第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)第1頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一遺傳物質(zhì)研究的歷史步伐

細(xì)胞有絲分裂的意義：遺傳性狀的穩(wěn)定染色體DNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是生物體主要的遺傳物質(zhì)20世紀(jì)20、30年代第2頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)艾弗里赫爾希格里菲思……挑戰(zhàn)？第3頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)材料S型菌SmoothR型菌Rough菌體菌落毒性多糖類莢膜有多糖類的莢膜無多糖類的莢膜表面光滑表面粗糙無毒性能夠使人患肺炎或使小鼠患敗血病有毒性第4頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一1、將R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡。分析：R菌不致死，無毒。步驟第5頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一2、將S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡。分析：S菌使小鼠致死，有毒性。第6頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一3、將加熱殺死后的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡分析：S菌死亡后失去毒性，不致死。第7頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一4、將無毒的R型活菌與加熱殺死后的S型菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，并分離出S活菌。R活菌+S死細(xì)菌

轉(zhuǎn)化（有毒有莢膜）S活細(xì)菌第8頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一

已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中，必然含有某種轉(zhuǎn)化因子——促成無毒的R活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒的S活細(xì)菌

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：“轉(zhuǎn)化因子”是什么？S細(xì)菌中有哪些物質(zhì)？第9頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一艾弗里確認(rèn)轉(zhuǎn)化因子即體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

設(shè)法把S細(xì)菌里的DNA與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)分開，加入R培養(yǎng)基中單獨(dú)地直接去觀察它們的作用設(shè)計(jì)思路第10頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一

多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNADNA水解物S型活細(xì)菌

分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)R型R型R型R型R型S型R型R型S型實(shí)驗(yàn)過程第11頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一1、加入DNA酶的組意圖何在？2、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能得出什么結(jié)論？“轉(zhuǎn)化因子”是DNA，DNA才是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。對(duì)照作用△轉(zhuǎn)化是指一種生物由于接受了另一種生物的遺傳物質(zhì)（DNA或RNA）而表現(xiàn)出后者的遺傳性狀，即發(fā)生遺傳性狀改變的現(xiàn)象。艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)第12頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一1．注射后能使小白鼠因患敗血病而死亡的是（

）A．R型肺炎雙球菌B．加熱殺死后的R型肺炎雙球菌C．加熱殺死后的S型肺炎雙球菌D．加熱殺死后的S型肺炎雙球菌與R型細(xì)菌混合D即時(shí)突破第13頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一2.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)無毒R型和被加熱殺死的有毒S型細(xì)菌混合后,在小鼠體內(nèi)找到了下列類型的細(xì)菌（）A、無毒R型，有毒S型B、有毒R型，無毒S型C、有毒R型，有毒S型D、無毒R型，無毒S型A第14頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一

艾弗里的實(shí)驗(yàn)引起了人們的注意，但是，由于艾弗里實(shí)驗(yàn)中提取出的DNA，純度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)，因此，仍有人對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示懷疑1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用放射性同位素標(biāo)記的新技術(shù)，完成了另一個(gè)更具有說服力的實(shí)驗(yàn)思維碰撞第15頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體、大腸桿菌噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)個(gè)體小、結(jié)構(gòu)簡單、繁殖快實(shí)驗(yàn)第16頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一T2噬菌體的特點(diǎn)噬菌體大腸桿菌

病毒必須寄生于活細(xì)胞才能生存

一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒

頭部和尾部的外殼是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，頭部內(nèi)含有DNA

在自身遺傳物質(zhì)的指導(dǎo)下進(jìn)行繁殖,原料來自大腸桿菌

子代噬菌體從宿主細(xì)胞即大腸桿菌裂解釋放第17頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：把噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA區(qū)分開，直接地、單獨(dú)地觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用2、實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記法3、實(shí)驗(yàn)原理和方法蛋白質(zhì)的組成元素：D

N

A

的組成元素：用32p標(biāo)記DNA用35s標(biāo)記蛋白質(zhì)

C、H、O、N、SC、H、O、N、P同位素標(biāo)記法標(biāo)記35s的蛋白質(zhì)

標(biāo)記32P的DNA

第18頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一實(shí)驗(yàn)過程標(biāo)記細(xì)菌

標(biāo)記噬菌體噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌（短時(shí)間保溫）攪拌離心

觀察放射性的分布不能用培養(yǎng)基直接標(biāo)記噬菌體，因?yàn)椴《緦I寄生生活。應(yīng)先培養(yǎng)放射性的細(xì)菌第19頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果親代噬菌體大腸桿菌內(nèi)子代噬菌體32P標(biāo)記DNA

32P標(biāo)記DNADNA

32P標(biāo)記35S標(biāo)記蛋白質(zhì)

35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼蛋白質(zhì)

35S無無有有浸染時(shí)，蛋白質(zhì)留大腸桿菌外，細(xì)菌體內(nèi)無35S浸染時(shí)，DNA進(jìn)入到大腸桿菌內(nèi)，細(xì)菌體內(nèi)有32P子代噬菌體無放射性子代噬菌體有放射性第20頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一

在噬菌體中,親代和子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA,也就是說,子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳給后代的,因此DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)表明

進(jìn)入大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)是DNA第21頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一噬菌體侵染細(xì)菌過程吸附注入合成組裝釋放噬菌體借尾絲吸附在大腸桿菌表面把DNA注入到大腸桿菌體內(nèi)利用大腸桿菌的化學(xué)成分和酶系統(tǒng)合成出子代噬菌體的DNA、蛋白質(zhì)新合成的DNA、蛋白質(zhì)組裝成很多子代噬菌體大腸桿菌解體，釋放出子代噬菌體第22頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一噬菌體侵染細(xì)菌的過程第23頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一活的R型細(xì)菌無毒活的S型細(xì)菌有毒死的S型細(xì)菌無毒活R細(xì)菌+死S細(xì)菌有毒R菌無毒，S菌有毒加熱后，S菌死亡無毒加熱死亡后的S菌種含有某種轉(zhuǎn)化因子，將無毒R菌轉(zhuǎn)化成有毒S菌只知加熱殺死的S型菌種有轉(zhuǎn)化因子第24頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一

多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNADNA水解物S型活細(xì)菌

分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)R型R型R型R型R型S型R型R型S型艾弗里實(shí)驗(yàn)“轉(zhuǎn)化因子”是DNA，DNA才是遺傳物質(zhì)第25頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)比較體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)者培養(yǎng)細(xì)菌實(shí)驗(yàn)原則實(shí)驗(yàn)結(jié)論聯(lián)系格里菲斯艾弗里用小鼠（體內(nèi)）培養(yǎng)基（體外）S型細(xì)菌與R型細(xì)菌毒性對(duì)照S型細(xì)菌物質(zhì)分離后分別與R型混合培養(yǎng)S型細(xì)菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子是DNA,DNA是遺傳物質(zhì)所用材料相同；體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)，體外實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明轉(zhuǎn)化因子是DNA；二者遵循單一變量原則、對(duì)照原則第26頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一(二)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)：一種專門寄生在

體內(nèi)的

。大腸桿菌病毒在自身遺傳物質(zhì)的指導(dǎo)下進(jìn)行繁殖,產(chǎn)生子代噬菌體，原料來自大腸桿菌子代噬菌體從大腸桿菌裂解釋放同位素標(biāo)記法？第27頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一噬菌體浸染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過程35s噬菌體32P噬菌體怎樣來獲得含有標(biāo)記的噬菌體35S的培養(yǎng)基大腸桿菌含35S的大腸桿菌噬菌體32P的培養(yǎng)基大腸桿菌含32P的大腸桿菌噬菌體？第28頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一實(shí)驗(yàn)過程標(biāo)記細(xì)菌

標(biāo)記噬菌體噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌（短時(shí)間保溫）攪拌離心

觀察放射性的分布“短時(shí)間”：保證子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)在大腸桿菌中正處于合成階段，子代噬菌體還沒有組裝好，或雖已經(jīng)組裝但并未使細(xì)菌發(fā)生裂解“保溫”：為噬菌體培養(yǎng)提供適宜的恒定的溫度，以保證酶的活性。攪拌的目的：使吸附在細(xì)菌上的噬菌體顆粒與細(xì)菌分離離心的目的：讓上清液中析出重量較輕的噬菌體外殼，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。內(nèi)部DNA不存在了的噬菌體外殼不能用培養(yǎng)基直接標(biāo)記噬菌體，因?yàn)椴《緦I寄生生活。應(yīng)先培養(yǎng)放射性的細(xì)菌第29頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果親代噬菌體大腸桿菌內(nèi)子代噬菌體32P標(biāo)記DNA

32P標(biāo)記DNADNA

32P標(biāo)記35S標(biāo)記蛋白質(zhì)

35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼蛋白質(zhì)

35S無無有有浸染時(shí)，蛋白質(zhì)留大腸桿菌外，細(xì)菌體內(nèi)無35S浸染時(shí)，DNA進(jìn)入到大腸桿菌內(nèi)，細(xì)菌體內(nèi)有32P子代噬菌體無放射性子代噬菌體有放射性第30頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一

在噬菌體中,親代和子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA,也就是說,子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳給后代的,因此DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)表明

進(jìn)入大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)是DNA，不是蛋白質(zhì)

DNA控制蛋白質(zhì)的合成第31頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、先培養(yǎng)細(xì)菌再培養(yǎng)噬菌體，最后用標(biāo)記的噬菌體去浸染未標(biāo)記的大腸桿菌2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢測注意事項(xiàng)用放射性同位素35S標(biāo)記外殼蛋白質(zhì)

攪拌不充分，吸附在大腸桿菌上的噬菌體隨離心一起到沉淀物中，使沉淀物中有放射性第32頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一

保溫時(shí)間過長，上清液中放射性較高(噬菌體在大腸桿菌中增殖后，細(xì)菌釋放子代噬菌體，經(jīng)離心后其分布于上清液中)用放射性同位素32P標(biāo)記DNA

保溫時(shí)間過短，部分噬菌體沒有浸染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，離心分布于上清液中，使上清液有放射性第33頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一特別說明

大腸桿菌內(nèi)噬菌體的DNA復(fù)制及噬菌體蛋白質(zhì)的合成所需要的原料、酶、能量、場所等均由大腸桿菌提供，這時(shí)的代謝活動(dòng)是由噬菌體的DNA控制

噬菌體浸染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)還能間接證明DNA能自我復(fù)制，DNA能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，DNA前后代保持一定的連續(xù)性。該實(shí)驗(yàn)表面DNA是遺傳物質(zhì)，但沒有證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)第34頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一即時(shí)突破1、赫爾希通過T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)包括4個(gè)步驟：①培養(yǎng)噬菌體(侵染細(xì)菌)，②35S和32P標(biāo)記噬菌體，③放射性檢測，④離心分離。實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序?yàn)?)A．①②④③B．④②①③C．②①④③

D．②①③④A2、用32P標(biāo)記的噬菌體浸染大腸桿菌，經(jīng)培養(yǎng)、攪拌、離心、檢測，上清液放射性占10％，沉淀物的放射性占90％，上清液帶有放射性的原因可能是()A離心時(shí)間過長，上清液中析出較重的大腸桿菌B攪拌不充分，吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與細(xì)菌分離C噬菌體浸染大腸桿菌后，大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體D32P標(biāo)記了噬菌體蛋白質(zhì)外殼，離心后存在于上清液中C第35頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一4、用噬菌體去感染內(nèi)含大量3H的細(xì)菌，待細(xì)菌解體后，3H應(yīng)()A、隨細(xì)菌的解體而消失

B、發(fā)現(xiàn)于噬菌體外殼和DNA中C、僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的DNA中D、僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的外殼中AB即時(shí)突破3、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是()A.在噬菌體DNA的指導(dǎo)下，用細(xì)菌的物質(zhì)合成的B.在細(xì)菌DNA的指導(dǎo)下，用細(xì)菌的物質(zhì)合成的C.在噬菌體DNA的指導(dǎo)下，用噬菌體的物質(zhì)合成的D.在細(xì)菌DNA的指導(dǎo)下，用噬菌體的物質(zhì)合成的第36頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)比較艾弗里實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)處理方式對(duì)照原則實(shí)驗(yàn)結(jié)論設(shè)計(jì)思路直接分離同位素標(biāo)記法S型細(xì)菌的分離物質(zhì)分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)相互對(duì)照分別標(biāo)記噬菌體DNA和蛋白質(zhì)的兩組實(shí)驗(yàn)相互對(duì)照設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨(dú)地直接研究各自不同的遺傳功能證明DNA是遺傳物質(zhì)證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能有效證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)（蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)）第37頁，共42頁，2023年，2月20日，星期一1、分子結(jié)構(gòu)具有相對(duì)的穩(wěn)定性2、能夠自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性3、能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制新陳代謝過程和性狀4、具有貯存遺傳信息的能力遺傳物質(zhì)的特點(diǎn)第38頁，共42頁，2023年，2