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(共26张PPT)
3.1
DNA是主要的遗传物质
19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由 控制的。
遗传因子
20世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证明了：基因位于 上。
染色体
DNA
染色体
染色质
蛋白质
20世纪中叶科学家发现：染色体主要由 组成。
蛋白质和DNA
蛋白质
DNA
20世纪中叶，染色体由蛋白质和DNA组成已经为人们所知，但是对于谁是遗传物质仍然存在争议。
作为遗传物质，应该具备哪些特点？
①能贮存大量的遗传信息。
③具有一定的稳定性。
②可以复制，并能传递给后代。
蛋白质是遗传物质的观点
艾弗里
实验证据
格里菲斯
肺炎链球菌实验
肺炎链球菌转化实验 P43
一.肺炎链球菌：
类型 R型肺炎链球菌 S型肺炎链球菌
菌体 无荚膜 有荚膜
菌落 粗糙 光滑
毒性 不致病 可致病，使人和小鼠患肺
炎，小鼠并发败血症死亡
二.肺炎链球菌的体内转化实验：
（1928年，格里菲思）
R型菌
S型菌
加热杀死的
S型菌
加热杀死的S型菌
＋R型菌
小鼠不死亡
小鼠不死亡
小鼠死亡，
从小鼠体内分离出S型活细菌
小鼠死亡，
从小鼠体内分离出S型活细菌
已经加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
实验结论:
1、在杀死的S型细菌中含有哪些物质？
2、实验方法、步骤？
3、实验结论是什么？
三.肺炎链球菌的体外转化实验：
（20世纪40年代，艾弗里）
P43
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA
加热杀死的S型细菌
在杀死的S型细菌中含有哪些物质？
但究竟哪一个才是转化因子呢？
关键思路：
把S型细菌的各种物质分开，单独的、直接的观察它们的作用。
三.肺炎链球菌的体外转化实验：
（20世纪40年代，艾弗里）
（分离提纯法）
P43
三.肺炎链球菌的体外转化实验：
（20世纪40年代，艾弗里）
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质（转化因子）。
蛋白质不是。
2. 实验过程：
3. 实验结论：
R型菌转化为S型菌的实质：
S型菌
荚膜
控制荚膜形成的X基因
加热
杀死
被破坏的S型菌
X基因吸附在R型菌表面
X基因进入R型菌
重组
R型菌转化成S型菌
基因重组
蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。
高温使蛋白质变性，永久失活；
高温使DNA双链解开，但当温度降低后，DNA双链能够重新恢复。
一.病毒：（T2噬菌体）
噬菌体侵染大肠杆菌的实验
蛋白质外壳
DNA
2. 生活方式：
专门寄生于大肠杆菌中
3. 病毒侵染细菌的过程：
吸附
注入
合成
组装
裂解释放
T2噬菌体只提供遗传物质(DNA)作为模板，脱氧核苷酸、氨基酸、ATP、酶等均由大肠杆菌提供。
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、S
C、H、O、N、P
（标记 35S）
（标记 32P）
研究方法
思考：如何单独获得只有35S或32P标记的噬菌体？P45
35S标记的噬菌体
32P标记的噬菌体
2、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验（1952年）
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
①先培养细菌
②再培养噬菌体
直接用含有放射性同位素的培养基来培养噬菌体。
×
2、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验（1952年）
制备含有放射性标记噬菌体过程示意图
离
心
含35S培养基
含35S细菌
噬菌体侵染含35S细菌
含35S噬菌体
含32P培养基
含32P细菌
噬菌体侵染含32P细菌
含32P噬菌体
2、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验（1952年）
离
心
在新形成的噬菌体中没有检测到35S
细菌裂解
沉淀物的
放射性很低
上清液的
放射性很高
检测
搅拌后离心
35S标记的噬菌体与细菌混合
35S标记的噬菌体
用标记的噬菌体侵染未标记的细菌
混合：
搅拌：
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
离心:
2、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验（1952年）
实验过程
在新形成的部分噬菌体中检测到32P
细菌裂解
沉淀物的
放射性很高
上清液的
放射性很低
检测
搅拌后离心
32P标记的噬菌体与细菌混合
32P标记的噬菌体
结论：噬菌体侵染细菌时，DNA进入宿主细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外，DNA才是噬菌体的遗传物质。
2、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验（1952年）
实验过程
用35S标记噬菌体与大肠杆菌混合
经短时间保温后用搅拌器搅拌
离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质
细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性
噬菌体侵染细菌的实验
回看
35S标记的实验发现沉淀物中也有放射性，可能是什么原因造成的？
搅拌不充分导致部分蛋白质外壳吸附在细菌上，离心时随细菌到沉淀物中。
32P标记的实验发现上清液中也有放射性，可能是什么原因造成的？
培养（保温）时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌；
培养（保温）时间过长，部分子代噬菌体已经释放。
肺炎链球菌 体内转化实验 肺炎链球菌 体外转化实验 噬菌体侵
染细菌实验
实验者
思路 分离方式
结论以及各实验的关系
设法将DNA与蛋白质等分开，单独地研究它们遗传功能。
证明DNA是遗传物质，蛋白质不是。
直接分离:
分别加入R型菌中
同位素标记法：
标记DNA和蛋白质
更有力地说明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质
格里菲思
艾弗里
赫尔希和蔡斯
加热杀死的S型菌体内有“转化因子”,是体外转化实验的基础。
能否说明DNA是自然界所有生物的遗传物质？
三个经典实验对比
四、少数病毒的遗传物质是RNA
蛋白质
RNA
分别侵染健康烟草植株
患病
不患病
得到病毒
不能得到病毒
烟草花叶病毒组分 单独侵染烟草实验
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
烟草花叶病毒
DNA是主要的遗传物质
（含有DNA和RNA）
（含有DNA或RNA）
DNA病毒
RNA病毒
细胞生物
无细胞生物（如病毒）
遗传物质为RNA
遗传物质为DNA
真核生物
原核生物
就整个生物界来说，绝大多数生物是以DNA作为遗传物质的，所以DNA是主要的遗传物质；
但对某种生物来说，遗传物质是唯一的，只能是DNA或RNA。
生物
实验
肺炎链球菌体内转化实验
（格里菲斯1928）
肺炎链球菌体外转化实验
（艾弗里等1944）
噬菌体侵染细菌实验
（赫尔希和蔡斯1952）
烟草花叶病毒感染实验
DNA是遗传物质
“转化因子”是DNA
存在“转化因子”
结论
RNA是RNA病毒的
遗传物质
感谢聆听！

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