1、第三章 基因的本質(zhì),第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì),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,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？,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、分離提純法等。,一、對遺傳物質(zhì)的早期推測,蛋白質(zhì)(氨基酸)多種多樣：排列順序 遺傳信息,20世紀(jì)20年代：

2、蛋白質(zhì)是生物的遺傳物質(zhì),染色體,DNA（結(jié)構(gòu)不清楚）：？,DNA基本單位脫氧核苷酸,脫氧 核糖,磷酸,堿基,20世紀(jì)30年代：,脫氧核苷酸的種類,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,一 、 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),DNA是遺傳物質(zhì)的證明實(shí)驗(yàn)：直接證據(jù),實(shí)驗(yàn)材料：R型 和 S型肺炎雙球菌,粗糙 Rough,光滑Smooth,有多糖莢膜,無多糖莢膜,無毒,有毒 人肺炎 小鼠敗血癥,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)

3、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。,結(jié)論: S型細(xì)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。,結(jié)論：DNA是轉(zhuǎn)化因子，DNA是遺傳物質(zhì)。,(三)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),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,三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),(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

4、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,(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32 P標(biāo)記DNA，一組用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)),三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 1952,返回,1、 為什么選擇35S和32P作標(biāo)記而不選用其他的同位素?,2、 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）？,因?yàn)榱騼H存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)組分中，而磷則主要存在于 DNA的組分

5、中。用14C和18O等元素是不可行的，因?yàn)?T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分子的組分中都含有這兩種元素。,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，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 。,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

6、DNA,35S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),赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，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，是通過親代的傳遞的。才是真正的遺傳物質(zhì)。,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)。,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

7、大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,（二）總結(jié)：DNA是主要的遺傳物質(zhì),（既含DNA 又含RNA）,(噬菌體),（煙草花葉病毒、HIV、SARS病毒）,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。,1.對遺傳物質(zhì)的最確切地描述是 （ ） A. 生物體內(nèi)由單核苷酸組成的一類物質(zhì)B. 細(xì)胞內(nèi)核糖核酸和脫氧核糖核酸的總稱C. 能夠控制生物性狀遺傳的物質(zhì)D. 具有傳遞、表達(dá)和改變遺傳信息功能的物質(zhì),D,課堂練習(xí),1.噬菌體外殼的合成場所是 A.細(xì)菌的核糖體 B.噬菌體的核糖體 C.噬菌體的基體 D.細(xì)菌的擬核 2.噬菌體在繁殖過程中利用的原料是 A.自己的核苷酸和氨基酸 B.自己的核苷酸和細(xì)菌的氨基酸 C.細(xì)菌的核苷酸和氨基酸 D.自己的氨基酸和細(xì)菌的核苷酸,6.DNA是主要的遺傳物質(zhì)是指（） A.遺傳物質(zhì)的主要載體是