.1.吸附吸附2.2.注入注入3.3.合成合成4.4.组装组装5.5.释放释放噬菌体侵染细菌示意图噬菌体侵染细菌示意图新合成的噬菌体，新合成的噬菌体，原料来自于哪里？原料来自于哪里？大肠杆菌大肠杆菌DNADNA和蛋白质和蛋白质, ,应分别标记哪种元素？应分别标记哪种元素？? ? ? ? 同位素标记法同位素标记法 要想知道是要想知道是DNA ，还是蛋白质从亲代，还是蛋白质从亲代噬菌体遗传给子代？用什么方法研究？噬菌体遗传给子代？用什么方法研究？? ? ? ? 相关链接相关链接噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验： 蛋白质的元素组成：蛋白质的元素组成：蛋白质的元素组成：蛋白质的元素
7、组成：C H O N S氨基酸结构简式氨基酸结构简式DNADNA的元素组成：的元素组成：的元素组成：的元素组成：脱氧脱氧核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸碱基碱基碱基碱基脱氧核糖核苷酸结构简式脱氧核糖核苷酸结构简式C H O N PDNADNA和蛋白质和蛋白质, ,应分别标记哪种元素？应分别标记哪种元素？? ? ? ? DNADNA标记标记32P;P;蛋白质标记蛋白质标记3535S S。同位素标记法同位素标记法 要想知道是要想知道是DNA ，还是蛋白质从亲代，还是蛋白质从亲代噬菌体遗传给子代？用什么方法研究？噬菌体遗传给子代？用什么方法研究？? ? ? ? 相关链接相关链接噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染
8、细菌的实验： ? ? ? ? 如何让噬菌体被标记？如何让噬菌体被标记？（提示：在噬菌体的产生过程中标记）（提示：在噬菌体的产生过程中标记）先用含有标记的元素培养先用含有标记的元素培养大肠杆菌，再用噬箘体侵大肠杆菌，再用噬箘体侵染细菌。噬菌体以大肠杆染细菌。噬菌体以大肠杆菌细胞内物质为原料合成菌细胞内物质为原料合成后代；后代均会被标记上。后代；后代均会被标记上。被被35S标记标记的噬菌体的噬菌体被被32P标记标记的噬菌体的噬菌体被被35S标记的噬菌标记的噬菌体与细菌混合体与细菌混合被被32P标记的噬菌标记的噬菌体与细菌混合体与细菌混合上清液出现上清液出现放射性放射性沉淀出现沉淀出现放射性放射性保
9、温后离心保温后离心保温后离心保温后离心实验结果：实验结果： 第一组第一组 实验实验第二组第二组实验实验亲代亲代噬菌体噬菌体3232P P标记标记DNADNA3535S S标记标记蛋白质蛋白质子代子代噬菌体噬菌体DNADNA有有3232P P标记标记外壳蛋白外壳蛋白质无质无3535S S实验结论实验结论DNA分子在亲子分子在亲子代间具有连续性，代间具有连续性，是遗传物质是遗传物质DNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？蛋白质外壳蛋白质外壳RNA烟草花叶烟草花叶病毒病毒车前草病毒车前草病毒结论：结论：RNARNA是遗传物质是遗传物质病毒拆分重建实验：病毒拆分重建实验： 生物生物生物生物非细胞
10、结构非细胞结构非细胞结构非细胞结构-病毒病毒病毒病毒细胞结构细胞结构细胞结构细胞结构原核细胞原核细胞原核细胞原核细胞原核生物原核生物原核生物原核生物真核细胞真核细胞真核细胞真核细胞真核生物真核生物真核生物真核生物DNADNADNADNADNADNADNADNADNADNADNADNARNARNARNARNARNARNARNARNA病毒病毒病毒病毒( ( ( (少数少数少数少数) ) ) )DNADNADNADNA病毒病毒病毒病毒( ( ( (多数多数多数多数) ) ) )四四 遗传物质的种类遗传物质的种类因此，因此，DNA DNA 是主要的遗传物质；是主要的遗传物质；由于细胞中的由于细胞中的D
11、NADNA大部分在染色体上，所以说遗传物质的主要大部分在染色体上，所以说遗传物质的主要载体是染色体。载体是染色体。核酸是遗传物质的实验证据核酸是遗传物质的实验证据 证据二：噬菌体侵染细菌的实验证据二：噬菌体侵染细菌的实验证据一：肺炎双球菌的转化实验证据一：肺炎双球菌的转化实验 格里菲思细菌转化实验格里菲思细菌转化实验 艾弗里艾弗里DNADNA转化实验转化实验证据三：烟草花叶病毒侵染烟草的实验证据三：烟草花叶病毒侵染烟草的实验思考思考:在赫尔希和蔡斯的实验中，保温时间过长在赫尔希和蔡斯的实验中，保温时间过长或过短，会产生怎样的影响或过短，会产生怎样的影响?被被35S标记标记的噬菌体的噬菌体被被3
12、5S标记的噬菌标记的噬菌体与细菌混合体与细菌混合上清液出现上清液出现放射性放射性保温保温保保温温时时间间过过长长，被被侵侵入入的的大大肠肠杆杆菌菌已已裂裂解解，沉沉淀物过少或没有；淀物过少或没有；保保温温时时间间过过短短，噬噬菌菌体体还还没没有有侵侵入入大大肠肠杆杆菌菌，实验失败。实验失败。被被32P标记标记的噬菌体的噬菌体被被32P标记的噬菌标记的噬菌体与细菌混合体与细菌混合沉淀出现沉淀出现放射性放射性保温保温保保温温时时间间过过长长，被被侵侵入入的的大大肠肠杆杆菌菌已已裂裂解解，上上清液中也出现放射性（易考）清液中也出现放射性（易考）保保温温时时间间过过短短，噬噬菌菌体体还还没没有有侵侵入入大大肠肠杆杆菌菌，实验失败。实验失败。思考思考:作为遗传物质应具备什么样的特点作为遗传物质应具备什么样的特点?分子结构具有相对的稳定性分子结构具有相对的稳定性能够自我复制，保持前后代的连续性能够自我复制，保持前后代的连续性能通过指导蛋白质合成，控制生物性状能通过指导蛋白质合成，控制生物性状能产生可遗传的变异能产生可遗传的变异例：病毒的遗传物质是（例：病毒的遗传物质是（ ） 人的遗传物质是人的遗传物质是 （ ）A、DNA B、RNA C、DNA和和RNA D、DNA或或RNADA巩固练习巩固练习
