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本节聚焦
●科学家是怎样证明DNA是遗传物质的
●为什么说DNA是主要的遗传物质
●通过对科学家揭示DNA是遗传物质过程的分析，你对科学发现的过程和方法有哪此领悟
DNA是主要的遗传物质
思考1：现代采用什么方法进行亲子鉴定？
DNA鉴定
思考2：为什么DNA可以用来进行亲子鉴定？
DNA是遗传物质
一、对遗传物质的早期探索
孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由遗传因子控制。
摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于染色体上。
约翰逊给孟德尔的“遗传因子”命名为基因。
一、对遗传物质的早期探索
20世纪中叶，科学家发现：
染色体主要是由DNA和蛋白质组成的。
DNA分子
蛋白质
20世纪30年代，人们才认识到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、碱基和脱氧核糖。
但是，由于对DNA的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
脱氧核糖核苷酸
脱氧
核糖
含氮碱基
磷酸
A T G C
一 对遗传物质的早期推测P42
二 肺炎链球菌的转化实验P43
实验材料：
比较 菌体特点 菌落特点 毒性
（动物实验）
S型细菌
R型 细菌
无毒
有毒
人肺炎
小鼠败血症
无多糖荚膜
有多糖荚膜
粗糙
Rough
光滑Smooth
R型 和 S型肺炎链球菌
1.格里菲思，体内转化实验
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
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
实验过程：
二 肺炎链球菌的转化实验

已经被加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的活性物质—“转化因子” 。（教材P43）
1.格里菲思，体内转化实验
实验结论：
二 肺炎链球菌的转化实验
多糖
脂质 蛋白质
RNA DNA……
多糖
蛋白质
RNA
DNA
脂质
S型细菌
要确定“转化因子”是什么，关键思路是什么？
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。
二 肺炎链球菌的转化实验
二 肺炎链球菌的转化实验
第一组
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
第二至四组
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取液
+
混合
混合
第五组
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取液
+
混合
DNA酶
蛋白酶（或RNA酶、酯酶）
S型细菌
R型细菌
S型细菌
R型细菌
只长R型细菌
二 肺炎链球菌的转化实验
实验结论：
“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
由于技术的限制，难以将蛋白质和DNA彻底分开，得到的DNA仍含有0.02%的蛋白质。因此科学界并不接受艾弗里的观点。
是否有更好的实验材料,可以不用经过人工提纯DNA，就能单独地去观察DNA或蛋白质的作用呢？
玛莎·蔡斯
三、噬菌体侵染细菌的实验
1952年赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了一个更有说服力的实验。
赫尔希
三、噬菌体侵染细菌的实验
认识噬菌体
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部含有DNA。
三、噬菌体侵染细菌的实验
组装
噬菌体侵染大肠杆菌的过程
吸附→注入→合成→组装→释放
注入某种物质
⑴用哪些同位素标记DNA和蛋白质
用35S标记噬菌体的蛋白质，
用32P标记噬菌体的DNA。
三、噬菌体侵染细菌的实验
同位素标记技术
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）
三、噬菌体侵染细菌的实验
同位素标记技术
(2)怎样用同位素分别标记DNA和蛋白质
01
用分别含有35S 和32P的培养基培养细菌；
02
用噬菌体分别侵染上述细菌；
03
制备分离只含35S或只含32P的噬菌体。
放射性 上清液 沉淀物
假说1：DNA注入 35S标记蛋白质
32P标记DNA
假说2：蛋白质注入 35S标记蛋白质
32P标记DNA
假说3：DNA和蛋白质都注入 35S标记蛋白质
32P标记DNA
有
有
有
有
有
有
无
无
无
无
无
无
离心
离心
搅拌
搅拌
混合培养
混合培养
被35S标记的
噬菌体
被32P标记的
噬菌体
上清液的放射性很高
上清液的放射性很低
沉淀物的放射性很低
沉淀物的放射性很高
三、噬菌体侵染细菌的实验
实验过程
三、噬菌体侵染细菌的实验
注意事项：
（1）搅拌
搅拌不充分
搅拌过于剧烈
（2）保温时间
时间过短
时间过长
少量噬菌体外壳仍吸附在大肠杆菌表面，使35S组的沉淀物带有放射性
使大肠杆菌破裂，子代噬菌体释放，使32P组的上清液带有放射性
部分噬菌体未侵入大肠杆菌内，离心后，使32P组的上清液带有放射性
部分噬菌体在细菌内大量繁殖，裂解大肠杆菌，子代噬菌体释放，使32P组的上清液带有放射性
搅拌充分
保温时间适宜
噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。可见，在噬菌体的生活史中，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。
实验结论
DNA是T2噬菌体的遗传物质。
三、噬菌体侵染细菌的实验

该实验能证明蛋白质不是遗传物质的观点吗？
三、噬菌体侵染细菌的实验
DNA是生物界唯一的遗传物质吗？
有些病毒（如烟草花叶病毒），它们不含有DNA, 只含有蛋白质和RNA。 在这种情况下，RNA就起着遗传物质的作用。
流感病毒
艾滋病病毒
SARS病毒
四、DNA是主要的遗传物质
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA。所以说DNA是主要的遗传物质。
DNA
是主要的遗传物质
1928年 格里菲思 ——体内转化实验
1944年 艾弗里——体外转化实验
烟草花叶病毒
1952年 赫尔希、蔡斯——噬菌体侵染细菌实验
五、本堂小结
转化因子
转化因子是DNA
DNA是遗传物质
少数生物的遗传物质是RNA

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