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1、第第3 3章章 基因的本质基因的本质第第1 1节节 DNADNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质科学家在探讨有丝分裂、减数分裂和受精作用时发觉染色体发挥着重要的作用。WHY？染色体的结构染色体的结构思索：染色体思索：染色体是由什么物质是由什么物质组成？组成？蛋白质DNADNA与蛋白质与蛋白质原委哪种是遗原委哪种是遗传物质？传物质？由DNA、RNA和蛋白质组成，蛋白质又是由组蛋白和非组蛋白组成。空口无凭，试验见分晓空口无凭，试验见分晓一、对遗传物质的早期推想一、对遗传物质的早期推想学习指导：阅读学习指导：阅读P4243第一段内第一段内容，容，了解遗传物质的早期了解遗传物质的早期推想。推想。完成完
2、备课堂完成完备课堂P18学问清单一。学问清单一。（时间（时间3分钟）分钟）S型细菌，菌体有荚膜，型细菌，菌体有荚膜，有毒性有毒性,菌落光滑菌落光滑。R型细菌，菌体无荚型细菌，菌体无荚膜，无毒性膜，无毒性,菌落粗糙菌落粗糙。二、肺炎双球菌转化试验二、肺炎双球菌转化试验肺炎双球菌活体细菌转化试验肺炎双球菌活体细菌转化试验(体内转化试体内转化试验验)1、将、将R型的活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。型的活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。2、将、将S型的活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。型的活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。结论：结论：S S型的活细菌对小鼠有毒，而型的活细菌对小鼠有毒，而
3、R R型的活细菌无毒。型的活细菌无毒。试验设计试验试验3 3说明：说明：加热杀死的加热杀死的S S型细菌对小鼠无毒害作用。型细菌对小鼠无毒害作用。试验试验4 4说明：小鼠体内说明：小鼠体内R R型活细菌在加热杀死型活细菌在加热杀死的的S S型细菌的作用下可以转化为型细菌的作用下可以转化为S S型活细菌。型活细菌。在加热杀死的在加热杀死的S型细菌中，必定存在某种活性物型细菌中，必定存在某种活性物质质转化因子，促使小鼠体内转化因子，促使小鼠体内R型活细菌转化为型活细菌转化为有毒性有毒性S型活细菌。型活细菌。这种转化因子究竟是什么物质呢？肺炎球菌离体转化试验肺炎球菌离体转化试验(体外转化试验体外转化
4、试验)思路思路选用肺炎双球菌选用肺炎双球菌为了弄清转化因子究竟是什么？为了弄清转化因子究竟是什么？将将S型细菌中的多糖、型细菌中的多糖、蛋白质、蛋白质、脂质和脂质和DNA等提取出来，等提取出来，DNA酶酶DNA,分分别与别与R 型细菌进行混合培育。型细菌进行混合培育。1、实验材料：、实验材料：2、实验目的：、实验目的：3、实验操作：、实验操作：S型活细菌型活细菌多糖多糖 脂质脂质 蛋白质蛋白质 RNA DNA DNADNA酶酶 分别与分别与R型活细菌混合培养型活细菌混合培养RRRRRRSRS肺炎双球菌的体外转化试验（图解）肺炎双球菌的体外转化试验（图解）体外转化试验思路体外转化试验思路 只有加
5、入只有加入DNADNA，R R型细菌能转化成型细菌能转化成S S型细菌；型细菌；并且并且DNADNA的纯度越高，转化就越有效。的纯度越高，转化就越有效。DNADNA是是遗传物质遗传物质。由由此此可可见见:科科学学家家是是设设法法把把DNA与与蛋蛋白白质质分分开开，从而单独地、干脆地去视察从而单独地、干脆地去视察DNA与蛋白质的作用。与蛋白质的作用。4、试验结果：、试验结果：5、结论：、结论：为什么人们对体外转化试验结论为什么人们对体外转化试验结论还表示怀疑？还表示怀疑？提取的提取的DNA中还含有少量的蛋白质中还含有少量的蛋白质（至少含（至少含0.02）。）。为此，谁又设计了什么试验来证为此，谁
6、又设计了什么试验来证明？明？T2噬菌体的模式图噬菌体的模式图T2噬菌体是一种特地寄生噬菌体是一种特地寄生在细菌体内的病毒，它的在细菌体内的病毒，它的头部、尾部的外壳都由蛋头部、尾部的外壳都由蛋白质组成的，头部内含有白质组成的，头部内含有一个一个DNA分子。如图所示：分子。如图所示：三、噬菌体侵染细菌试验噬菌体细 菌噬菌体侵染细菌图噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程1、吸附、吸附2、注入、注入DNA3、复制、复制DNA及蛋白质外壳的合成及蛋白质外壳的合成4、组装成新噬菌体、组装成新噬菌体5、细菌裂解，新噬菌体释放、细菌裂解，新噬菌体释放噬菌体利用细菌体内的养分物质生活和繁殖噬菌体利用细菌体
7、内的养分物质生活和繁殖 123445科学家用放射性同位素科学家用放射性同位素3535S S（只标记外壳只标记外壳）标记）标记了一部分了噬菌体，用了一部分了噬菌体，用3232P P（只标记只标记DNADNA）标记）标记了另一部分噬菌体，分了另一部分噬菌体，分别去感染细菌，再看放别去感染细菌，再看放射性出现的路径。射性出现的路径。T2T2噬菌体的遗传物质原委噬菌体的遗传物质原委是是DNADNA还是蛋白质呢？还是蛋白质呢？怎样使噬菌体外壳带上35S标记？怎样使噬菌体DNA带上32P标记？要使噬菌体带有放射性标记，必需使噬菌体要使噬菌体带有放射性标记，必需使噬菌体的生活环境中带有放射性，而噬菌体又是寄
8、生生的生活环境中带有放射性，而噬菌体又是寄生生活（寄生在细菌体内），所以应先使细菌带有放活（寄生在细菌体内），所以应先使细菌带有放射性，要使细菌带有放射性，必需使细菌的生活射性，要使细菌带有放射性，必需使细菌的生活环境中带有射性，即将细菌分别放在带有环境中带有射性，即将细菌分别放在带有35S35S和和32P32P培育液中培育一段时间，使细菌分别带上培育液中培育一段时间，使细菌分别带上35S35S和和32P32P标记，再用噬菌体分别去感染这两种细菌，标记，再用噬菌体分别去感染这两种细菌，就能使噬菌体分别带上这两种放射性。就能使噬菌体分别带上这两种放射性。亲代噬菌体亲代噬菌体3535S S标记蛋白
9、质标记蛋白质寄主细胞内寄主细胞内无无3535S S标记蛋白质标记蛋白质子代噬菌体子代噬菌体外壳蛋白质没有外壳蛋白质没有3535S S被感染的大肠杆菌被感染的大肠杆菌试验过程：亲代噬菌体亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体子代噬菌体3232P P标记标记DNADNA无32P标记DNADNADNA有有3232P P标记标记结论结论:噬菌体侵染细菌时，噬菌体侵染细菌时，DNADNA进入到细菌的细胞中，进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。而蛋白质外壳仍留在外面。因此因此DNADNA才是真正的遗传才是真正的遗传物质。物质。3535S S标记蛋白质标记蛋白质 子代噬菌体子代噬菌体外壳蛋白质没有外壳蛋白质
10、没有3535S S3232P P标记标记DNADNA子代噬菌体子代噬菌体 DNADNA有有3232P P标记标记 噬菌体侵染细菌试验噬菌体侵染细菌试验（同位素示踪法）（同位素示踪法）亲代噬菌体亲代噬菌体寄主细胞寄主细胞子代噬菌体子代噬菌体结论结论32P标记标记DNA 35S标记标记蛋白质蛋白质DNADNA是真正是真正的遗传物质。的遗传物质。DNADNA中有中有3232P P标记标记DNADNA中有中有3232P P标记标记外壳蛋白无外壳蛋白无3535S S标记标记外壳蛋白无外壳蛋白无3535S S标记标记 假设某种病毒（例如假设某种病毒（例如烟草花叶病毒）中不烟草花叶病毒）中不含含DNADNA
11、，只含，只含RNARNA与蛋与蛋白质，那么什么才是白质，那么什么才是遗传物质呢？你可以遗传物质呢？你可以设计怎样的试验来证设计怎样的试验来证明？明？烟草花叶病毒烟草花叶病毒 （TMV）病毒病毒RNA病毒蛋白质病毒蛋白质正常的烟草叶正常的烟草叶感感染染病病毒毒的的烟烟草草叶叶烟草花叶病毒四、烟草花叶病毒的感染试验四、烟草花叶病毒的感染试验结论：是烟草花叶病毒的是烟草花叶病毒的RNARNA而不是而不是蛋白质蛋白质感染了烟草（感染了烟草（RNARNA是遗传物质是遗传物质）以上试验可以得出的结论：以上试验可以得出的结论：1、DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 2、RNA也是遗传物质也是遗传物质 （
12、在没有（在没有DNA状况下，只有少状况下，只有少数病毒）数病毒）3、蛋白质不是遗传物质、蛋白质不是遗传物质总之：总之：核酸核酸是是遗传物质，遗传物质，DNADNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质作为遗传物质的必备条件作为遗传物质的必备条件1、在细胞生长和繁殖的过程中，能够、在细胞生长和繁殖的过程中，能够 精确地复制自己。精确地复制自己。2、能够指导蛋白质合成从而限制生物的、能够指导蛋白质合成从而限制生物的性状和新陈代谢。性状和新陈代谢。3、具有贮存巨大数量遗传信息的潜在、具有贮存巨大数量遗传信息的潜在 实力。实力。4、结构比较稳定，但在特殊状况下，、结构比较稳定，但在特殊状况下，又能发生突变，
13、而且突变后，还能又能发生突变，而且突变后，还能 接着复制，并能遗传给后代。接着复制，并能遗传给后代。小小 结结DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质核心问题：核心问题：谁在充当生物的遗传物质角色？谁在充当生物的遗传物质角色？说明说明DNADNA是遗传物质的试验证据：是遗传物质的试验证据：肺炎双球菌的转化试验肺炎双球菌的转化试验 噬菌体侵染细菌的试验噬菌体侵染细菌的试验说明说明DNADNA不是唯一遗传物质的试验证据：不是唯一遗传物质的试验证据：烟草花叶病毒的重建试验烟草花叶病毒的重建试验重点内容：重点内容：病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是 ()()A A 脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNADNA）B B 核糖核酸（核糖核酸（RNARNA）C C 脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNADNA）和核糖核酸（）和核糖核酸（RNARNA）D D 脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNADNA）或核糖核酸（）或核糖核酸（RNARNA）（人的遗传物质是（人的遗传物质是?)?)D课堂练习是是NDA 噬噬 菌菌 体体 侵侵 染染 大大 肠肠 杆杆 菌菌 试试 验验 不不 能能 说说 明明 的的 是是 （）A ADNADNA能产生可遗传的变异能产生可遗传的变异 B BDNADNA能自我复制能自我复制 C CDNADNA是遗传物质是遗传物质 D DDNADNA能限制蛋白质合成能限制蛋白质合成 A