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1、第三章第三章 遗传的分子基础遗传的分子基础第一节第一节 核酸是遗传物质的证据核酸是遗传物质的证据1 1概述噬菌体侵染细菌的实验。概述噬菌体侵染细菌的实验。2 2概述肺炎双球菌的转化实验。概述肺炎双球菌的转化实验。3 3简述烟草花叶病毒的感染和重建实验。简述烟草花叶病毒的感染和重建实验。DNADNA蛋白质蛋白质那么这两类物质，究竟哪个是遗传物质呢？那么这两类物质，究竟哪个是遗传物质呢？它的菌落光滑它的菌落光滑(Smooth),(Smooth),菌菌体有荚膜，是有毒性体有荚膜，是有毒性的球型菌，能够使人患的球型菌，能够使人患肺炎或使小鼠患败血病。肺炎或使小鼠患败血病。它的菌落粗糙它的菌落粗糙(Ro
2、ugh),(Rough),菌体无荚膜，是无毒性菌体无荚膜，是无毒性的球型菌。的球型菌。一、肺炎双球菌转化实验一、肺炎双球菌转化实验1.1.肺炎双球菌肺炎双球菌2.2.活体细菌转化实验活体细菌转化实验实验结论：实验结论：加热杀死的加热杀死的S S型菌中，必然含有某种促成这一转化的活型菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质性物质“转化因子转化因子”。什么使活的什么使活的R R型菌转变成活的型菌转变成活的S S型菌？型菌？由于体内有活的由于体内有活的S S型菌的作用。型菌的作用。活的活的R R型菌变成了活的型菌变成了活的S S型菌。型菌。加热杀死的加热杀死的S S型菌使活的型菌使活的R R型菌发生
3、了转化。型菌发生了转化。dd组小鼠为什么会死亡呢？组小鼠为什么会死亡呢？dd组中活的组中活的S S型菌如何出现？型菌如何出现？活的活的S S型菌使小鼠死亡。型菌使小鼠死亡。对比对比a a、b b组的实验现象，这说明了什么？组的实验现象，这说明了什么？对上图实验的讨论对上图实验的讨论 荚膜荚膜 蛋白质蛋白质 DNA DNA+DNA DNA DNA+DNA酶酶 分别与分别与R R型细菌混合培养型细菌混合培养 R R R S RR R R S R S S型细菌型细菌R SR S少少多多3.3.离体细菌转化实验离体细菌转化实验问题探讨问题探讨（1 1）实验过实验过程中程中步步说说明了什么？明了什么？步
4、步说说明了什么？明了什么？为为什么什么设设置置步？步？蛋白质和荚膜不能将蛋白质和荚膜不能将R R型菌转化为型菌转化为S S型菌型菌,DNA,DNA能将能将R R型菌转化型菌转化为为S S型菌；转化来的型菌；转化来的S S型菌中的遗传物质改变了；设置型菌中的遗传物质改变了；设置步为步为条件对照，进一步确定条件对照，进一步确定DNADNA是使是使R R型菌转化为型菌转化为S S型菌的物质。型菌的物质。（2 2）实验最关键的设计思路是什么？）实验最关键的设计思路是什么？设计思路是将设计思路是将DNADNA与蛋白质、荚膜分开，分别与与蛋白质、荚膜分开，分别与R R型活型活菌混合培养，直接、单独地观察它
5、们的作用。菌混合培养，直接、单独地观察它们的作用。（3 3）通过上述实验，能证明）通过上述实验，能证明DNADNA是遗传物质而蛋白质是遗传物质而蛋白质不是遗传物质吗？不是遗传物质吗？通过上述实验证明了通过上述实验证明了DNADNA在细菌转化中起到了关键在细菌转化中起到了关键作用，是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。作用，是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。R R型菌型菌R R型菌型菌只长只长R R型菌型菌只长只长R R型菌型菌R R型菌型菌S S型菌型菌R R型菌型菌S S型菌的型菌的DNADNAS S型菌的型菌的蛋白质或荚膜蛋白质或荚膜S S型菌的型菌的DNA+DNADNA+DNA酶酶 埃弗里的实验
6、引起了人们的埃弗里的实验引起了人们的注意，但是，由于埃弗里实验中注意，但是，由于埃弗里实验中提取出的提取出的DNADNA，纯度最高时也还，纯度最高时也还有有0.02%0.02%的蛋白质。因此，有人的蛋白质。因此，有人对他的实验结论表示怀疑。对他的实验结论表示怀疑。思维碰撞思维碰撞埃弗里埃弗里二、噬菌体侵染细菌实验二、噬菌体侵染细菌实验噬菌体噬菌体(DNA(DNA病毒病毒)是寄生是寄生在细菌体内的病毒在细菌体内的病毒T T2 2噬菌体是专门寄生在大噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒肠杆菌体内的病毒（含（含C C、H H、O O、N N、）（含（含C C、H H、O O、N N、）3535S S
7、3232P P同位素示踪法同位素示踪法1.T1.T2 2噬菌体噬菌体猜测：猜测：进入细胞的是进入细胞的是DNADNA，蛋白质外壳留在细胞外。，蛋白质外壳留在细胞外。噬菌体侵染大肠杆菌时，什么物质进入宿主细胞内？噬菌体侵染大肠杆菌时，什么物质进入宿主细胞内？电子显微镜下的大肠杆菌和噬菌体电子显微镜下的大肠杆菌和噬菌体用蛋白质外壳被标记的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌用蛋白质外壳被标记的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌结果：结果：上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。2.2.实验过程实验过程用用DNADNA被标记的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌被标记的噬菌体去感染未
8、被标记的大肠杆菌结果：结果：上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。说明：说明：3232P P（噬菌体（噬菌体DNADNA）()()传递给子代传递给子代科学家在沉淀物中得到大肠杆菌，大肠杆菌裂解后，又得到科学家在沉淀物中得到大肠杆菌，大肠杆菌裂解后，又得到大量子代噬菌体。大量子代噬菌体。说明：说明：3535S S（噬菌体蛋白质）（噬菌体蛋白质）()()传递给子代传递给子代结论结论:DNADNA是遗传物质是遗传物质上清液上清液沉淀物沉淀物放射性高放射性高 保温保温搅拌离心搅拌离心1.1.为什么选择为什么选择3535S S和和3232P P这两种元素分别对蛋白质和这
9、两种元素分别对蛋白质和DNADNA标记标记？用？用1414C C和和1818O O同位素标记可行吗？同位素标记可行吗？2.2.怎样让噬菌体蛋白质中的怎样让噬菌体蛋白质中的S S和和DNADNA中的中的P P被标记？被标记？对噬菌体侵染细菌实验的讨论对噬菌体侵染细菌实验的讨论DNADNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMVTMV）【敢于质疑敢于质疑】【相关链接相关链接】三、烟草花叶病毒的感染和重建实验三、烟草花叶病毒的感染和重建实验烟草花叶病毒感染实验烟草花叶病毒感染实验RNARNA蛋白质蛋白质感染烟草感染烟草感染烟草感染烟草RNARNA酶处理酶处理实验的结
10、论是什么？实验的结论是什么？分离分离分离分离重组重组重组重组感感染染新的病毒新的病毒实验的结论是什么？实验的结论是什么？烟草花叶病毒重建实验烟草花叶病毒重建实验TMV BTMV B遗传物质的总结：遗传物质的总结：1、只有、只有RNA，没有，没有DNA的生物（如的生物（如RNA病毒）病毒）其遗传物质是其遗传物质是RNA；2、只有、只有DNA的生物（的生物（DNA病毒：噬菌体）病毒：噬菌体）其遗传物质是其遗传物质是DNA；3、既有、既有DNA又有又有RNA的生物，（大部分生物）的生物，（大部分生物）其遗传物质是其遗传物质是DNA。综上，因绝大多数生物的遗传物质是综上，因绝大多数生物的遗传物质是DN
11、A，所以所以DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。v判断判断:v1、有细胞结构的生物，遗传物质是DNAv2、生物的遗传物质是DNA和RNA。正确正确小结小结:列表比较核酸是遗传物质的实验证据列表比较核酸是遗传物质的实验证据肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验烟草花叶病毒烟草花叶病毒感染烟草实验感染烟草实验实验实验方法方法从从S S型活菌中提取的型活菌中提取的DNADNA、蛋白质和荚膜等，、蛋白质和荚膜等，分别与分别与R R型活细菌培养型活细菌培养液混合培养液混合培养用同位素用同位素3232P P标记标记DNADNA，3535S S标记蛋白质，来证明标记蛋
12、白质，来证明只有噬菌体的只有噬菌体的DNADNA进入细进入细菌体内，才能完成遗传菌体内，才能完成遗传作用作用从烟草花叶病从烟草花叶病毒中提取毒中提取RNARNA和和蛋白质，分别蛋白质，分别感染烟草感染烟草实验实验结果结果只有加入只有加入DNADNA，才能使，才能使R R型活菌转化为型活菌转化为S S型活型活菌菌带有同位素带有同位素3232P P的的DNADNA进入进入细菌内完成遗传作用细菌内完成遗传作用只有只有RNARNA才能感才能感染烟草染烟草实验实验结论结论DNADNA是遗传物质是遗传物质,蛋白蛋白质等物质不是质等物质不是 DNA DNA是遗传物质是遗传物质RNARNA是遗传物质是遗传物质
13、共同共同点点设计思路都是设法把设计思路都是设法把DNA(RNA)DNA(RNA)与蛋白质分开，单独地、直接地与蛋白质分开，单独地、直接地去观察去观察DNA(RNA)DNA(RNA)的作用；的作用；都遵循了对照原则都遵循了对照原则1.1.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行以下某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行以下4 4个实验：个实验：SS型菌的型菌的DNADNADNADNA酶酶加入加入R R型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠RR型菌的型菌的DNADNADNADNA酶酶加入加入S S型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠RR型菌型菌DNADNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入S S型菌型菌DNAD
14、NA注射入小鼠注射入小鼠SS型菌型菌DNADNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入R R型菌型菌DNADNA注射入小鼠注射入小鼠以上以上4 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.A.存活、存活、存活、死亡存活、存活、存活、死亡 B.B.存活、死亡、存活、死亡存活、死亡、存活、死亡C.C.死亡、死亡、存活、存活死亡、死亡、存活、存活 D.D.存活、死亡、存活、存活存活、死亡、存活、存活D D2.2.噬菌体在细菌体内合成自己的蛋白质需要（噬菌体在细菌体内合成自己的蛋白质需要（）A.A.噬菌体的噬菌体的DNADNA和氨基酸和氨基酸 B.B.噬菌体的噬菌体的DNADN
15、A和细菌的氨基酸和细菌的氨基酸C.C.细菌的细菌的DNADNA和氨基酸和氨基酸D.D.细菌的细菌的DNADNA和噬菌体的氨基酸和噬菌体的氨基酸B B3.3.科学家科学家所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了（所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了（）DNADNA是遗传物质是遗传物质 RNA RNA是遗传物质是遗传物质 DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 蛋白质不是遗传物质蛋白质不是遗传物质 糖类不是遗传物质糖类不是遗传物质A.B.A.B.C.D.C.D.A A4.4.下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是（下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是（）A.A.豌豆的遗传物质主要是豌豆的遗传物
16、质主要是DNA DNA B.B.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C.TC.T2 2噬菌体的遗传物质含有硫元素噬菌体的遗传物质含有硫元素D.HIVD.HIV的遗传物质水解产生的遗传物质水解产生4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸B B5.5.烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMVTMV）、车前草花叶病毒（）、车前草花叶病毒（HRVHRV），都），都能感染烟草叶片，但二者病斑不同，有人用这两种病毒能感染烟草叶片，但二者病斑不同，有人用这两种病毒做实验，具体步骤和结果如图所示，请分析图中所示的做实验，具体步骤和结果如图所示，请分析图中所示的实验结果，回答下列问题。实验结果，
17、回答下列问题。（1 1）表示用表示用TMVTMV的的_感染叶片，结果感染叶片，结果_。（2 2）表示用表示用HRVHRV的的_感染叶片，结果感染叶片，结果_。（3 3）表示用表示用_和和_组成的组成的“杂种病毒杂种病毒”感染叶片，结感染叶片，结果果_。（4 4）表示人工合成的表示人工合成的“杂种病毒杂种病毒”产生的后代是产生的后代是_。（5 5）该实验说明了）该实验说明了_。答案：答案：（1 1）蛋白质外壳）蛋白质外壳 无感染作用无感染作用（2 2）RNA RNA 有感染作用有感染作用（3 3）TMVTMV的蛋白质外壳的蛋白质外壳 HRV HRV的的RNA RNA 有感染作用有感染作用（4 4）HRV HRV （5 5）RNARNA是遗传物质是遗传物质举例举例遗传物质遗传物质举例举例DNADNARNARNA真核生物、原核生物真核生物、原核生物DNADNA病毒病毒RNARNA病毒病毒不知道自己的无知，乃是双倍的无知。