1、生活中的遗传现象,孟德尔豌豆杂交试验遗传因子,遗传物质是还是蛋白质呢？,对遗传现象的研究,第1节 DNA是主要的遗传物质,第3章 基因的本质,一、对遗传物质的早期推测,1. 20世纪20年代,蛋白质是遗传物质,氨基酸的多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息,2. 20世纪30年代,DNA是由许多脱氧核苷酸聚合形成的生物大分子。,但是，对的结构还不清楚，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。,二、证明DNA是遗传物质的两个经典实验,肺炎双球菌的转化实验,噬菌体侵染细菌实验,（一）肺炎双球菌的转化实验,实验材料,1、格里菲思转化实验,将R型活细菌注射到小鼠体 内，小鼠不死亡。,分析：R菌不致死，无
2、毒。,将S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠死亡。,分析：S菌使小鼠致死，有毒性。,将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内。小鼠不死亡。,分析：S菌死亡后失去毒性， 不致死。,将无毒的R型活菌与加热杀死后的S型菌混合后，注射到小鼠体内。小鼠死亡，并分离出S活菌。,肺炎双球菌转化实验格里菲思实验,结论：加热杀死的S型细菌中，含有促成R型细菌转化成S型活细菌的转化因子。,格里菲思转化实验结果分析,R型菌,实验结论：已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质转化因子。,此实验可以得出什么结论？,新的疑问：这种转化因子是什么物质？,思考:怎样设计实验来确定转化因子为细菌组分的哪种物质？,必
3、须将细菌各组分分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。,单一变量原则,艾弗里的实验：,利用物质的提纯与鉴定技术把DNA与蛋白质、多糖等物质分开，单独地直接去观察它们的作用,设计思路,DNA,蛋白质,RNA,S型菌的化学成分,糖类,脂类,分离、提纯、鉴定,艾弗里的实验：,艾弗里的实验：,艾弗里的实验：,S型活细菌,多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA DNA水解物,R,R,R,R,R,R,S,(体外转化实验),实验过程,“转化因子”是DNA，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。,因此：是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。,艾弗里的实验思路,选用肺炎双球菌,DNA是遗传物质,
4、将S型细菌中的多糖、 蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别与R 型细菌进行混合。,1、实验材料：2、假设：3、实验操作：,4、预期结果：,5、实验结果：,6、分析结论：,只有DNA与R型细菌进行混合，才能使R型细菌转化成S型细菌,由此可见：科学家是设法把DNA与蛋白质分开，从而单独地、直接地去观察DNA的作用。,DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质,DNA是遗传物质,更具说服力的“噬菌体侵染细菌的实验”,1952年赫尔希（A.Hershey)和蔡斯（M.Chase),1. 实验材料：,（二）噬菌体侵染细菌的实验,噬菌体,（1）结构：头部和尾部的外表是由 构成，头部内含有 。（2）增殖特点：在
5、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，进行增殖。（3）与大肠杆菌的关系：,蛋白质,DNA,寄生关系,实验原理和方法,蛋白质的组成元素：DNA 的组成元素：,C、H、O、N、S,C、H、O、N 、P,（标记32p）,（标记35s ）,标记噬菌体方法：,在分别含有放射性同位素32p 和35s的培养基中培养细菌,分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32p 的噬菌体和含35s的噬菌体,放射性同位素标记法,（二）噬菌体侵染细菌的实验,35S和32P分别标记了噬菌体什么物质？为什么？用15N、14C、3H、18O是否可以？为什么？ 能否用32P和35S标记同一个噬菌体来进行实验
6、？,分别标记！,思考：,用35S标记噬菌体后侵染细菌,35S标记噬菌体,+细菌,搅拌,离心,上清液：噬菌体外壳，放射性高沉淀物：细菌 放射性低,细菌内无放射性,32S,使细菌与噬菌体外壳分开,被35S标记的噬菌体蛋白质外壳不进入细菌内。在上清液。,沉淀物中为什么还具有低的放射性？应该没有才是啊？,搅拌离心不充分。,此结果说明什么？,用32P标记噬菌体后侵染细菌,细菌内有放射性,32P标记噬菌体,+细菌,搅拌,离心,上：噬菌体 放射性低沉淀：细菌 高,被32P标记的噬菌体DNA进入细菌内。不在上清液。,上清液中为什么还具有低的放射性？应该没有才是啊？,因为被32P标记的噬菌体可能还没有完成侵染过
7、程，或者子代噬菌体已经释放，经离心到了上清液中显示放射性。,此结果说明什么？,时间限制要严格：既要保证噬菌体已经完成侵染；又要保证子代噬菌体未释放。,32P,子代噬菌体,亲代噬菌体,有 32P,想一想：这一结果又说明了什么?,进一步发现,结论4,结论：DNA分子在亲子代之间具有连续性，是遗传物质。不能证明蛋白质不是遗传物质。,噬菌体侵染大肠杆菌示意图,吸附,注入,复制、合成,组装,释放,噬菌体侵染细菌的过程,两个经典实验比较,S型细菌的分离物质分别与R型细菌混合培养相互对照,分别标记噬菌体DNA和蛋白质的两组实验相互对照,设法将DNA与其他物质分开，单独地直接研究各自不同的遗传功能,证明DNA
8、是遗传物质，蛋白质不是遗传物质,证明DNA是遗传物质，但不能有效证明蛋白质不是遗传物质（蛋白质没有进入细菌体内）,思考：为什么说DNA是主要的遗传物质？,生物的遗传物质是 ，可分为和 两大类。,核酸,脱氧核糖核酸(DNA),核糖核酸(RNA),绝大多数生物,具有细胞结构的生物,大多数病毒(含DNA),性状是受 控制的,少数生物：含RNA的病毒,DNA,RNA,性状是受 控制的,RNA病毒有： 艾滋病病毒，烟草花叶病毒，SARS 病毒，西班牙流感病毒，甲型H1N1流感病毒，禽流感病毒，噬菌体（有一部分噬菌体是DNA病毒，如T2噬菌体）等。,实验探究,烟草花叶病毒（TMV）的基本成分是蛋白质和RN
9、A，体内无DNA，请设计实验探究烟草花叶病毒的遗传物质？,实验探究,烟草花叶病毒（TMV）是基本成分是蛋白质和RNA，体内无DNA，请设计实验探究烟草花叶病毒的遗传物质？,实验结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。,动物植物细菌真菌病毒,遗传物质是DNA,结论：,应具备以下四个特点：在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地自我复制；能够指导蛋白质合成从而控制生物的性状和新陈代谢；具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力；结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。,小结：作为遗传物质的条件：,1.噬菌体外壳的合成场所是 A.细菌的核糖体 B.噬菌体的核糖体C.噬菌体
10、的基体 D.细菌的拟核2.噬菌体在繁殖过程中利用的原料是A.自己的核苷酸和氨基酸B.自己的核苷酸和细菌的氨基酸 C.细菌的核苷酸和氨基酸D.自己的氨基酸和细菌的核苷酸,.DNA是主要的遗传物质是指A.遗传物质的主要载体是染色体B.大多数生物的遗传物质是DNA C.细胞里的DNA大部分在染色体上D.染色体在遗传上起主要作用.在肺炎双球菌的转化实验中,使R型活菌转化成S型活菌的转化因子是：A.荚膜 B.蛋白质 C.多糖 D.S型细菌的DNA,蛋白质不是遗传物质的原因之一是( ) A. 它的含量很少 B.它不能自我复制 C. 它与新陈代谢无关 D.它的种类很多,B,地球上的绝大多数生物的遗传物质都是
11、 ( ) A.核酸 B.脱氧核糖核酸或核糖核酸 C.脱氧核糖核酸 D.脱氧核糖核酸和核糖核酸,A,.用DNA酶处理过的S型细菌不能使R型细菌发生转化。下列关于实验的叙述,不正确的是： A.这个实验是为了证明DNA的分解产物不是遗传物质B.这个实验从反面证明了DNA是遗传物质C.这个实验证明DNA的分解产物不是转化因子D.这个实验是艾弗里关于遗传物质研究的重要工作,.用噬菌体去感染体内含大量3H细菌，待细菌解体后，3H应 A.随细菌的解体而消失B.发现于噬菌体的外壳和DNA中 C.仅发现于噬菌体的DNA中D.仅发现于噬菌体的外壳中.噬菌体侵染大肠杆菌实验不能说明的是A.DNA能产生可遗传的变异
12、B.DNA能自我复制C.DNA能控制蛋白质合成 D.DNA是遗传物质,2、课后作业：（2）某科研小组对禽流感病毒的遗传物质进行如下实验：实验原理：略实验目的：探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。材料用具：显微注射器、禽流感病毒核酸提取物、活鸡胚、DNA酶、RNA酶。实验步骤：第一步 ；第二步 在 的条件下培养；第三步 分别从培养后的鸡胚中抽取样品，检测是否产生了禽流感病毒。请将与实验相关的内容填入下表：,(三) 噬菌体侵染细菌的实验,噬菌体侵染细菌的过程,噬菌体细菌的实验(动画演示),许多科学家认为这一实验对证明DNA是遗传物质更有说服力。你同意这种观点吗？为什么？,为什么说噬菌体实验更有说服力？,积极思维,分析,
