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1、基因的本质,第3章,第1节 DNA是主要的遗传物质,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,1.实验目的：研究DNA和蛋白质谁是遗传物质？,2.实验材料：,两种肺炎双球菌,R型菌粗糙，无荚膜，,S型菌光滑，有荚膜，,一.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验,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？,思考,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,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
2、质转化因子,格里菲思实验的结论是什么?,实验结论：,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？,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？,必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。,提出问题：,实验方案：,2、然后分别将它们加入已经培养了R型细菌的培养基中。观察结果,1、从S型活细菌中提取出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,结果预测：,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,R型细菌,二、艾弗里确定转化
3、因子的实验,R型细菌,只长R型菌,只长R型菌,R型细菌,DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA是转化因子。,以上转化实验表明：,D N A 是 遗 传 物 质。,实验结论：,（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,T2噬菌体中60%是蛋白质,40%是DNA.,1952年赫尔希和蔡斯 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,实验方法:同位素标记法 同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫做示踪元素。用示踪元素标记的化合物，化学性质不变。人们可以根据这种化合物的性质，对有关的一系列化学反应进行追踪。这种科学研究方法叫做同位素标记法。,在T2噬
4、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.,1.用哪些同位素标记DNA和蛋白质?,提示：DNA有，但多数蛋白质没有的元素是哪种？只有蛋白质有，而DNA没有的元素又是哪种？,用35S标记部分噬菌体的蛋白质，用32P标记部分噬菌体的DNA。,怎样用同位素分别标记DNA和蛋白质?,1.用分别放有35S 和32P的培养基培养细菌2.用噬菌体分别侵染上述细菌3.制备分离只含35S或只含32P的噬菌体,（2）实验过程：,蛋白质含35S的噬菌体,+细菌(未标记),上清液(T2噬菌体颗粒)-含放射性物质35S,沉淀被感染的细菌和新形成的噬菌体-
5、未检测到35S,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,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),(T2噬菌体颗粒)-未检测到32P,被感染的细菌和新形成的噬菌体中-检测到32P,说明DNA进入到细菌内去了,噬菌体侵染细菌的动态过程：,动画,侵入别的细菌,侵入,合成,吸附,组装,释放,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。,噬菌体侵染细菌的实验表明:,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
6、质的。,DNA主要的遗传物质,DNA是唯一的遗传物质吗？,RNA（核糖核酸）,有些病毒，它们不含有DNA,只含有RNA。在这种情况下，RNA就起着遗传物质的作用。,具体生物有：烟草花叶病毒，车前草病毒，爱滋病病毒，致癌病毒，流感病毒，SARS病毒，,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,染色体是DNA的主要载体,遗传物质的特点,1、分子结构具有相对的稳定性；,2、能够自我复制，使前后代保持一定 的连续性；,3、能够指导蛋白质的合成，从而控制 新陈代谢过程和性状；,4、能够产生可遗
7、传的变异。,遗传物质的特点：,例：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,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,D,练习:,2、蛋白质不是遗传物质的原因之一是()：它的含量很少 它不能自我复制C.它与新陈代谢无关 D.它的种类很多,B,小资料:,T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,T2噬菌体侵染细菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分,从而进行大量的繁殖.,2.最关键的设计思路是：设法把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA的作用。,思考与讨论:,1.（1）个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。（2）繁殖快。细菌2030 min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。,3.艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术等,
