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1、,3.1DNA是主要的遗传物质,第3章基因的本质,科学家发现：染色体主要组成分：。,摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于上。,孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由控制。,染色体,蛋白质和DNA,遗传因子,对遗传物质的早期推测,20世纪20年代,主流观点：蛋白质是生物体的遗传物质。,理由：蛋白质是由多种氨基酸构成。,对遗传物质的早期推测,20世纪30年代,脱氧核糖,磷酸,碱基,DNA由许多脱氧核苷酸构成的生物大分子,A腺嘌呤T胸腺嘧啶C胞嘧啶G鸟嘌呤,意识到DNA具有重要作用，但蛋白质是遗传物质的观点占主导地位,肺炎双球菌兼性厌氧菌，经常寄居在正常人鼻咽腔中，多数不致病，仅部分具有致病力，引起大叶
2、性肺炎、腹膜炎、胸膜炎、中耳炎、乳突炎以及败血症等。,格里菲思肺炎双球菌体内转化实验,R型细菌（无毒）,S型细菌（有毒）,多糖类荚膜,菌落表面粗糙（rough）,菌落表面光滑（smooth）,1.将R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。,2.将S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。,3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。,4.将R型活细菌+加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌。,1.对比1、2两组实验，能够得出什么结论？,S型活细菌具有毒性,2.对比2、3两组实验，又能够得出什么结论？自变量？,高温使S型活细菌失去毒性；,S型活细菌有
3、无活性,3.对比3、4两组实验，自变量？为什么会分离出S型活细菌？,是否含有R型活细菌；,R型活细菌转化为S型活细菌。,格里菲思肺炎双球菌体内转化实验,格里菲斯的猜测：在第4组实验中，已经加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质“转化因子”，这种转化因子将无毒的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。,该实验能否证明DNA是遗传物质？,如果你是当时的一位科学家，为了弄清楚这种转化因子到底是什么物质，你该如何设计这个实验？,艾弗里肺炎双球菌体外转化实验,S型活细菌,多糖脂类蛋白质RNADNADNA+DNA酶,R,R,S,R,S,少数,多数,实验结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化
4、的物质。,艾弗里肺炎双球菌体外转化实验,实验改进,艾弗里肺炎双球菌体外转化实验,疑问：,由于艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人表示怀疑。那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？设法把DNA和蛋白质分开，然后单独、直接观察DNA和蛋白质的作用。,1.病毒,赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌实验,（1）定义：病毒是一种个体微小，结构简单，只含一种核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳，必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型生物。,（2）分类：,植物病毒：烟草花叶病毒动物病毒：COVID-19，SARS细菌病毒：T2噬菌体,RNA病毒,DNA病毒,T2噬菌体的模式图,（
5、3）T2噬菌体专门侵染大肠杆菌的DNA病毒,赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌实验,噬菌体侵染细菌,（4）增殖过程,吸附在细胞表面注入遗传物质利用寄主细胞物质合成自身组成成分将DNA和蛋白质组装新的病毒颗粒释放新病毒,吸附,注入DNA,合成,组装,释放,T2噬菌体侵染大肠杆菌,子代T2噬菌体,大肠杆菌,同位素标记法,2.实验方法,同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物，化学性质不会改变，科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。,赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌实验,赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌实验,1.分别标记蛋白质和DNA的什么元素？,蛋白质的组成元素：,DNA的组
6、成元素：,C、H、O、N、S,C、H、O、N、P,（用35S标记）,（用32P标记）,2.可以用14C、18O标记吗？,3.怎么标记噬菌体的蛋白质和DNA？,用含同位素的培养基培养大肠杆菌,用含同位素的大肠杆菌培养T2噬菌体,T2噬菌体带标记,培养大肠杆菌,培养T2噬菌体,噬菌体-蛋白质（35S）,32P,35S,培养大肠杆菌,培养T2噬菌体,噬菌体-DNA（32P）,标记噬菌体的方法,（1）标记噬菌体,被35S标记蛋白质的噬菌体,上清液的放射性很高,沉淀物的放射性很低,（2）侵染与检测,（2）搅拌的目的是什么？,（3）离心的作用是什么？,让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而沉淀物中留下
7、被感染的大肠杆菌。,使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。,（1）为什么是短时间的保温？,保温的时间控制在噬菌体侵入之后细菌裂解之前。,上清液的放射性很低,沉淀物的放射性很高,被32P标记DNA的噬菌体,（4）上清液和沉淀物的放射性强弱说明了什么？,蛋白质外壳留在外面，DNA进入到细菌中。,（5）新噬菌体可以检测到什么物质的放射性，说明什么？,32P，保持亲子代噬菌体连续性的物质是DNA。,第二组实验,（三）实验结果及结论：,第一组实验,亲代噬菌体,32P标记DNA,35S标记蛋白质,大肠杆菌内,有32P标记DNA,无35S标记蛋白质,子代噬菌体,DNA有32P标记,外壳蛋白质无35S,实验结论,
8、DNA分子是遗传物质,SARS病毒,流感病毒,烟草花叶病毒,思考：DNA是唯一的遗传物质吗？,出现病斑,怎么设计实验验证烟草花叶病毒的遗传物质是RNA？,实验探究,结论：烟草花叶病毒的RNA控制其性状，RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,多数病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA,DNA是主要的遗传物质,小结,植物细胞中DNA的载体：染色体、叶绿体、线粒体,动物细胞中DNA的载体：染色体、线粒体,所以说，染色体是DNA的主要载体。,原核细胞和病毒没有染色体。,S型细菌中含有转化因子可将R型细菌转化为S型细菌,艾弗里肺炎双球菌体外转化实验,DNA是转化因子,赫尔希、蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,格里菲思肺炎双球菌体内转化实验,DNA是真正的遗传物质,烟草花叶病毒侵染烟草实验,DNA是主要的遗传物质,作业,