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(共22张PPT)
第三章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
多糖类的荚膜
遗传学的大佬们（300+）
1866年
1900年
科学家甲
大佬说得对！孟粉永相随!
科学家乙
大佬说得对！孟粉永相随!
我发现生物的性状由遗传因子决定！
我还发现了他们的遗传规律
孟德尔
我就很牛啊朋友们！！！
孟德尔
新课导入
新课导入
遗传学的大佬们（300+）
1900年
我觉得基因在染色体上，但我证明不了。。。。。。
萨顿
萨顿
楼上大神们说的对，但我准备把遗传因子改名叫基因，这样顺多了。
约翰逊
新课导入
遗传学的大佬们（300+）
1908年
我觉得你们都在瞎扯，直接把群名改成“孟德尔粉丝群”吧
摩尔根
遗传学的未来还得是看我摩尔根的
摩尔根
1910年
嘿嘿嘿 怪不好意思的 ~
孟大神我直接路转粉！！！
摩尔根
新课导入
1909年：摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于 上。
19世纪中期：孟德尔通过
方法证明了生物的性状是由 控制。
1903年：萨顿通过对蝗虫细胞观察得出假说：基因位于 上。
20世纪中期：科学家发现：染色体主要组成成分： 。
基因的追寻记
约翰逊
把遗传因子命名为
遗传物质是蛋白质还是DNA
假说－演绎
遗传因子
基因
染色体
DNA和蛋白质
染色体
一、对遗传物质的早期推测
染色体＝DNA＋蛋白质
3.结构比较稳定
DNA
蛋白质
染色质
染色体
那么在DNA和蛋白质究竟哪一种物质是遗传物质？
遗传物质的特点：
1.能够储存大量的遗传信息
2.可以准确地复制，并传递给下一代
一、对遗传物质的早期推测（阅读课本P42）
氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。
没发现其他大分子有类似的结构特点。
20世纪20年代
蛋白质是生物体的
遗传物质。
20世纪30年代
人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子
脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基、脱氧核糖。意识到DNA的重要性，但对DNA结构没有清晰认识。
蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。
一、对遗传物质的早期推测
首先向“遗传物质是蛋白质”提出挑战的科学家有哪些？
艾弗里
赫尔希
格里菲思
蔡斯
“我们表示怀疑！”
1928年格里菲斯---肺炎链球菌的转化实验
（体内转化实验）
1944年艾弗里---肺炎链球菌的转化实验
（体外转化实验）
基础
艾弗里
格里菲斯
一、对遗传物质的早期推测
肺炎链球菌体内转化实验
肺炎链球菌体外转化实验
二、肺炎链球菌的转化实验（体内转化实验）
1、科学家：
格里菲斯【英】
2、实验材料：
肺炎链球菌、小鼠
项目 S型细菌 R型细菌
菌落
菌体
有无毒性
表面光滑 Smooth
表面粗糙
Rough
可致病，使人患肺
炎或小鼠患败血症死亡
无
有多糖类的荚膜
荚膜的化学本质是多糖
无多糖类的荚膜
肺炎链球菌的转化实验（体内转化实验）实验过程：
第一组
不死亡
说明R型细菌无毒
第二组
死亡
说明S型细菌有毒
第三组
不死亡
说明加热致死的S型细菌无毒
第四组
死亡
说明R型细菌转化成了S型细菌
注射R型
活细菌
注射S型
活细菌
注射加热致死的S型细菌
将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射
对照原则、单一变量原则
二、肺炎链球菌的转化实验（体内转化实验）
加热杀死S型菌
①加热杀死的S型菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——“转化因子”
R型活菌 S型活菌
1、格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验
格里菲斯推断：
转 化
转化因子究竟是什么物质？
②这种性状的转化是可以遗传的
后代：S型菌
思考：要确定“转化因子”是什么，关键思路是什么？
三、肺炎链球菌的转化实验（体外转化实验）
多糖
蛋白质
RNA
DNA
脂质
S型细菌
多糖
脂质、蛋白质
RNA、DNA等
由于当时的技术有限，并不能彻底提纯这些物质。因此可用酶解法，将物质单个排除，观察剩余提取物的转化活性来寻找转化因子。
含R型细菌的培养基
分别加入
R型细菌？
S型细菌？
观察菌落产生情况
加法原理
多糖
蛋白质
RNA
DNA
脂质
S型细菌
多糖
脂质、蛋白质
RNA、DNA等
含R型细菌的培养基
提取液
全部加入
加入酶除去特定物质
R型细菌？
S型细菌？
观察菌落产生情况
减法原理
2、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
含有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
R型细菌
S型细菌
混合
a.本实验说明什么问题？
S型细菌的细胞提取物中含有该转化因子
b.本实验起什么作用？
空白对照作用
c.本实验能确定转化因子是哪种物质吗？
不能
d.接下来怎么继续实验？
空白对照作用
2、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
含有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
R型细菌
S型细菌
混合
蛋白酶（或RNA酶、酯酶）
a.加蛋白酶的作用是什么？
去除S型细菌的细胞提取物中的蛋白质，其他物质都有
b.加蛋白酶后R型菌还是被转化说明什么问题？
说明转化因子不是蛋白质
c.同样加RNA酶、酯酶什么作用？
去除S型细菌的细胞提取物中的RNA或脂肪等物质
2、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
含有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
R型细菌
S型细菌
混合
蛋白酶（或RNA酶、酯酶）
d.这些组实验说明什么问题
说明蛋白质、RNA和脂肪等都不是转化因子
e.本实验采用的原理是什么？
减法原理
①与常态比较，人为去除某种影响因素。
②在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出哪种物质在发挥作用。
对照组
实验组
实验组
2、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
含有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
R型细菌
S型细菌
混合
蛋白酶（或RNA酶、酯酶）
拓展：加法原理
①与常态比较，人为增加某种影响因素。
②在”比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加热、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理。
实验组
对照组
实验组
实验组
2、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
含有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
只长R型细菌
混合
DNA酶
a.加DNA酶的作用是什么？
去除S型细菌的细胞提取物中的DNA
b.加DNA酶后只长R型菌说明什么问题？
说明细胞提取物中的转化因子很可能就是DNA。
2、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
含有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
只长R型细菌
混合
DNA酶
艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与DNA的极为相似，于是得出结论：
2)、蛋白质等其他物质不是遗传物质。
1)、DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
（无“主要”）
三、肺炎链球菌的转化实验（体外转化实验）
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
蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80-100 ℃的温度范围内，蛋白质失活，DNA双链解开；当温度恢复至室温后，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性无法恢复。
知识拓展
R型细菌转化为S型细菌的本质：
注：只是少数R型细菌转化为S型细菌
R
S
基因重组
1、加热的作用原理
三、肺炎链球菌的转化实验（体外转化实验）
2.被转化的R型菌只是少量，在培养后既有R型细菌又有S型细菌的培养基中，R型菌的菌落占多数。
注意：
1.艾弗里的体外转化实验既证明了DNA是遗传物质，同时证明了蛋白质等不是遗传物质；
3.S型细菌的DNA不能使小鼠致死。
4.艾弗里的实验证明了DNA是遗传物质，同时证明了蛋白质等不是遗传物质，而格里菲思的实验没有证明DNA是遗传物质。　
1、加热致死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取到的细菌全部是S型活细菌( )
习题检测
X
2、艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使小鼠死亡( )
3、格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质( )
X
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