樊慧丹3.1DNA是主要的遗传物质

1、第第3章章 基因的本质基因的本质孟德尔通过豌孟德尔通过豌豆实验证明了豆实验证明了生物的性状是生物的性状是由由 控制。控制。基因基因染色体染色体摩尔根通过果蝇摩尔根通过果蝇实验证明：基因实验证明：基因位于位于 上。上。蛋白质和蛋白质和DNADNA科学家发现：科学家发现：染色体主要染色体主要组成成分：组成成分： 基因是什么呢？基因是什么呢？蛋白质的基本组成单位蛋白质的基本组成单位氨基酸氨基酸氨基酸多种多样的排列可能蕴含遗传信息氨基酸多种多样的排列可能蕴含遗传信息蛋白质是生物体主要的遗传物质蛋白质是生物体主要的遗传物质（多糖（多糖) )无无粗糙粗糙有有光滑光滑无毒无毒有毒有毒实验材料：实验材料： 两

2、种肺炎双球菌 步骤步骤处理方处理方 法法结果结果结结 论论R型型活活菌菌S型型 活活 菌菌加热杀加热杀死死 S型菌型菌 R型型 活活 细菌细菌 S型型 死死 细细 菌菌活活死死活活R型活菌无毒型活菌无毒S型活菌有毒型活菌有毒加热杀死的加热杀死的S型菌无毒型菌无毒死死 体内有体内有S型活细菌型活细菌存在存在“转转化因子化因子”1.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验19281928年年 已经被加热杀死的已经被加热杀死的S S型细菌中，型细菌中，必然含有某种促进必然含有某种促进R R型细菌转变为型细菌转变为S S型细菌的活性物质型细菌的活性物质转化因子转化因子格里菲思实

3、验的结论是什么格里菲思实验的结论是什么? 实验结论：实验结论：P43问题问题 S S型菌中的型菌中的“转化因子转化因子”是什么物质呢？是什么物质呢？多糖多糖 脂质脂质 蛋白质蛋白质 RNA RNA DNADNA加热杀死的加热杀死的S S型细菌型细菌在杀死的在杀死的S S型细菌中含有哪些物质？型细菌中含有哪些物质？但究竟哪一个才是转化因子呢？但究竟哪一个才是转化因子呢？R型细菌型细菌R型细菌型细菌只长只长R型菌型菌只长只长R型菌型菌R型细菌型细菌S型菌型菌R型细菌型细菌S型菌的型菌的DNAS型菌的型菌的蛋白质或荚膜多糖蛋白质或荚膜多糖或脂质或或脂质或RNAS型菌的型菌的DNA+DNA酶酶2.艾弗

4、里肺炎双球菌体外实验艾弗里肺炎双球菌体外实验 1944年年1、实验设计思路：、实验设计思路：把蛋白质和把蛋白质和DNA区分开区分开，直接地、单，直接地、单独地观察独地观察DNA和蛋白质的作用和蛋白质的作用实验结论：实验结论：“转化因子转化因子”是是DNA，DNA才是遗传物质才是遗传物质，而，而蛋白质等其他物质不蛋白质等其他物质不是遗传物质是遗传物质。1 1、加入、加入DNADNA酶的组意图何在？酶的组意图何在？2 2、分析实验结果，能得出什么结论？、分析实验结果，能得出什么结论？水解DNA。知识迁移应用：1如何去掉植物细胞的细胞壁，利用的就是细胞壁成分相对应的纤维素酶果胶酶，2如何证明你得到的

5、遗传物质是DNA还是RNA，可以借鉴酶的专一性。3加酶洗衣粉，水解污渍中的蛋白质等物质。 由于艾弗里实验中提取出的由于艾弗里实验中提取出的DNA，纯度，纯度最高时也还有最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。人对实验结论表示怀疑。有没有更具说服力的实验？有没有更具说服力的实验？19521952年，年，完成了另一个更具有说服力的实验：噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验噬菌体的结构模式图噬菌体的结构模式图二二.赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌的实验赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌的实验1952年年噬菌体中60%是蛋白质,40%是DNA.T T2 2 噬菌体的特

6、点噬菌体的特点1.1.生活特点：是一种生活特点：是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒在大肠杆菌体内的病毒2.2.繁殖特点：繁殖特点： 在在自身遗传物质自身遗传物质的指导下，运用大肠杆菌的指导下，运用大肠杆菌中的原料合成中的原料合成子代噬菌体子代噬菌体，子代数量足够多时，子代数量足够多时，宿主细胞宿主细胞（即大肠杆菌）（即大肠杆菌）裂解，噬菌体被释放裂解，噬菌体被释放。 噬菌体噬菌体大肠杆菌大肠杆菌研究方法放射性同位素标记法放射性同位素标记法蛋白质的组成元素：DNA 的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P二二.赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌的实验赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌的实验1952年年噬

7、菌体侵染细菌的动态过程：噬菌体侵染细菌的动态过程：侵入别的细菌侵入别的细菌合成合成组装组装释放释放吸附吸附侵入侵入合成合成组装组装释放释放吸附吸附 首先，噬菌体的尾端吸首先，噬菌体的尾端吸附在细菌的表面附在细菌的表面侵入侵入 然后，然后， 噬菌体通过尾轴把噬菌体通过尾轴把DNA全部注进细菌体内，而蛋全部注进细菌体内，而蛋白质外壳则留在细菌体外，不白质外壳则留在细菌体外，不起作用。起作用。 噬菌体的噬菌体的 DNA 在细菌体内在细菌体内，使细胞本身的，使细胞本身的 DNA 解体，同解体，同时利用细菌的化学成分合成噬时利用细菌的化学成分合成噬菌体自身的菌体自身的 DNA和蛋白质，和蛋白质， 这些新

8、合成的这些新合成的 DNA 和和蛋白质外壳组装出很多个与蛋白质外壳组装出很多个与亲代一模一样的子代噬菌体亲代一模一样的子代噬菌体。 最后，这些噬最后，这些噬菌体由于细菌的解菌体由于细菌的解体而被释放出来，体而被释放出来，再去侵染其他的细再去侵染其他的细菌。菌。1、实验设计思路：、实验设计思路：3、实验过程：、实验过程：把蛋白质和把蛋白质和DNA区分开区分开，直接地、单，直接地、单独地观察独地观察DNA和蛋白质的作用和蛋白质的作用(1)标记细菌标记细菌细菌+含35S的培养基细菌+含32P的培养基含35S的细菌含32P的细菌(2)标记噬菌体标记噬菌体噬菌体+含35S的细菌噬菌体+含32P的细菌含3

9、5S的噬菌体含32P的噬菌体(3)噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体+细菌含32P的噬菌体+细菌: :上清液放射性很高上清液放射性很高, ,沉淀物放射性很低沉淀物放射性很低上清液放射性很低上清液放射性很低, ,沉淀物放射性很高沉淀物放射性很高2、实验方法：、实验方法：放射性同位素标记法放射性同位素标记法二二.赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌的实验赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌的实验1952年年噬菌体比大肠杆菌轻噬菌体比大肠杆菌轻4、噬菌体侵染细菌实验的噬菌体侵染细菌实验的检测结果检测结果：上清液：沉淀物：噬菌体或其外壳大肠杆菌蛋白质DNA有放射性无无有放射性35S:上清液上清液“放射性很高放射

10、性很高” 32P: 沉淀物沉淀物“放射性很高放射性很高”沉淀物也有放射性？沉淀物也有放射性？上清液也有放射性？上清液也有放射性？原因；搅拌不充分，分离原因；搅拌不充分，分离不完全，部分亲本外壳仍不完全，部分亲本外壳仍然吸附在大肠杆菌上然吸附在大肠杆菌上原因保温时间过短原因保温时间过短，亲代噬菌体来不及，亲代噬菌体来不及吸附在大肠杆菌上就吸附在大肠杆菌上就被离心后上浮。被离心后上浮。培养时间过长，大培养时间过长，大肠杆菌裂解，子代噬肠杆菌裂解，子代噬菌体释放，离心后上菌体释放，离心后上浮浮DNA是遗传物质是遗传物质1928年年 格里菲思格里菲思 体内转化实验体内转化实验1944年年 艾弗里艾弗里

11、体外转化实验体外转化实验1952年年 赫尔希、蔡斯赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验DNADNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？流感病毒流感病毒SARS病毒病毒烟草花叶病毒烟草花叶病毒下面这些生物的遗传物质是什么？下面这些生物的遗传物质是什么？细胞结构细胞结构生物生物原核生物原核生物真核生物真核生物遗传物质是遗传物质是DNADNA非细胞结非细胞结构生物构生物遗传物质是遗传物质是RNARNA只含只含DNADNA的病毒：的病毒：只含只含RNARNA的的病毒病毒：生生物物总结总结 大量实验证明，绝大多数生物的遗传物质是绝大多数生物的遗传物质是DNADNA，所以说所以说。判断：烟草花叶的主要遗传物质是DNA。 （ ）？标记细菌标记细菌标记噬菌体标记噬菌体噬菌体侵染细菌（短时间保温）噬菌体侵染细菌（短时间保温）搅拌离心搅拌离心观察放射性的分布观察放射性的分布“短时间短时间”：保证子代噬菌体的：保证子代噬菌体的DNADNA和蛋白质在大肠杆菌中正处于合成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，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或虽已经组装但并未使细菌发生裂解解 “保温保温”：为噬菌体培养提供适宜：为噬菌体培养提供适宜的恒定的温度，以保