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1、3.1DNA是主要的遗传物质Whichonedoyouwant?18661866年年孟德尔孟德尔孟德尔孟德尔科学家甲科学家甲科学家乙科学家乙科学家丙科学家丙19001900年年约翰逊约翰逊19031903年年萨顿萨顿萨顿萨顿19081908年年摩尔根摩尔根摩尔根摩尔根19101910年年摩尔根摩尔根对遗传物质的早期推测对遗传物质的早期推测20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由蛋白质和DNA组成。这两种物质，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物界激烈的讨论。讨论：讨论：你认为遗传物质可能具有什么特点？蛋白质DNA染色体染色体、蛋白质和DNA示意图储存大量的遗传信息。可以准确地复制，并传递给
2、下一代。结构比较稳定等。20世纪世纪30年代：年代：DNA是是由由许许多多脱脱氧氧核核苷苷酸聚合而成的生物大分子。酸聚合而成的生物大分子。但由于对但由于对DNA分子分子的结构没有清晰的了解，人们认为的结构没有清晰的了解，人们认为蛋白质蛋白质是遗传是遗传物质的观点仍占主导地位。物质的观点仍占主导地位。20世纪世纪20年代：年代：蛋白质是由多种氨基酸连蛋白质是由多种氨基酸连接而成的大分子。接而成的大分子。脱氧核糖磷酸含氮碱基对遗传物质的早期推测对遗传物质的早期推测是蛋白质！是蛋白质！是是DNADNA肺炎链球菌的转化实验肺炎链球菌的转化实验1928年格里菲斯年格里菲斯肺炎链球菌的转化实验肺炎链球菌的
3、转化实验（体内转化实验）（体内转化实验）1944年艾弗里年艾弗里肺炎链球菌的转化实验肺炎链球菌的转化实验（体外转化实验）（体外转化实验）基础基础艾弗里艾弗里（O.Avery）格里菲思格里菲思（F.Griffith）肺炎链球菌的转化实验肺炎链球菌的转化实验阅读教材P43-44页肺炎链球菌的转化实验1.肺炎链球菌的特点2.两位科学家的实验思路以及实验结论3.实验的自变量、因变量实验材料：菌体特点菌体特点菌落特点菌落特点毒性毒性（动物实验）（动物实验）S型型细菌细菌 R型型细菌细菌 无毒无毒有毒有毒人和鼠患肺炎人和鼠患肺炎 小鼠败血症小鼠败血症无荚膜无荚膜粗糙粗糙Rough光滑光滑SmoothR型
4、和 S型肺炎链球菌荚膜的化学本质是_多糖1.格里菲思格里菲思，体内转化实验体内转化实验肺炎链球菌的转化实验肺炎链球菌的转化实验多糖类的荚膜R型细菌型细菌（菌落粗糙）（菌落粗糙）S型细菌型细菌（菌落光滑）（菌落光滑）不死亡不死亡死亡死亡不死亡不死亡死亡死亡注射注射R R型型活细菌活细菌注射注射S S型型活细菌活细菌注射加热注射加热致死的致死的S S型细菌型细菌将将R R型活细菌与型活细菌与加热致死的加热致死的S S型型细菌混合后注射细菌混合后注射格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验说明加热致死的S型细菌无毒说明S型细菌有毒说明R型细菌无毒说明R型细菌转化成了S型细菌R R型活菌型活菌+加热杀死加热杀
5、死S S型菌型菌SS型活菌型活菌“转化因子”？R型活菌 S型活菌转化肺炎链球菌的转化实验肺炎链球菌的转化实验多糖多糖脂质脂质 蛋白质蛋白质RNA DNARNA DNA多糖多糖蛋白质蛋白质RNARNADNADNA脂质脂质S S型细菌型细菌关键思路：把关键思路：把S S型细菌的各种物质分开，单独的、直接的观察它们的作用。型细菌的各种物质分开，单独的、直接的观察它们的作用。03体体外外转转化化艾弗里艾弗里思考思考1 1：在杀死的：在杀死的S S型细菌中含有哪些物质？型细菌中含有哪些物质？思考思考2 2：如何确定如何确定哪一个才是转化因子呢？哪一个才是转化因子呢？【知识链接【知识链接】（艾弗里体外转化
6、实验）（艾弗里体外转化实验）肺炎链球菌的转化实验肺炎链球菌的转化实验DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质（教材（教材P44）结 论【知识链接【知识链接】该实验的设计遵循哪些原理？在实际操作过程中最大的困难是该实验的设计遵循哪些原理？在实际操作过程中最大的困难是什么？什么？其巧妙之处是什么？其巧妙之处是什么？其巧妙之处在于：运用其巧妙之处在于：运用“减法原理减法原理”，即在每个实验组人为去，即在每个实验组人为去除某个影响因素后，观察实验结果的变化。除某个影响因素后，观察实验结果的变化。遵循遵循单一变量原则和对照原则单一变量原则和对照原则。最大的困难是：如何彻底去除细胞中含有的某种物质（糖类
7、、最大的困难是：如何彻底去除细胞中含有的某种物质（糖类、脂质、蛋白质等）脂质、蛋白质等）自自变变量量控控制制中中的的“加加法法原原理理”和和“减减法法原原理理”（教教材材P46）肺炎链球菌的转化实验肺炎链球菌的转化实验科学方法与常态比较，人为增加某种影响因素。与常态比较，人为去除某种影响因素。80-10080-100的温度会使的温度会使蛋白质变性失活蛋白质变性失活，空间结构发生改变，不可逆。，空间结构发生改变，不可逆。加热时加热时DNADNA双链结构也会被破坏；但是当温度恢复至室温后，双链结构也会被破坏；但是当温度恢复至室温后，DNADNA双链双链能够重新恢复。能够重新恢复。S型细菌型细菌荚膜
8、荚膜控控制制荚荚膜膜形形成的成的X基因基因加热加热杀死杀死被被破破坏坏的的S型细菌型细菌X基基 因因 吸吸附附 在在 R型型细细菌表面菌表面X基因进入基因进入R型细菌型细菌重组重组R型型细细菌菌转转化化成成S型型细细菌菌转化实质：S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中。注意注意：只是：只是少数少数R型细菌转化为型细菌转化为S型细菌型细菌1实验材料：大肠杆菌、T2噬菌体T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。侵染大肠杆菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。噬菌体的侵染实验
9、噬菌体的侵染实验（赫尔希和蔡斯）（赫尔希和蔡斯）四、噬菌体侵染大肠杆菌的实验吸附吸附吸附吸附注入注入注入注入合成合成合成合成组装组装组装组装释放释放释放释放噬菌体吸附在细菌表面把遗传物质注入到细菌细胞利用细菌的化学成分和酶系统合成出噬菌体的DNA、蛋白质新合成的DNA、蛋白质组装成很多噬菌体细菌解体，释放出噬菌体噬菌体增殖的过程 四、噬菌体侵染大肠杆菌的实验(放射性放射性)同位素标记同位素标记2 2.实验实验方法：方法：尾部头部DNA蛋白质(C、H、O、N、P )(C、H、O、N、S )（35S标记）（32P标记）设计思路：设法将DNA与蛋白质等分开，单独地研究它们遗传功能。32P35S提示问
10、题：1、能不能单独培养噬菌体？2、在培养噬菌体之前先培养什么？怎么培养？如何获得被标记的T2噬菌体？大肠杆菌含35S的培养基 含35S的细菌：标记噬菌体噬菌体含35S的大肠杆菌 含35S的噬菌体：标记细菌(放放射射性性)同同位位素素标标记记 （分别标记蛋白质和DNA）2 2.实验实验方法：方法：四、噬菌体侵染大肠杆菌的实验含35S或32P培养基含35S或32P细菌噬菌体侵染含35S或32P细菌3232P P标记标记3535S S标记标记或第一步：获得被标记的T2噬菌体第二步：用 去感染 ，短时间保温培养。第三步：搅拌、离心，观察上清液和沉淀物的放射性未被标记的大肠杆菌标记的T2噬菌体“短时间”
11、：保证子代噬菌体的DNA和蛋白质在大肠杆菌中正处于合成阶段，子代噬菌体还没有组装好，或虽已经组装但并未使细菌发生裂解 搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体颗粒与细菌分离离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。“保温”：为噬菌体培养提供适宜的恒定的温度，以保证酶的活性。四、噬菌体侵染大肠杆菌的实验3 3.实验实验步骤：步骤：4.实验结果35S标记的实验32P标记的实验标记部位放射性情况上清液沉淀物子代噬菌体有无放射蛋白质很高DNA很低无有很高很低DNA分子具有连续性，是遗传物质 四、噬菌体侵染大肠杆菌的实验5.实验结论子代噬菌体的各种性状，是通过亲代
12、的DNA遗传的。DNA才是噬菌体的遗传物质。实验误差分析 可可能能是是由由于于还还有有少少量量的的含含3535S S 的的噬噬菌菌体体仍仍吸吸附附于于大大肠肠杆杆菌菌上上，未未从从中分离出来。中分离出来。搅拌不充分搅拌不充分搅拌不充分搅拌不充分理论上理论上上清液上清液沉淀物沉淀物其中一个其中一个大肠杆菌大肠杆菌实际上实际上保温时间长保温时间长理论上理论上上清液上清液沉淀物沉淀物若该大肠杆菌若该大肠杆菌有一个噬菌体有一个噬菌体侵入侵入实际上实际上部分释部分释放出来放出来释放释放未来及未来及侵染侵染实际上实际上保温时间短保温时间短实验误差分析用35S标记噬菌体与大肠杆菌混合经短时间保温后用搅拌器搅
13、拌离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性噬菌体侵染细菌的实验回看l35S标记的实验发现沉淀物中也有放射性，可能是什么原因造成的？搅拌不充分导致部分蛋白质外壳吸附在细菌上，离心时随细菌到沉淀物中。l32P标记的实验发现上清液中也有放射性，可能是什么原因造成的？培养（保温）时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌；培养（保温）时间过长，部分子代噬菌体已经释放。格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验（赫尔希和蔡斯）噬菌体侵染大肠杆菌的实验（加热致死的S型细菌含有某种促使R型活细菌的活性物质转化因子）艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明DNA是遗传物质（转化因子）能证明蛋白质不是遗传物质
14、证明DNA是遗传物质【知识总结【知识总结】思考.讨论（P46）1、艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料，以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？【参考答案】1）个体小，结构简单：细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。2）繁殖快：细菌20-30min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。DNA是生物界唯一的遗传物质吗？五、烟草花叶病毒侵染烟草叶片实验 烟草花叶病毒烟草花叶病毒(TMVTMV)是由是由RNARNA和蛋白质和蛋白质组成的，在感染烟草时，组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。会出现致病斑。五、烟草花叶病毒侵染烟草叶片实
15、验分别侵染健康烟草植株患病不患病得到全新病毒不能得到病毒 ：四、烟草2.2.实验实验结论：结论：1.1.实验实验过程：过程：RNARNA也是遗传物质也是遗传物质 RNA病毒的遗传物质是RNASARS病毒艾滋病病毒少数病毒的遗传物质是少数病毒的遗传物质是RNARNA新型冠状病毒流感病毒埃博拉病毒【知识链接【知识链接】细胞结构生物原核生物真核生物遗传物质是DNA非细胞结构生物遗传物质是RNA含DNA的病毒：含RNA的病毒：生物4.由于大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。但肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质。3.在只含RNA的少数病毒（烟草花叶
16、病毒、HIV、SARS、流感、禽流感）中，RNA才作为遗传物质。2.凡是具有细胞结构的生物，既有DNA，又有RNA，遗传物质是DNA。1.一切生物的遗传物质是核酸。具体某种生物的遗传物质是DNA或RNA，不能加“主要”二字。六、DNA是主要的遗传物质【知识总结【知识总结】5 5、在在噬噬菌菌体体侵侵染染细细菌菌的的实实验验中中，如如果果用用3232P P和和3535S S分分别别标标记记噬噬菌菌体体的的DNADNA和蛋白质外壳，结果复制出来的子代噬菌体和蛋白质外壳，结果复制出来的子代噬菌体()()A.A.不含不含3535S S，一部分含，一部分含 3232P P B.B.不含不含3232P P，部分含，部分含3535S SC.C.含含3232P P和和3535D.D.不含不含3535S,S,全部含全部含3232P P随堂测验