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1、第一节 DNA是主要的遗传物质,第3章 基因的本质,染色体在生物遗传中起着重要作用,20世纪中叶,科学家发现:染色体主要由 蛋白质和DNA(成分)组成。,蛋白质,DNA,染色体,染色体,谁是遗传物质呢?,第一节 DNA是主要的遗传物质,第3章 基因的本质,对遗传物质的早期推测,20世纪二三十年代人们对蛋白质和DNA的认识水平如何?,当时认为遗传物质是哪种物质?为什么会有这样的观点?,20世纪30年代:对DNA的化学组成有了初步的了解,认为DNA在遗传中有重要作用,认为蛋白质是遗传物质的观点还是占主导地位。,20世纪20年代:对蛋白质的结构有较多的了解,认为其中氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含着
2、遗传信息。所以认为蛋白质是生物的遗传物质。,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,艾弗里确定转化因子的实验,噬菌体侵染细菌的实验,一、肺炎双球菌的转化实验,(一)格里菲思的实验,1、实验材料:,2、实验过程及现象分析:,3、推论:,加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”,能将R型活菌转化为S型活菌。,肺炎双球菌,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?,实验设计寻找转化因子:,关键思路:把各种化合物分开,单独观 察,确定唯一变量。,设计方法:把由S型细菌中分离,提取出 的各种成分,单独作用于R型 细菌。,分别与R型活细菌混合培养,R,R,S,DNA
3、,蛋白质,多糖,R,DNA+DNA酶,(二)艾弗里的实验:,1、实验过程:,思考与讨论,在实验中设置DNA酶处理DNA目的是什么?,说明DNA的分解产物不是转化因子,反证DNA是转化因子,DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。,3、结论:,2、实验现象:,加入DNA,R型菌才转化为S型菌,且与纯度有关;加入其它物质,不能使R型细菌发生转化。,这种性状的转化可以遗传。,背景资料:,可是,艾弗里的实验不但没有使科学界接受反而引起了科学界许多人怀疑。,终于在1952年,由美国科学家赫尔希和蔡斯找到了一种理想的实验材料T2噬菌体,通过噬菌体侵染细菌的实验从而证实了,科学界的怀疑、否定,不但没有能动摇艾
4、弗里等人继续探索的坚定信心,反而加强了他们的信念,为进一步明确、探索而奋斗。,在1949年艾弗里及同事将DNA中蛋白质的污染降到0.02%,但仍未能改变人们的观点。,是否有更好的实验材料,可以不用经过人工提纯DNA,就能单独地去观察DNA或蛋白质的作用呢?,二、噬菌体侵染细菌的实验,(一)实验材料:,T2噬菌体、大肠杆菌,(二)实验方法:,放射性同位素标记法,噬菌体侵染细菌的过程分哪几步?,?,DNA和蛋白质,应分别标记哪一种元素?,?,DNA标记P;蛋白质标记S。,吸附注入复制、合成组装释放,遗传物质是DNA.噬菌体进入细菌中的是DNA,蛋白质留在外面,这样就形成了与亲代一样的噬菌体,它的蛋
5、白质不是亲代连续下来的,是由DNA控制合成的。,实验说明什么?根据是什么?,?,噬菌体侵染细菌的实验:视频,赫尔希和蔡斯的实验:,?,1.如何让噬菌体被标记?,2.为什么不直接用分别含放射性同位素S和P的培养基来培养噬菌体,(三)赫尔希和蔡斯的实验过程:,过程探究3赫尔希和蔡斯的实验:,第一组 实验,第二组实验,亲代噬菌体,35 S标记蛋白质,32 P标记DNA,寄主细胞内,无35S标记蛋白质,无32P标记DNA,子代噬菌体,外壳蛋白质无35S,DNA有32P标记,实验结论,DNA分子具有连续性,是遗传物质,实验过程及结果:,赫尔希和蔡斯的实验表明:噬菌体侵染细菌时,进入到细菌的细胞中,而蛋白
6、质的外壳仍留在外面。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的传递的才是真正的遗传物质,所有生物的遗传物质都是DNA吗?,?,相关链接SARS病毒的结构:,相关链接 SARS病毒的遗传物质:,?,SARS病毒中,谁是遗传物质?,设计实验:证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么?,课堂延伸,烟草花叶病毒(TMV),被病毒感染的烟草叶片,设计实验:,蛋白质,RNA,设计思路:,技术方法:,将蛋白质与RNA分离,单独观察,自身分离、化学提取分离、酶解法分离,分离DNA与蛋白质的技术手段有三类:(1)自身分离。(同位素标记观察)(2)化学提取法分离RNA与蛋白质,(3)用RNA酶和蛋白酶分别处理噬菌体,分离,
7、分离,重组,重组,感染,新的病毒,产生哪种病毒?,知识建构大多数生物以 DNA 为遗传物质,少数生物以 RNA 为遗传物质,所以 核酸 是一切生物的遗传物质,DNA 是主要的遗传物质。蛋白质 不是(是,不是)遗传物质。,本节主要内容,1.格里菲思 肺炎双球菌的转化实验存在转化因子2.艾弗里 肺炎双球菌的转化因子实验DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质3.赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验DNA才是真正的遗传物质4.有些病毒不含DNA,只含RNA和蛋白质RNA是遗传物质DNA是主要的遗传物质,1注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是()AR型肺炎双球菌 B加热杀死后的R型肺炎双球菌 C加热杀
8、死后的S型肺炎双球菌 D加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细 菌混合2用噬菌体去感染体内含32P的细胞,在细菌 解体后含32P的是()A子代噬菌体DNA B子代噬菌体所有部分 C子代噬菌体蛋白质外壳 D子代噬菌体不含32P,学习自测,D,A,3噬菌体外壳的合成原料直接来自于()A细菌 B噬菌体 C原噬菌体外壳降解 D环境,C,学习自测,4.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,5、若用15N 15N,35S,32P标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的组成结构成分中,能找到的放射性元素为()A可在外壳中找到 15N
9、和35S B可在DNA中找到15N和32P C可在外壳中找到15N D可在DNA中找到15N,32P 和 35S,B,1928年,英国的格里菲思用一种细菌肺炎双球菌做了感染小鼠的实验。,R型菌(无毒,无荚膜),S型菌(有毒,有荚膜),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,无毒性,菌落,菌体,毒性,肺炎双球菌,什么是败血症?,少量细菌不能在人体的血液中生长繁殖,但如果侵入细菌过多,或人体的抵抗力很差,不能将入侵的细菌消除,细菌便在人体血液中生长繁殖,并造成全身性的感染,称为败血症。当病菌进入人体繁殖后,会释放出许多毒素,引起病人畏寒、发热、头痛、等症状。严重的病人可能会神志不清,甚至休克等。,过程探究1格里菲思的实验:,对比A.B组的实验现象,这说明了什么?,什么使活R型细菌转变成活的S型细菌?,?,由于体内有活的S型细菌的作用。,活的R型细菌变成了活的S型细菌。,加热杀死的S型细菌使活的R型细菌发生了转化。,思考:,D组小鼠为什么会死亡呢?,活的S型细菌如何出现?,S型细菌使小鼠死亡。,噬菌体的结构模式图,(1)结构:头部和尾部的外壳是由 构成,头部内含有。,蛋白质,DNA,(3)增殖特点:在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。,(2)与大肠杆菌的关系:,寄生,