高中生物第三章第一节DNA是主要的遗传物质

第第3章章 基因的本质基因的本质第一节第一节 DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质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20世纪世纪20年代年代蛋白质蛋白质DNA20世纪世纪30年代，人们才认识到年代，人们才认识到DNA是由是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子实验材料：实验材料：两种肺炎双球菌 多糖类荚膜多糖类荚膜R型菌型菌菌落菌落:粗糙粗糙 无荚膜，无毒无荚膜，无毒S型菌型菌菌落菌落:光滑光滑(mooth)有荚膜，有毒，有荚膜，有毒，可致死可致死(ough)1.1.将将无毒性的无毒性的R R型活细菌型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。注射到小鼠体内，不死亡。2.2.将将有毒性有毒性S S型活细菌型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。注射到小鼠体内，患败血症死亡。3.3.将将加热杀死后的加热杀死后的S S型细菌型细菌注射到小鼠体内，不死亡。注射到小鼠体内，不死亡。4.4.将将无毒性无毒性R R型活细菌与加热杀死后的型活细菌与加热杀死后的S S型细菌混合型细菌混合 后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。1.格里菲思的肺炎双球菌格里菲思的肺炎双球菌体内转化体内转化实验实验（1 1）R R型活菌型活菌小鼠不死亡小鼠不死亡 说明说明R R型细菌无毒性型细菌无毒性（2 2）S S型活菌型活菌小鼠死亡小鼠死亡说明说明S S型细菌毒性型细菌毒性（3 3）S S型活菌，加热杀死型活菌，加热杀死小鼠不死亡小鼠不死亡说明加热杀死说明加热杀死S S型细菌失去毒性型细菌失去毒性（4 4）加热杀死）加热杀死S S型细菌型细菌+R+R型活菌型活菌老鼠死亡老鼠死亡从中分离出了从中分离出了S型活菌型活菌实验过程实验过程注射注射注射注射注射注射注射注射 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，必然含有某种促成这一转化的活性必然含有某种促成这一转化的活性物质物质转化因子转化因子格里菲思实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：将将蛋白质蛋白质、其他物质其他物质与与DNA分开分开，单独、，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。遗传物质。多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNARNA DNA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？二、艾弗里确定转化因子的实验二、艾弗里确定转化因子的实验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S型菌的型菌的DNA+DNA酶酶 R R R R R S R R R R R R S R R SR S二二.艾弗里确定转化因子的实验艾弗里确定转化因子的实验DNADNA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。（纠正了一个生物界的错误的普遍共识纠正了一个生物界的错误的普遍共识）艾弗里的实验引起了人们的注意，但艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由于艾弗里实验中提取出的是，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。有没有比细菌更为简单的实验材料？有没有比细菌更为简单的实验材料？1952年，以为实验材料，利用的新技术，完成了另一个更具有说服力的实验思维碰撞思维碰撞T T2 2 噬菌体的特点噬菌体的特点 是一种专门是一种专门寄生寄生在大肠杆菌体内的病毒在大肠杆菌体内的病毒 头部和尾部的外壳是由蛋白质构成，头部内含有头部和尾部的外壳是由蛋白质构成，头部内含有DNADNA在在自身遗传物质自身遗传物质的指导下进行繁殖的指导下进行繁殖,原料来自大肠杆菌原料来自大肠杆菌 子代噬菌体从子代噬菌体从宿主细胞宿主细胞裂解释放裂解释放。噬菌体噬菌体大肠杆菌大肠杆菌噬菌体的结构模式图噬菌体的结构模式图噬菌体中60%是蛋白质,40%是DNA.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、单独地观察，直接地、单独地观察DNA和蛋白质的作用和蛋白质的作用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三三.噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验所以，要证明噬菌体里面蛋白质和所以，要证明噬菌体里面蛋白质和DNADNA谁是遗传物质，只需证明：谁是遗传物质，只需证明：噬菌体要将谁导入细菌体内！噬菌体要将谁导入细菌体内！同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫做示踪元素。用示踪元素标记的化合物，化学性质化学性质不变不变。人们可以根据这种化合物的性质，对有关的一系列化学反应进行追踪。这种科学研究方法叫做同位素标记法。实验原理和方法实验原理和方法蛋白质的组成元素：蛋白质的组成元素：D N A 的组成元素：的组成元素：（标记（标记32p）（标记（标记35s）标记噬菌体方法：标记噬菌体方法：v在分别含有放射性同位素在分别含有放射性同位素32p 和和35s的培养基的培养基中培养细菌中培养细菌v分别用上述细菌培养分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含噬菌体，制备含32p 的噬菌体和含的噬菌体和含35s的噬菌体的噬菌体同位素标记法同位素标记法培养大肠杆菌培养大肠杆菌培养培养T2噬菌体噬菌体 噬菌体噬菌体-蛋白质（蛋白质（35S）32P35S培养大肠杆菌培养大肠杆菌培养培养T2噬菌体噬菌体大肠杆菌（大肠杆菌（3232P P）噬菌体噬菌体-DNA（32P）标记噬菌体的方法标记噬菌体的方法大肠杆菌（大肠杆菌（3535S S）被被35S标记标记的噬菌体的噬菌体被被32P标记标记的噬菌体的噬菌体被被35S标记的噬菌标记的噬菌体与细菌混合体与细菌混合被被32P标记的噬菌标记的噬菌体与细菌混合体与细菌混合搅拌搅拌离心离心放射性很高放射性很高放射性放射性很低很低放射性很低放射性很低放射性很高放射性很高（3）噬菌体侵染细菌）噬菌体侵染细菌 用用 放射性同位素放射性同位素35S 标记噬菌体标记噬菌体 蛋白质蛋白质外壳外壳子代噬菌体子代噬菌体35S噬菌体侵染细菌时，噬菌体侵染细菌时，蛋白质蛋白质外壳留在外面，外壳留在外面，没有进入没有进入到到细菌中。细菌中。实验表明实验表明无无35S亲代噬菌体亲代噬菌体想一想：这一结果说明了什么想一想：这一结果说明了什么?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分析检测结果分析 用用 放射性同位素放射性同位素32P 标记噬菌体内部标记噬菌体内部 DNA32P子代噬菌体子代噬菌体实验表明实验表明 噬菌体侵染细菌时，噬菌体侵染细菌时，DNA 进入进入到细菌中。到细菌中。亲代噬菌体亲代噬菌体有有 32P想一想：这一结果又说明了什么想一想：这一结果又说明了什么?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？背景知识：背景知识：烟草花烟草花叶病毒叶病毒TMVTMV是由是由RNARNA和蛋白质和蛋白质组成组成的，在感染烟草时，的，在感染烟草时，会出现致病斑。会出现致病斑。蛋白质蛋白质RNA分分离离感染感染烟草烟草感染感染烟草烟草实验实验结果结果出现病斑出现病斑不出现病斑不出现病斑实验实验结果结果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4 4、由于大多数生物的遗传物质是、由于大多数生物的遗传物质是DNADNA，所以说，所以说。但肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染。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细菌的实验只能证明。3 3、在、在只含只含RNARNA的少数病毒的少数病毒（烟草花叶病毒、（烟草花叶病毒、HIVHIV、SARSSARS、流感、禽流感）中，流感、禽流感）中，RNARNA才作为遗传物质。才作为遗传物质。2 2、凡是具有细胞结构的生物，既有、凡是具有细胞结构的生物，既有DNADNA，又有，又有RNARNA，遗，遗传物质是传物质是DNADNA1 1、一切生物的遗传物质是核酸、一切生物的遗传物质是核酸4 4、噬菌体侵染细菌的实验中，在细菌内合成子代噬、噬菌体侵染细菌的实验中，在细菌内合成子代噬菌体蛋白质外壳菌体蛋白质外壳DNADNA可以指导蛋白质的合成。可以指导蛋白质的合成。1 1、肺炎双球菌转化实验中，对、肺炎双球菌转化实验中，对S S菌加热处理，菌加热处理，DNADNA仍具有生物仍具有生物活性活性DNADNA分子结构具有相对稳定性。分子结构具有相对稳定性。2 2、肺炎双球菌转化实验中，、肺炎双球菌转化实验中，R R型细菌可以转化生成型细菌可以转化生成S S型细菌型细菌DNADNA可以发生可遗传的变异。可以发生可遗传的变异。3 3、噬菌体侵染细菌的实验中，、噬菌体侵染细菌的实验中，DNADNA在亲代与子代噬菌体中具在亲代与子代噬菌体中具有连续性有连续性DNADNA可以发生复制，由亲代传递给子代。可以发生复制，由亲代传递给子代。作为作为遗传物质遗传物质所必须具备的所必须具备的特点特点:选择题选择题 1 1、关于病毒的遗传物质的叙述正确的是、关于病毒的遗传物质的叙述正确的是A.核糖核酸核糖核酸B.脱氧核糖核酸或核糖核酸脱氧核糖核酸或核糖核酸C.脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸D.脱氧核糖核酸和核糖核酸脱氧核糖核酸和核糖核酸B2.2.生物的遗传物质是：生物的遗传物质是：()()A.DNA B.RNA C.A.DNA B.RNA C.核酸核酸 D.D.蛋白质蛋白质C