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1、第第16讲讲 核酸是遗传核酸是遗传物质的证据物质的证据第六章第六章 遗传的遗传的分子基础分子基础DNA是遗传物质的间接证据是遗传物质的间接证据 通过对细胞通过对细胞有丝分裂、减数有丝分裂、减数分裂和受精过程分裂和受精过程的研究，人们了的研究，人们了解到染色体在生物的传宗接代过解到染色体在生物的传宗接代过程中，能够保持一定的稳定性和程中，能够保持一定的稳定性和连续性。因此，人们认为连续性。因此，人们认为染色体染色体在遗传上起着主要作用。在遗传上起着主要作用。染色体染色体的化学成分主要是的化学成分主要是蛋白质蛋白质和和 DNA，哪一种是遗传物质呢？，哪一种是遗传物质呢？p48遗传物质应该遗传物质应
2、该具备的特点具备的特点自我复制自我复制指导蛋白质，控制生指导蛋白质，控制生物的性状和新陈代谢物的性状和新陈代谢贮存巨大数量遗传信息贮存巨大数量遗传信息结构较稳定结构较稳定,能发生遗传突能发生遗传突变变DNA是遗传物质的间接证据是遗传物质的间接证据思考：蛋白质哪些特点不吻合？思考：蛋白质哪些特点不吻合？思考：蛋白质哪些特点不吻合？思考：蛋白质哪些特点不吻合？分离出分离出注射注射注射注射注射注射注射注射体内转化实验体内转化实验1928年年 格里菲思格里菲思(英英)R型活菌型活菌小鼠活小鼠活S型活菌型活菌小鼠死亡小鼠死亡加热杀死的加热杀死的S型细菌型细菌小鼠活小鼠活加热杀死的加热杀死的S型细菌型细菌
3、和和R型活菌混合型活菌混合小鼠小鼠死亡死亡S型型活菌活菌肺炎双球菌肺炎双球菌的转化实验的转化实验结论结论 已经被加热杀死的已经被加热杀死的S型细菌中型细菌中,必然含有必然含有某种促成这一转化的活性物质某种促成这一转化的活性物质“转化因子转化因子”.v该如何设计实验确定该如何设计实验确定“转化因子转化因子”的成分？的成分？离体转化实验离体转化实验设计思路：设计思路：要对要对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定。型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定。多糖多糖脂类脂类蛋白质蛋白质 RNA DNA提取提取分离分离S型型活活菌菌分分别别与与R型型活活菌菌混混合合培培养养RRRRRSRSDNA+DNA酶酶R
4、结论结论 DNA是使是使R型细菌产生稳定遗传变化的物型细菌产生稳定遗传变化的物质质,DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质。是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质。(2)离体细菌转化实验离体细菌转化实验(体外体外)+S S型肺炎双球菌型肺炎双球菌R R型肺炎双球菌型肺炎双球菌大多数仍为大多数仍为R R型型少数转化成少数转化成S S型型转化的实质：转化的实质：外源外源DNADNA（S S型菌）与受体细胞（型菌）与受体细胞（R R型菌）型菌）DNADNA之之间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息。间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息。T2噬菌体的结构噬菌体的结构 T2噬菌噬菌体是一种专体是一种专门
5、寄生在大门寄生在大肠杆菌体内肠杆菌体内的病毒的病毒.T2噬菌体的结构噬菌体的结构2、噬菌体噬菌体侵染细菌实验侵染细菌实验吸附注入合成组装释放蛋蛋白白质质DNA T T2 2噬菌体噬菌体蛋白质蛋白质的组成元素：的组成元素：C C、H H、OO、N N、P PC C、H H、OO、N N、S S（标记（标记（标记（标记3232p p）（标记（标记（标记（标记3535s s ）(放射性同位素标记法放射性同位素标记法)T T2 2噬菌体噬菌体DNADNA的组成元素：的组成元素：问题问题1.要跟踪要跟踪DNA或蛋白质，选择或蛋白质，选择怎样的怎样的同同位素标记噬菌体跟踪比较合适？位素标记噬菌体跟踪比较合
6、适？被被3232P P标记标记的噬菌体的噬菌体与细菌混合与细菌混合上清液上清液沉淀物沉淀物搅拌搅拌离心离心搅拌器搅拌器3232P P放射性很高放射性很高噬菌体侵染细菌的实验问题：问题：问题：问题：1 1、为什么搅拌？、为什么搅拌？、为什么搅拌？、为什么搅拌？2 2、为什么离心？、为什么离心？、为什么离心？、为什么离心？3 3、请画出子代噬菌体结构中标出放射性物质的位置？、请画出子代噬菌体结构中标出放射性物质的位置？、请画出子代噬菌体结构中标出放射性物质的位置？、请画出子代噬菌体结构中标出放射性物质的位置？被被3232P P标记标记的噬菌体的噬菌体被被3232P P标记的噬菌标记的噬菌体与细菌混
7、合体与细菌混合上清液上清液沉淀物沉淀物离心离心搅拌器搅拌器3232P P放射性很高放射性很高问题2.科学家进行噬菌体侵染细菌的实验时，也会出现这样的结果，请分析可能的原因？放射性很低放射性很低被被3535S S标记标记的噬菌体的噬菌体被被3535S S标记的噬菌标记的噬菌体与细菌混合体与细菌混合沉淀物沉淀物上清液上清液搅拌器搅拌器搅拌搅拌离心离心3535S S放射性很高放射性很高噬菌体侵染细菌的实验3 3、子代噬菌体结构有放射性吗？、子代噬菌体结构有放射性吗？、子代噬菌体结构有放射性吗？、子代噬菌体结构有放射性吗？被被3535S S标记标记的噬菌体的噬菌体被被3535S S标记的噬菌标记的噬菌
8、体与细菌混合体与细菌混合沉淀物沉淀物上清液上清液搅拌器搅拌器离心离心3535S S放射性很高放射性很高放射性很低放射性很低问题3.科学家进行噬菌体侵染细菌的实验时候，也会出现这样的结果，请分析可能的原因？v细菌和病毒都很小，如何认定噬菌体的细菌和病毒都很小，如何认定噬菌体的DNA进入了进入了细菌体内，而细菌体内，而蛋白质蛋白质没有进入？没有进入？v如何标记噬菌体？把噬菌体直接放在含有同位素如何标记噬菌体？把噬菌体直接放在含有同位素32P/3535S S的培养基上培养能得到吗？的培养基上培养能得到吗？思考：思考：含含 的培养基的培养基3535S S3232P P含含 的细菌的细菌3535S S3
9、232P P含含 的噬菌体的噬菌体3535S S3232P P培养培养培养培养亲代噬菌体亲代噬菌体原细菌细胞内原细菌细胞内子代噬菌体子代噬菌体实验结论实验结论3232P P标记标记DNADNA无无3232P P标记标记DNADNA3535S S标记标记蛋白蛋白质质无无3535S S标记标记蛋白蛋白质质DNA有有3232P P标记标记蛋白质无蛋白质无3535S S标记标记DNADNA是是遗遗传物质传物质RNA蛋白质蛋白质烟草花叶病毒烟草花叶病毒烟草花叶病毒烟草花叶病毒 （TMVTMV）烟草花叶病毒的感染和重建实验：烟草花叶病毒的感染和重建实验：TMV（烟草花叶病毒）（烟草花叶病毒）蛋白质蛋白质R
10、NA设计思路：设计思路：将蛋白质与将蛋白质与RNARNA分离，单独观察分离，单独观察分离分离分离分离重组重组重组重组感染新的病毒新的病毒产生产生哪种哪种病毒？病毒？TMV BTMV BTMV BTMV BA型型TMV的的RNA +B型型TMV的蛋白质的蛋白质 混合后混合后感染烟草所繁殖后代病毒的类型都是感染烟草所繁殖后代病毒的类型都是A型型。B型型TMV的的RNA +A型型TMV的蛋白质的蛋白质 混合后混合后感染烟草所繁殖后代病毒的类型都是感染烟草所繁殖后代病毒的类型都是B型型。大多数生物以大多数生物以 为遗传物质，为遗传物质，少数生物以少数生物以 为遗传物质，为遗传物质，所以所以 是一切生物
11、的遗传物质，是一切生物的遗传物质，是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。蛋白质蛋白质 （是，不是）遗传物质。（是，不是）遗传物质。DNADNARNARNA核酸核酸核酸核酸DNADNA不是不是知识建构知识建构 遗传物质除遗传物质除DNADNA外，还有外，还有RNARNA，如烟草花叶病毒，如烟草花叶病毒(TMV)(TMV)、SARS SARS冠状病毒、禽流感病毒（冠状病毒、禽流感病毒（HIVHIV）、流感病）、流感病毒、小儿麻痹病毒、脑炎病毒等。毒、小儿麻痹病毒、脑炎病毒等。1 1小结小结v核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸核酸(DNA)(DNA
12、)和核糖核酸和核糖核酸(RNA)(RNA)，绝大多数生物都是，绝大多数生物都是以以DNADNA作为遗传物质的，因此作为遗传物质的，因此DNADNA是主要的遗传物是主要的遗传物质。质。v有些病毒有些病毒(如烟草花叶病毒如烟草花叶病毒)，它们不含有，它们不含有DNADNA，只含有只含有RNARNA。在这种情况下。在这种情况下RNARNA就起着遗传物质的就起着遗传物质的作用。作用。vDNADNA主要存在于染色体上，因此染色体是遗传物主要存在于染色体上，因此染色体是遗传物质的主要载体。线粒体和叶绿体也是遗传物质的质的主要载体。线粒体和叶绿体也是遗传物质的载体。载体。(08江苏江苏)某研究人员模拟肺炎双
13、球菌转化实验，进某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下行了以下4个实验：个实验：S型菌的型菌的DNADNA酶酶加入加入R型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠R型菌的型菌的DNADNA酶酶加入加入S型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠R型菌型菌DNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入S型菌的型菌的DNA注注射入小鼠射入小鼠S型菌型菌DNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入R型菌的型菌的DNA注注射入小鼠射入小鼠以上以上4个实验中小鼠存活的情况依次是个实验中小鼠存活的情况依次是A存活、存活、存活、死亡存活、存活、存活、死亡 B存活、死亡、存活、死亡存活、死亡、存活、死亡C死亡、死亡、存活、存活死
14、亡、死亡、存活、存活 D存活、死亡、存活、存活存活、死亡、存活、存活对位训练对位训练D(09广东广东)肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌试验肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌试验都证明了都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是的共同点是A重组重组DNA片段，研究其表型效应片段，研究其表型效应B诱发诱发DNA突变，研究其表型效应突变，研究其表型效应C设法把设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应与蛋白质分开，研究各自的效应D应用同位素示踪技术，研究应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间在亲代与子代之间的传递的传递（2013海南海南）关于）关于T2噬菌体的叙述，正确的是噬菌体的叙述，正确的是A.T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素 B.T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中C.RNA和和DNA都是都是T2噬菌体的遗传物质噬菌体的遗传物质 D.T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖CD