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1、第三章 基因的本質,第一節(jié) DNA是主要的遺傳物質,一、對遺傳物質的早期推測,在發(fā)現(xiàn)減數(shù)分裂后，人們知道遺傳與染色體有關。20世紀科學家發(fā)現(xiàn)染色體主要由蛋白質和DNA組成，在這兩種物質中，究竟哪一種是遺傳物質呢？,閱讀課本42-43頁的相關內容，解決以下問題1，20世紀20年代，人們認為誰是遺傳物質，為什么？2, 20世紀30年代，人們的觀點是什么？為什么？,認為蛋白質是遺傳物質，因為蛋白質是由多種氨基酸按照不同的方式排列連接而成的生物大分子,認識到DNA時由許多脫氧核糖核苷酸聚合而成的生物大分子，但是對DNA分子的結構沒有清晰了解，認為蛋白質是遺傳物質的觀點仍占主導地位,在證明DNA還是蛋白

2、質或其他物質是遺傳物質的實驗中最關鍵的設計思路是什么？,必須將蛋白質、其他物質與DNA分開，單獨、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰是遺傳物質。,肺炎雙球菌,二、肺炎雙球菌的轉化實驗,？,細菌,1、選材,活體生物、結構簡單、繁殖速度快,（一）、1928年格里菲思-體內實驗,（1）將R型活菌注入小鼠體內,一段時間后,2、實驗過程,(2)將S型活菌注入小鼠體內,一段時間后,（3）將殺死的S型菌注入小鼠體內,一段時間后,（4）將R型活菌與殺死的S型菌注入小鼠體內,一段時間后,R型細菌,3、實驗結論：加熱殺死的S型細菌中，必然含有某種促成這一轉化的活性物質轉化因子,肺炎雙球菌內到底哪種成分是轉化因子

3、呢？,（二） 1944年艾弗里-體外轉化實驗,1、實驗過程：,多糖 脂類 蛋白質 RNA DNA DNA水解物,R R R R R S R,S型細菌,DNA的純度越高，轉化就越有效.故轉化因子是DNA.-轉化因子即遺傳物質。,疑問：,由于艾弗里的實驗中提取的DNA，純度最高時也還有0.02%的蛋白質，因此，仍有人表示懷疑。那么要怎樣設計才能讓人無可挑剔呢？ 設法把DNA和蛋白質分開，然后單獨、直接觀察DNA和蛋白質的作用。,三、T2噬菌體侵染細菌實驗,資料：T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌內的病毒。在T2噬菌體的化學組分中，60%是蛋白質，40%是DNA。,DNA的元素組成：蛋白質的元素組成

4、：,C. H. O. N. P,C. H. O. N. S,1、噬菌體的模式圖,赫爾希和蔡斯的實驗：,過程探究3赫爾希和蔡斯的實驗：,2、實驗過程：,蛋白質含35S的噬菌體,+細菌(未標記),上清液(含T2噬菌體顆粒),沉淀(含被感染的細菌和新形成的噬菌體),說明蛋白質外殼并沒有進入到細菌內,用放射性同位素35S標記噬菌體外殼蛋白質,-含放射性物質35S,-未檢測到35S,用放射性同位素32P標記噬菌體的內部DNA,DNA含32P的噬菌體,+細菌(未標記),(T2噬菌體顆粒),新形成的噬菌體中,說明DNA進入到細菌內去了,-未檢測到32P,-檢測到32P,攪拌離心,3、結論,DNA分子在親子代

5、之間具有連續(xù)性，是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。,4、噬菌體細菌的過程,噬菌體在細菌體內的增殖是在哪種物質的作用下完成的？,是在親代噬菌體的DNA作用下，利用細菌的原料等條件在細菌體內的增殖的。,子代噬菌體的蛋白質和DNA分別是怎樣形成的？,子代噬菌體的DNA是親代噬菌體DNA自我復制形成的，蛋白質是在親代噬菌體DNA指導下合成的。,思維激活 (1)為什么不能直接用含35S和32P的普通培養(yǎng)基來 培養(yǎng)T2噬菌體？,提示因為噬菌體營寄生生活，故應先培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體，而不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。(2)能否用14C和18O標記噬菌體？能否用32P和35S同時標記噬菌體？提示不能，因為D

6、NA和蛋白質都含C和O。不能用32P和35S同時標記噬菌體。,(1)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上講，含32P標記的DNA全部注入大腸桿菌內，上清液放射性為0；實際上，上清液中有少量放射性，原因是：,1上清液和沉淀物都有放射性的原因,(2)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上講，含35S標記的蛋白質均不能進入大腸桿菌，離心后全存在于上清液中。實際上，沉淀物中也有少量放射性，原因是：由于攪拌不充分，有少量35S的噬菌體蛋白質外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。,5、研究方法：,同位素標記法,借助同位素原子以研究有機反應歷程的方法。即同位素用于追蹤物

7、質運行和變化過程時，叫做示蹤元素。用示蹤元素標記的化合物，化學性質不變。人們可以根據這種化合物的性質，對有關的一系列化學反應進行追蹤。,6、實驗思路：將DNA和蛋白質等物質區(qū)分開，直接、單獨的觀察各自作用。,DNA是唯一的遺傳物質嗎？,TMV（煙草花葉病毒）,蛋白質外膜,RNA,侵染,煙草葉,引起病癥,HRV（車前草病毒）,蛋白質外膜,RNA,侵染,引起病癥,煙草葉,RNA是遺傳物質,蛋白質不是遺傳物質。,五、煙草花葉病毒TMV感染實驗,思考:要作為遺傳物質需要些什么條件?,3）能夠指導蛋白質的合成 ，從而 控制新陳代謝過程和性狀,4）能夠產生可遺傳的變異,1）分子結構具有相對的穩(wěn)定性,2）能

8、夠自我復制，使前后代保持 一定的連續(xù)性,綜合這些實驗可以得出：,DNA是生物體的主要遺傳物質。,1、原核生物、真核生物體內DNA和RNA均有，但只有DNA是遺傳物質。2、少數(shù)生物（少數(shù)病毒）體內只有RNA一種核酸，故RNA是遺傳物質。,總結,因此DNA是主要的遺傳物質。,生物界,細胞生物,非細胞生物,RNA病毒:艾滋病病毒(HIV逆轉錄)、流感病毒（如禽流感，豬流感，現(xiàn)稱甲型H1N1病毒，逆轉錄）、SARA（不逆轉錄）毒、登革熱病毒、甲肝病毒、煙草花葉病毒及類病毒等,噬菌體、乙肝病毒、天花病毒等,原核生物:細菌、支原體、衣原體、藍藻、放線菌等,真核生物:植物、動物、原生生物、真菌,遺傳物質是R

9、NA,遺傳物質是DNA,朊病毒:蛋白質,DNA的分布,（所以說，染色體是DNA的主要載體）,例：紫茉莉葉色的遺傳,幾個概念,遺傳,變異,細胞核遺傳,細胞核中的遺傳物質所控制的遺傳現(xiàn)象叫細胞核遺傳。(遵循孟德爾的遺傳規(guī)律）,細胞質遺傳,細胞質中的遺傳物質所控制的遺傳現(xiàn)象叫細胞質遺傳。(不遵循孟德爾的遺傳規(guī)律）,練習：1、病毒的遺傳物質是（ ） 人的遺傳物質是（ ）A、DNA B、RNA C、DNA和RNA D、DNA或RNA,D,A,2 如果用15N、32P、35S共同標記噬菌體后，讓其侵染大腸桿菌，在產生的子代噬菌體中，能夠找到的標記元素為 A在外殼中找到15N和35SB在DNA中找到15N和

10、32PC在外殼中找到15N D在DNA中找到15N、32P和35S,B,3、判斷題：（若是錯誤的，指出錯處）(1)由于染色體位于細胞核內，所以生物的遺傳就是 指細胞核遺傳。(2). 噬菌體侵染細菌的時候，整個進入細菌的體內，其 蛋白質和DNA共同進行子代噬菌體的復制。(3).人的細胞中既有DNA也有RNA，因此DNA和RNA都 是人的遺傳物質。(4).DNA的載體只有染色體。,（X）,（X）,（X）,（X）,4 科學家利用“同位素標記法”搞清了許多化學反應的詳細過程。下列說法正確的是 ()。A用14C標記CO2最終探明了CO2中碳元素在光合作用中的轉 移途徑B用18O標記H2O和CO2有力地證

11、明了CO2是光合作用的原料C用15N標記核苷酸搞清了分裂期染色體形態(tài)和數(shù)目的變化 規(guī)律D用35S標記噬菌體的DNA并以此侵染細菌，證明了DNA是 遺傳物質解析用18O分別標記H2O和CO2，用來探究光合作用釋放的氧氣的來源；分裂期染色體形態(tài)和數(shù)目的變化規(guī)律不能用15N來標記觀察；32P是DNA的特征元素，即用32P標記噬菌體的DNA并以此侵染細菌證明了DNA是遺傳物質。答案A,5某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關于噬菌體侵染細菌的實驗，進行了以下4個實驗：用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌用15N標記的噬菌體侵染未標記的細菌. 一段時間后離心，檢測到放射性的主要部位是,A.沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液B沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液 C上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液D沉淀、沉淀、沉淀、沉淀和上清液,D,6赫爾希與蔡斯用32P標記T2噬菌體與無標記的細菌培養(yǎng)液混合，一段時間后經過攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。與此有關的敘述不正確的是 ()A32P主要集中在沉淀物中，上清液中也不排除有少量放射性B如果離心前混合時間過長，會導致上清液中放射性降低C本實驗的目的是單獨研究DNA在遺傳中的作用D本實驗說明了DNA在親子代之間傳遞具有連續(xù)性,B,謝 謝！,