1、DNA是主要的遺傳物質(zhì),通過對(duì)細(xì)胞的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精過程的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到染色體在生物的傳種接代中具有重要作用,染色體的化學(xué)成分主要是蛋白質(zhì)和 DNA那么在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？,親 代,雄體,減數(shù) 分裂,精子,雌體,減數(shù) 分裂,卵細(xì)胞,受精 作用,受精卵,有絲 分裂,子 代,(2N),(N),(2N),(2N),(2N),(N),問題探討？,1、作為遺傳物質(zhì)，必須具有什么特點(diǎn)呢？,（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）、能夠產(chǎn)生可遺傳的變異,提示：遺傳物質(zhì)必須穩(wěn)定

2、，要能貯存大量的遺傳信息，可以準(zhǔn)確地復(fù)制出拷貝，傳遞給下一代等,2你認(rèn)為證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法有哪些？,問題探討？,一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測,20世紀(jì)20年代：,氨基酸 多肽 蛋白質(zhì),認(rèn)為蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì),20世紀(jì)30年代：,脫氧核苷酸,DNA,DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu),連 接,DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù),思考：怎樣才能證明是 DNA或蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)呢？ 我們第一步要做的是什么？,設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地去觀察DNA的作用,DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù),噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)材料：,兩種肺炎雙球菌,一、格里菲思

3、的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),用兩種肺炎雙球菌感染小鼠，觀察現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)方法：,一、格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),請同學(xué)們閱讀教材P43，并思考以下問題：,肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)分哪幾個(gè)步驟?各看到哪些現(xiàn)象？ 第四組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了什么？,肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),觀看,肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),使小鼠患敗血癥而死亡,R型細(xì)菌,因?yàn)?,思考？,為什么第四組實(shí)驗(yàn)將R型活細(xì)菌和加熱殺死后的 S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，導(dǎo)致小鼠死亡？,R型活細(xì)菌,加熱殺死后的 S型細(xì)菌,細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，性狀的轉(zhuǎn)化可以遺傳。,S型活菌,S型加熱,R型活菌,混合,轉(zhuǎn)化,已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì) 轉(zhuǎn)化因子

4、,格里菲思實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么?,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,在殺死的S型細(xì)菌中含有哪些物質(zhì)？,但究竟哪一個(gè)才是轉(zhuǎn)化因子呢？,假如你是當(dāng)時(shí)的科學(xué)家,應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明”轉(zhuǎn)化因子”是什么物質(zhì)?,討論:,在證明DNA還是蛋白質(zhì)或其他物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么？,必須將蛋白質(zhì)、其他物質(zhì)與DNA分開，單獨(dú)、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰是遺傳物質(zhì)。,提出問題,實(shí)驗(yàn)方案：,2、分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，觀察其后代是否有S型細(xì)菌出現(xiàn),1、從活的S型細(xì)菌中分離，提取出各種成分，(DNA、蛋白質(zhì)和多糖 等物質(zhì)),DNA蛋白質(zhì)和其他物質(zhì)誰是遺傳物質(zhì)?,作出假設(shè):,實(shí)施方案 驗(yàn)證預(yù)測,預(yù)期效果：,DNA是遺

5、傳物質(zhì),只有加入S型菌的DNA才能使R型菌轉(zhuǎn)變成S型菌,分析結(jié)論,實(shí)驗(yàn)材料：,兩種類型的肺炎雙球菌(R型和S型),二、 艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn),結(jié)論：DNA是“轉(zhuǎn)化因子”，所以DNA是遺傳物質(zhì),實(shí)驗(yàn)過程：,多糖 脂類 蛋白質(zhì) RNA DNA DNA水解物,分別與 R 型活細(xì)菌混合培養(yǎng),R R R R R S R,S型活細(xì)菌,R S,多數(shù),少數(shù),DNA的純度越高，轉(zhuǎn)化就越有效。,（二） 艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn),DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，DNA是轉(zhuǎn)化因子。,以上轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)表明：,D N A 是 遺 傳 物 質(zhì) 。,實(shí)驗(yàn)結(jié)論：,格里菲思推論：,加熱殺死的S型細(xì)菌中含有轉(zhuǎn)化因子,艾弗

6、里提出的結(jié)論：,DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的 物質(zhì)，DNA才是遺傳物質(zhì),DNA是轉(zhuǎn)化因子,是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定的遺傳變化的物質(zhì),即DNA是遺傳物質(zhì),結(jié)論：,1 將有莢膜的S型肺炎雙球菌注入到小白鼠體內(nèi)會(huì)導(dǎo)致小白鼠因_ 而死亡，而無莢膜的R型細(xì)菌注入到小白鼠體內(nèi)_ ，但如果將R型細(xì)菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合再注入到小白鼠體內(nèi)則_ ，此實(shí)驗(yàn)說明S型細(xì)菌體內(nèi)存在著能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的_ ，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明這種物質(zhì)是_ 。,患敗血癥,小鼠正常,小鼠死亡,轉(zhuǎn)化因子,DNA,三、 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),1噬菌體侵染細(xì)菌的過程,2赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),蛋白質(zhì)的組成元素： DNA

7、的組成元素：,C、H、O、N、S,C、H、O、N 、P,（標(biāo)記32p）,（標(biāo)記35s ）,標(biāo)記噬菌體方法：,在分別含有放射性同位素32p 和35s的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細(xì)菌,分別用上述細(xì)菌培養(yǎng)T2噬菌體，制備含32p 的噬菌體和含35s的噬菌體,分別用含32p 的噬菌體和含35s的噬菌體去感染未被標(biāo)記的大腸桿菌,實(shí)驗(yàn)過程,1、噬菌體在細(xì)菌體內(nèi)的增殖是在哪種物質(zhì)的作用下完成的？,噬菌體是在DNA的作用下完成在細(xì)菌體內(nèi)的增殖的。,2、合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA的原料是什么？來自哪里？,合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA的原料分別是氨基酸、脫氧核苷酸，它們均來自細(xì)菌體內(nèi),思考？,攪拌的目的是：使吸附在細(xì)菌上

8、的噬菌體與細(xì)菌分離 離心的目的是：讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌,3、攪拌和離心的目的是什么？,4、用用含35S 的噬菌體去感染未被標(biāo)記的大腸桿菌后，經(jīng)攪拌、離心后， 上清液中的放射性很高，而沉淀物為什么仍然有很低的放射性？ 5、用用含 32 P 的噬菌體去感染未被標(biāo)記的大腸桿菌后，經(jīng)攪拌、離心后，沉淀物中的放射性很高，而為什么上清液仍然有很低的放射性？,可能是由于還有少量的含35S 的噬菌體仍吸附于大腸桿菌上，未從中分離出來。,可能是由于少量含32 P 的噬菌體還未吸附于大腸桿菌上，或含有32 P 的子代噬菌體已經(jīng)從大腸桿菌中釋放出來,因?yàn)榱騼H

9、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。,旁欄思考題,在上述實(shí)驗(yàn)中，為什么選擇35S和32P這兩種同位素分別對(duì)蛋白質(zhì)和DNA標(biāo)記？用14C和18O同位素標(biāo)記可行嗎？,實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果：,第一組 實(shí)驗(yàn),第二組實(shí)驗(yàn),親代 噬菌體,35 S標(biāo)記蛋白質(zhì),32 P標(biāo)記DNA,寄主 細(xì)胞內(nèi),無35S標(biāo)記蛋白質(zhì),有32P標(biāo)記DNA,子代 噬菌體,外殼蛋白質(zhì)無35S,DNA有32P標(biāo)記,實(shí)驗(yàn) 結(jié)論,DNA分子具有連續(xù)性，是遺傳物質(zhì),噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 場所： 控制者： 原料： 結(jié)論：,DN

10、A是噬菌體的遺傳物質(zhì),細(xì)菌內(nèi),噬菌體的DNA,細(xì)菌的成分（氨基酸、脫氧核苷酸）,總結(jié)：,1艾弗里與赫爾希等人的實(shí)驗(yàn)選用了結(jié)構(gòu)十分簡單的生物細(xì)菌或病毒。以細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料具有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 2雖然艾弗里與赫爾希等人的實(shí)驗(yàn)方法不同，但是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路卻有共同之處。思考一下，他們最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是什么？,思考與討論？,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。,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

11、2030 min就可繁殖一代，病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。,3.艾弗里和赫爾希等人都分別采用了哪些技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)？這對(duì)于你認(rèn)識(shí)科學(xué)與技術(shù)之間的相互關(guān)系有什么啟示？,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（學(xué)生可能回答出其他的技術(shù)，但只要回答出上述主要技術(shù)就可以）。 科學(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。,DNA的分布,（所以說，染色體是DNA的主要載體）,單擊畫面繼續(xù),DNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？,RNA

12、（核糖核酸）,有些病毒（如煙草花 葉病毒），它們不含有DNA, 只含有RNA。 在這種情況下，RNA就起著遺傳物質(zhì)的作用。,煙草花葉病毒,得花葉病,不得花葉病,結(jié)論：RNA煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì),絕大多數(shù)生物DNA是遺傳物質(zhì)。少數(shù)生物只有RNA一種核酸，則RNA是遺傳物質(zhì),總之： DNA是主要的遺傳物質(zhì),RNA（核糖核酸） 有些病毒（如煙 草花 葉病毒），它們不含有DNA, 只含有RNA。 在這種情況下，RNA就起著遺傳物質(zhì)的作用。,三 遺傳物質(zhì)的種類,DNA主要的遺傳物質(zhì) 目前，已有充 分的科學(xué)研究資料 證明，絕大多數(shù)生 物都是以DNA作為遺傳物質(zhì)的。,核酸是一切生物的遺傳物質(zhì) DNA是主要

13、的遺傳物質(zhì),課堂小結(jié),課后練習(xí)參考答案,（四）練習(xí) 基礎(chǔ)題 1.（1）（）;(2)（）。2.C。3.D。 拓展題 1.提示：實(shí)驗(yàn)表明，噬菌體在感染大腸桿菌時(shí)，進(jìn)入大腸桿菌內(nèi)的主要是DNA，而大多數(shù)蛋白質(zhì)卻留在大腸桿菌的外面。因此，大腸桿菌裂解后，釋放出的子代噬菌體是利用親代噬菌體的遺傳信息，以大腸桿菌的氨基酸為原料來合成蛋白質(zhì)外殼的。 2.提示：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體感染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)證明，作為遺傳物質(zhì)至少要具備以下幾個(gè)條件：能夠精確地復(fù)制自己；能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝；具有貯存遺傳信息的能力；結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定等。,例：病毒的遺傳物質(zhì)是（ ） 人的遺傳物質(zhì)是（ ） A、

14、DNA B、RNA C、DNA和RNA D、DNA或RNA,D,A,習(xí)題,1一切生物的遺傳物質(zhì)是：( ) ADNA BRNA C核酸 D蛋白質(zhì) 2注射后能使小白鼠因患敗血病而死亡的是（ ） AR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,C,D,3格里菲思和艾弗里所進(jìn)行的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了（ ） DNA是遺傳物質(zhì) RNA是遺傳物質(zhì) DNA是主要的遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 糖類不是遺傳物質(zhì) DNA能產(chǎn)生可遺傳的變異 A B C D ,A,4噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了（ ） ADNA是主要的遺傳物質(zhì) BDNA和

15、蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì) CDNA是遺傳物質(zhì) DRNA是遺傳物質(zhì),C,4噬菌體在細(xì)菌體中合成自己的蛋白質(zhì)需要 ( ) A噬菌體的DNA和氨基酸 B噬菌體的DNA和細(xì)菌的氨基酸 C細(xì)菌的DNA和氨基酸 D細(xì)菌的DNA和噬菌體的氨基酸,B,5、用15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)中，能夠找到的放射性元素是（ ） A可以在外殼中找到15N、35S B可以在DNA中找到15N、32P C可以在外殼中找到15N D可以在DNA中找到15N、32P、35S,B,下列生物中只含一種核酸的是（ ） A玉米 B草履蟲 C金魚 D病毒,D,7、病毒的遺傳物質(zhì)是：（ ） A、DN

16、A B、DNA和RNA C、RNA D、DNA或RNA 8、認(rèn)為DNA是主要遺傳物質(zhì)的理由是（ ） A、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) B、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) C、DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì) D、DNA能控制蛋白質(zhì)的合成,D,C,9、用下列哪種情況的肺炎雙球菌感染健康小鼠會(huì)使之生病和死亡（ ） A、加熱殺死的 B、活的，但缺乏多糖莢膜 C、加熱殺死的有莢膜菌和缺乏莢膜的肺炎球菌混合物 D、既缺乏多糖又加熱殺死的 10、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、隨著細(xì)菌的解體而消失掉 B、僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的外殼中 C、發(fā)現(xiàn)于噬菌體的DNA和外殼中 D、僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體DNA中

17、,C,C,11、下列關(guān)于噬菌體的敘述，正確的是（ ） A、遺傳物質(zhì)是DNA或RNA B、有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但無成形的細(xì)胞核 C、通過分裂繁殖后代 D、能產(chǎn)生可遺傳的變異 12、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，在細(xì)菌體內(nèi)合成蛋白質(zhì)正確的敘述是（ ） A、原料、模板和酶來自細(xì)菌 B、模板和酶來自噬菌體，核糖體和氨基酸來自細(xì)菌 C、指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的DNA來自細(xì)菌，氨基酸來自噬菌體 D、指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的DNA來自噬菌體，核糖體、氨基酸原料和酶由細(xì)菌提供,D,D,13、噬菌體侵染細(xì)菌，合成新噬菌體的蛋白質(zhì)外殼需要( )A、細(xì)菌的DNA和氨基酸 B、噬菌體的DNA及氨基酸 C、細(xì)菌的DNA和噬菌體的氨基酸 D、噬菌體的DNA和細(xì)菌的氨基酸,D,14、用甲種病毒RNA與乙種病毒的蛋白質(zhì)外殼組成一種轉(zhuǎn)基因病毒丙，以病毒丙侵染宿主細(xì)胞，在宿主細(xì)胞中產(chǎn)生大量的子代病毒，子代病毒具有的特征是（ ） A、甲種病毒的特征 B、乙種病毒的特征 C、丙種病毒的特征 D、子代獨(dú)具的特征,A,15、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)的原因之一是 ( ) ： A 它的含量很少 B 它不能自我復(fù)制 C 它與新陳代謝無關(guān) D它的種類很多,B,16肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)無