生物31DNA是主要的遗传物质7新人教版必修

会计学1生物生物31DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质7新人教版新人教版必修必修科学家在研究有丝分裂、减数分裂和受精作用时发现染色体发挥着重要的作用。WHY？染色体的结构染色体的结构思考：染色体思考：染色体是由什么物质是由什么物质组成？组成？蛋白质DNADNA与蛋白质与蛋白质究竟哪种是遗究竟哪种是遗传物质？传物质？由DNA、RNA和蛋白质组成，蛋白质又是由组蛋白和非组蛋白组成。口说无凭，实验见分晓口说无凭，实验见分晓S型细菌，菌体有荚膜型细菌，菌体有荚膜，有毒性，有毒性,菌落光滑菌落光滑。R型细菌，菌体无荚型细菌，菌体无荚膜，无毒性膜，无毒性,菌落粗糙菌落粗糙。1、将、将R型的活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。型的活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。2、将、将S型的活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。型的活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。结论：结论：S S型的活细菌对小鼠有毒，而型的活细菌对小鼠有毒，而R R型的活细菌无毒。型的活细菌无毒。实验设计实验实验3 3说明：说明：加热杀死的加热杀死的S S型细菌对小鼠无毒害作用。型细菌对小鼠无毒害作用。实验实验4 4说明：说明：小鼠体内小鼠体内R R型型活细菌在加热杀死活细菌在加热杀死的的S S型细菌的作用下可以转化为型细菌的作用下可以转化为S S型活细菌型活细菌。 在加热杀死的在加热杀死的S型细菌中，必然型细菌中，必然存在某种活性物质存在某种活性物质转化因子转化因子，促使小鼠体内促使小鼠体内R型活细菌转化为有型活细菌转化为有毒性毒性S型活细菌。型活细菌。这种转化因子到底是什么物质呢？选用肺炎双球选用肺炎双球菌菌为了弄清转化因子到底是什么？为了弄清转化因子到底是什么？ 将将S型细菌中的型细菌中的多糖多糖、 蛋白质蛋白质、脂质脂质和和DNA等提取出来，等提取出来，DNADNA酶酶DNA,DNA,分分别与别与R 型细菌进行混合培养。型细菌进行混合培养。1、实验材料：、实验材料：2、实验目的：、实验目的：3、实验操作：、实验操作：S型活细菌型活细菌多糖多糖 脂质脂质 蛋白质蛋白质 RNA DNA DNADNA酶酶 分别与分别与R型活细菌混合培养型活细菌混合培养RRRRRRSRS 只有加入只有加入DNADNA，R R型细菌能转化成型细菌能转化成S S型细菌型细菌；并且；并且DNADNA的纯度越高，转化就越有效。的纯度越高，转化就越有效。DNADNA是是遗传物质遗传物质。由此可见由此可见: :科学家是设法把科学家是设法把DNADNA与与蛋白质蛋白质分开分开，从而单独地、直接地去观察，从而单独地、直接地去观察DNADNA与与蛋白质蛋白质的作的作用。用。4、实验结果：、实验结果：5、结论：、结论：提取的提取的DNA中还含有少量的蛋白质中还含有少量的蛋白质（至少含（至少含0.02）。）。 为此，谁又设计了什么实验来证为此，谁又设计了什么实验来证明？明？T2噬菌体是一种专门寄生噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，它的在细菌体内的病毒，它的头部、尾部的外壳都由蛋头部、尾部的外壳都由蛋白质组成的，头部内含有白质组成的，头部内含有一个一个DNA分子。如图所示：分子。如图所示：三、噬菌体侵染细菌实验噬菌体细 菌噬菌体侵染细菌图噬菌体噬菌体利用利用细菌体细菌体内的内的营养物质营养物质生活和繁生活和繁殖殖123445科学家用放射性同位素科学家用放射性同位素3535S S（只标记外壳只标记外壳）标记）标记了一部分了噬菌体，用了一部分了噬菌体，用3232P P（只标记只标记DNADNA）标记）标记了另一部分噬菌体，分了另一部分噬菌体，分别去感染细菌，再看放别去感染细菌，再看放射性出现的路径。射性出现的路径。T2T2噬菌体的遗传物质究竟噬菌体的遗传物质究竟是是DNADNA还是蛋白质呢？还是蛋白质呢？怎样使噬菌体外壳带上35S标记？怎样使噬菌体DNA带上32P标记？ 要使噬菌体带有放射性标记，必须使噬菌体要使噬菌体带有放射性标记，必须使噬菌体的生活环境中带有放射性，而噬菌体又是寄生生的生活环境中带有放射性，而噬菌体又是寄生生活（寄生在细菌体内），所以应先使细菌带有放活（寄生在细菌体内），所以应先使细菌带有放射性，要使细菌带有放射性，必须使细菌的生活射性，要使细菌带有放射性，必须使细菌的生活环境中带有射性，环境中带有射性，即将细菌分别放在带有即将细菌分别放在带有3535S S和和3232P P培养液中培养一段时间，使细菌分别带上培养液中培养一段时间，使细菌分别带上3535S S和和3232P P标记，再用噬菌体分别去感染这两种细菌，就能标记，再用噬菌体分别去感染这两种细菌，就能使噬菌体分别带上这两种放射性。使噬菌体分别带上这两种放射性。亲代噬菌体亲代噬菌体3535S S标记蛋白质标记蛋白质寄主细胞内寄主细胞内无无3535S S标记蛋白质标记蛋白质子代噬菌体子代噬菌体外壳蛋白质没有外壳蛋白质没有3535S S被感染的大肠杆菌被感染的大肠杆菌实验过程：亲代噬菌体亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体子代噬菌体3232P P标记标记DNADNA无32P标记DNADNADNA有有3232P P标记标记结论结论: : 噬菌体侵染细菌时，噬菌体侵染细菌时，DNADNA进入到细菌的细胞中进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。，而蛋白质外壳仍留在外面。因此因此DNADNA才是真正的遗才是真正的遗传物质。传物质。3535S S标记蛋白质标记蛋白质 子代噬菌体子代噬菌体外壳蛋白质没有外壳蛋白质没有3535S S3232P P标记标记DNADNA子代噬菌体子代噬菌体 DNADNA有有3232P P标记标记（同位素示踪法）（同位素示踪法）亲代噬菌体亲代噬菌体寄主细胞寄主细胞子代噬菌体子代噬菌体结论结论32P标记标记DNA 35S标记标记蛋白质蛋白质DNADNA是真正是真正的遗传物质的遗传物质。DNADNA中有中有3232P P标记标记DNADNA中有中有3232P P标记标记外壳蛋白无外壳蛋白无3535S S标记标记外壳蛋白无外壳蛋白无3535S S标记标记 假设某种假设某种病毒病毒（例（例如如烟草花叶病毒烟草花叶病毒）中）中不含不含DNADNA，只含，只含RNARNA与与蛋白质蛋白质，那么什么才，那么什么才是遗传物质呢？你可是遗传物质呢？你可以设计怎样的实验来以设计怎样的实验来证实？证实？烟草花叶病毒烟草花叶病毒 （TMV）病毒病毒RNA病毒蛋白质病毒蛋白质正常的烟草叶正常的烟草叶感染病毒的烟草叶感染病毒的烟草叶四、烟草花叶病毒的感染实验四、烟草花叶病毒的感染实验结论：是烟草花叶病毒的是烟草花叶病毒的RNARNA而不是而不是蛋白质蛋白质感染了烟草（感染了烟草（RNARNA是遗传物质是遗传物质）以上实验可以得出的结论：以上实验可以得出的结论： 1、DNA是是主要主要的的遗传物质遗传物质 2、RNA也是也是遗传物质遗传物质 （在没有在没有DNA情况下，只有少数病毒情况下，只有少数病毒） 3、蛋白质、蛋白质不是不是遗传物质遗传物质总之：总之：核酸核酸是是遗传物质，遗传物质，DNADNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质作为作为遗传物质遗传物质的的必备条件必备条件1、在细胞生长和繁殖的过程中，能够、在细胞生长和繁殖的过程中，能够 精确地精确地复制复制自己。自己。2、能够指导蛋白质合成从而、能够指导蛋白质合成从而控制控制生物的生物的性状性状和和新陈代谢新陈代谢。3、具有、具有贮存贮存巨大数量巨大数量遗传信息遗传信息的潜在的潜在 能力。能力。4、结构结构比较比较稳定稳定，但在特殊情况下，但在特殊情况下， 又能发生突变，而且突变后，还能又能发生突变，而且突变后，还能 继续复制，并能遗传给后代。继续复制，并能遗传给后代。小小 结结DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质核心问题：核心问题：谁在充当生物的遗传物质角色？谁在充当生物的遗传物质角色？说明说明DNADNA是遗传物质是遗传物质的实验证据：的实验证据： 肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验 噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验说明说明DNADNA不是唯一遗传物质不是唯一遗传物质的实验证据：的实验证据： 烟草花叶病毒的重建实验烟草花叶病毒的重建实验重点内容：重点内容：病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是 ( )( )A A 脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNADNA） B B 核糖核酸（核糖核酸（RNARNA） C C 脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNADNA）和核糖核酸（）和核糖核酸（RNARNA） D D 脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNADNA）或核糖核酸（）或核糖核酸（RNARNA） （人的遗传物质是（人的遗传物质是?)?) D课堂练习是是NDA 噬菌体侵染大肠杆菌实验不能说明的是噬菌体侵染大肠杆菌实验不能说明的是 （ ） A ADNADNA能产生可遗传的变异能产生可遗传的变异 B BDNADNA能自我复制能自我复制 C CDNADNA是遗传物质是遗传物质 D DDNADNA能控制蛋白质合成能控制蛋白质合成 A染色体的结构染色体的结构思考：染色体思考：染色体是由什么物质是由什么物质组成？组成？蛋白质DNADNA与蛋白质与蛋白质究竟哪种是遗究竟哪种是遗传物质？传物质？由DNA、RNA和蛋白质组成，蛋白质又是由组蛋白和非组蛋白组成。口说无凭，实验见分晓口说无凭，实验见分晓提取的提取的DNA中还含有少量的蛋白质中还含有少量的蛋白质（至少含（至少含0.02）。）。 为此，谁又设计了什么实验来证为此，谁又设计了什么实验来证明？明？ 假设某种假设某种病毒病毒（例（例如如烟草花叶病毒烟草花叶病毒）中）中不含不含DNADNA，只含，只含RNARNA与与蛋白质蛋白质，那么什么才，那么什么才是遗传物质呢？你可是遗传物质呢？你可以设计怎样的实验来以设计怎样的实验来证实？证实？烟草花叶病毒烟草花叶病毒 （TMV）病毒病毒RNA病毒蛋白质病毒蛋白质正常的烟草叶正常的烟草叶感染病毒的烟草叶感染病毒的烟草叶四、烟草花叶病毒的感染实验四、烟草花叶病毒的感染实验结论：是烟草花叶病毒的是烟草花叶病毒的RNARNA而不是而不是蛋白质蛋白质感染了烟草（感染了烟草（RNARNA是遗传物质是遗传物质）