第三章基因的本質(zhì)第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)當(dāng)前1頁，總共31頁。孟德爾通過

豌豆實(shí)驗(yàn)證

明了生物的

性狀是由

控制。染色體摩爾根通過果蠅實(shí)驗(yàn)證明：基因位于

上。蛋白質(zhì)和DNA科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體主要組成成分：

。遺傳因子誰是遺傳物質(zhì)？當(dāng)前2頁，總共31頁。問題探討20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成的。在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？這個(gè)問題曾引起生物學(xué)界激烈的爭(zhēng)論。1、遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)？遺傳物質(zhì)必須穩(wěn)定，要能貯存大量的遺傳信息，可以準(zhǔn)確地復(fù)制，傳遞給下一代等。2、證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法有哪些？同位素標(biāo)記法、分離提純法、病毒重組法等。當(dāng)前3頁，總共31頁。一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)

蛋白質(zhì)(氨基酸)多種多樣：遺傳物質(zhì)

染色體DNA（結(jié)構(gòu)不清楚）：？

當(dāng)前4頁，總共31頁。DNA基本單位－脫氧核苷酸脫氧核糖堿基磷酸AGCT20世紀(jì)30年代：當(dāng)前5頁，總共31頁。脫氧核苷酸的種類AGCT腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸20世紀(jì)30年代：DNA有重要作用當(dāng)前6頁，總共31頁。多糖類莢膜R型菌：菌落粗糙(Rough)、無毒性(一)肺炎雙球菌二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)S型菌：菌落光滑（Smooth）、有毒性,小鼠：敗血病當(dāng)前7頁，總共31頁。實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)前8頁，總共31頁。1.將R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。2.將S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥死亡。(二)肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)3.將加熱殺死后的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。4.將R型活細(xì)菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。當(dāng)前9頁，總共31頁。結(jié)論:S型死菌中含有一種“轉(zhuǎn)化因子”，能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌使小鼠致死。獨(dú)立思考完成課時(shí)練39頁高校課堂探究一當(dāng)前10頁，總共31頁。(三)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

當(dāng)前11頁，總共31頁。結(jié)論：DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。當(dāng)前12頁，總共31頁。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)者

.艾弗里及同事培養(yǎng)細(xì)菌

（體內(nèi)）培養(yǎng)基（體外）實(shí)驗(yàn)結(jié)果

能使R型菌轉(zhuǎn)化S型菌S型菌的

能使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌實(shí)驗(yàn)結(jié)論S型菌體內(nèi)有

。S型菌的

是遺傳物質(zhì)聯(lián)系1、所用的材料相同，都是肺炎雙球菌2、體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)僅提出S型菌內(nèi)有

，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明轉(zhuǎn)化因子是

。3、兩個(gè)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)都遵循對(duì)照原則。格里菲思小鼠轉(zhuǎn)化因子加熱殺死的S型菌DNADNA轉(zhuǎn)化因子DNA當(dāng)前13頁，總共31頁。疑問：由于艾弗里的實(shí)驗(yàn)中提取的DNA，純度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)，因此，仍有人表示懷疑。那么要怎樣設(shè)計(jì)才能讓人無可挑剔呢？

設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開，然后單獨(dú)、直接觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用。實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路當(dāng)前14頁，總共31頁。三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)結(jié)果當(dāng)前15頁，總共31頁。三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1952返回當(dāng)前16頁，總共31頁。噬菌體侵染細(xì)菌的動(dòng)態(tài)過程：動(dòng)畫侵入別的細(xì)菌侵入合成組裝釋放吸附侵入合成組裝釋放吸附當(dāng)前17頁，總共31頁。蛋白質(zhì)的組成元素：DNA的組成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P（標(biāo)記35S）（標(biāo)記32P）噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)方法：

法。2、實(shí)驗(yàn)過程：一組用35S標(biāo)記噬菌體_____，另一組用32P標(biāo)記噬菌體_______。放射性同位素標(biāo)記蛋白質(zhì)DNA當(dāng)前18頁，總共31頁。(一)標(biāo)記噬菌體方法：同位素示蹤(標(biāo)記)法返回標(biāo)記大腸桿菌大腸桿菌+

含35s的培養(yǎng)基含

35s的大腸桿菌大腸桿菌+

含32p的培養(yǎng)基含32p的大腸桿菌標(biāo)記T2噬菌體T2噬菌體+含35s的大腸桿菌

含35sT2的噬菌體T2噬菌體+含32p的大腸桿菌

含32pT2的噬菌體當(dāng)前19頁，總共31頁。(二)實(shí)驗(yàn)步驟:標(biāo)記細(xì)菌

標(biāo)記噬菌體噬菌體侵染細(xì)菌攪拌離心觀察放射性的分布（一組用32P標(biāo)記DNA，一組用35S標(biāo)記蛋白質(zhì))

當(dāng)前20頁，總共31頁。離心離心第一（二）組實(shí)驗(yàn)中為什么上清液的放射性很高（低），沉淀物的放射性很低（高）？在第一組實(shí)驗(yàn)中，35S標(biāo)記的T2噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)后，攪拌不充分，使吸附在大腸桿菌外被35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)外殼沒有與大腸桿菌完全分離開，離心后進(jìn)入沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)放射性。在第二組實(shí)驗(yàn)中，32P標(biāo)記的噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)的時(shí)間過長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)增殖后釋放出來，經(jīng)離心后分布于上清液；混合培養(yǎng)的時(shí)間過短，有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。當(dāng)前21頁，總共31頁。第二組實(shí)驗(yàn)（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：第一組實(shí)驗(yàn)親代噬菌體32P標(biāo)記DNA35S標(biāo)記蛋白質(zhì)大腸桿菌內(nèi)有32P標(biāo)記DNA無35S標(biāo)記蛋白質(zhì)子代噬菌體DNA有32P標(biāo)記外殼蛋白質(zhì)無35S實(shí)驗(yàn)結(jié)論DNA分子是遺傳物質(zhì)當(dāng)前22頁，總共31頁。結(jié)論：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，ＤＮＡ進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)的外殼仍留在外面。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的ＤＮＡ傳遞的。ＤＮＡ才是真正的遺傳物質(zhì)。當(dāng)前23頁，總共31頁。思考與討論1.細(xì)菌和病毒作為實(shí)驗(yàn)材料，具有的優(yōu)點(diǎn)是：（1）個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。細(xì)菌是單細(xì)胞生物，病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。（2）繁殖快。細(xì)菌20～30min就可繁殖一代，病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。2.最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地去觀察DNA或蛋白質(zhì)的作用。3.艾弗里采用的主要技術(shù)手段有細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等。赫爾希采用的主要技術(shù)手段有噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)，以及物質(zhì)的提取和分離技術(shù)等?？茖W(xué)成果的取得必須有技術(shù)手段做保證，技術(shù)的發(fā)展需要以科學(xué)原理為基礎(chǔ)，因此，科學(xué)與技術(shù)是相互支持、相互促進(jìn)的。當(dāng)前24頁，總共31頁。RNA

蛋白質(zhì)感染不感染煙草花葉病毒煙葉煙葉得花葉病不得花葉病四、DNA是主要的遺傳物質(zhì)（一）RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)結(jié)論：煙草花葉病毒的RNA控制其性狀，RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。當(dāng)前25頁，總共31頁。具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物真核生物的遺傳物質(zhì)原核生物的遺傳物質(zhì)DNA

多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA（二）DNA是主要的遺傳物質(zhì)當(dāng)前26頁，總共31頁。小結(jié)：大多數(shù)生物以

為遺傳物質(zhì)，少數(shù)生物以

為遺傳物質(zhì)，所以

是一切生物的遺傳物質(zhì)，

是主要的遺傳物質(zhì)。蛋白質(zhì)

（是，不是）遺傳物質(zhì)。DNARNA核酸DNA不是當(dāng)前27頁，總共31頁。

思考:DNA或RNADNADNA

2、煙草的遺傳物質(zhì)是什么？DNA

1、動(dòng)物和人體的遺傳物質(zhì)是什么？

3、細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是什么？

4、一切生物的遺傳物質(zhì)是什么？

5、病毒的遺傳物質(zhì)是什么？核酸當(dāng)前28頁，總共31頁。植物細(xì)胞中DNA的載體：染色體、葉綠體、線粒體動(dòng)物細(xì)胞中DNA的載體：染色體、線粒體所以說，染色體是DNA的主要載體。五、DNA的分布原核細(xì)胞和病毒沒有染色體。當(dāng)前29頁，總共31頁。1．凡是具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物(包括真核生物和原核生物)，既有DNA又有RNA，其遺傳物質(zhì)是DNA。2．不具細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物（病毒）多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，如T2噬菌體等，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，如煙草花葉病毒、HIV等。3．就整個(gè)生物界來說，絕大多數(shù)生物是以DNA作為遺傳物質(zhì)的，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)；但對(duì)某個(gè)生物體來說，遺傳物質(zhì)只能是DNA或RNA。當(dāng)前30頁，總共31頁。課后練習(xí)基礎(chǔ)題

1.（1）（×）;(2)（×）。2.C。3.D。拓展題1.實(shí)驗(yàn)表明