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(共26张PPT)
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
1909年：摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于染色体上。
19世纪中期：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。
1903年：萨顿通过对蝗虫细胞观察得出假说：基因位于染色体上。
20世纪中期：科学家发现：染色体主要组成成分：DNA和蛋白质。
一、对遗传物质的早期推测
蛋白质是由 连接而成的大分子
其中，氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。
20世纪20年代
20世纪30年代
DNA是由 种 聚合而成的生物大分子
每种脱氧核苷酸都有特定的碱基
1946年诺贝尔化学奖：证明酶的本质是蛋白质。在当时对蛋白质的研究很热门，蛋白质是遗传物质占主流观点！！
而由于对DNA的结构没有清晰的了解，核酸权威专家认为DNA是单调重复的分子，无特异性，缺乏信息携带能力。
多种氨基酸
4 脱氧核苷酸
一、对遗传物质的早期推测
艾弗里
肺炎链球菌体外转化实验
格里菲思
肺炎链球菌体内转化实验
二、肺炎链球菌的转化实验
S型细菌 R型细菌
菌落特征
荚膜（有无）
特点（致病性有无）
图解
光滑 Smooth 粗糙
Rough
有致病性 无致病性
有 无
活动1
自主学习肺炎链球菌的类型及特征
活动2
合作学习肺炎链球菌的体内转化实验
(1)第四组实验说明：R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后_______（有/无)致病性。
(2)请分析第四组小鼠尸体中S型活细菌的来源。
有
二、肺炎链球菌的转化实验
S型死细菌
R型活细菌
S型活细菌
二、肺炎链球菌的转化实验
二、肺炎链球菌的转化实验
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
第一组
+
S型细菌
R型细菌
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
第二至第四组
+
S型细菌
R型细菌
混合
混合
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
第五组
+
混合
只长R型细菌
DNA酶
蛋白酶（或RNA酶、酯酶）
二、肺炎链球菌的转化实验
1.实验的自变量是什么？
向培养基中加入的S型菌的成分不同
2.实验组和对照组是什么？
第一组为对照组
第二至五组为实验组
3.第一组与第二至四组对照能得出什么结论？
4.实验结果仍有R型细菌说明什么？
5.第一组与五组对照能得出什么结论？
活动3
合作讨论转化因子是什么物质？
二、肺炎链球菌的转化实验
3.第一组与第二至四组对照能得出什么结论？
分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶处理后，细胞提取物仍具有转化活性。
5.第一组与五组对照能得出什么结论？
用DNA酶处理后，细胞提取物失去转化活性。
4.实验结果仍有R型细菌说明什么？
说明转化过程中只有少部分R型细菌被转化成S型细菌。
二、肺炎链球菌的转化实验
实验结果
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。
DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质
二、肺炎链球菌的转化实验
与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。
艾弗里用到的是对照实验中的哪一种科学方法？
例如：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理。
例如：艾弗里的肺炎链球菌转化实验。
科学方法
三、噬菌体侵染细菌的实验
赫尔希(右，A.D.Hershey，1908-1997)和蔡斯(左，M.C.Chase，1927-2003)
1952年
T2噬菌体的模式图
头部
尾部
DNA
蛋白质
三、噬菌体侵染细菌的实验
活动4
自主学习T2噬菌体的生活方式与增殖特点
（1）T2噬菌体是一种————————————————的病毒。
（2）T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就在自身——————的作用下，利用——————————————————来合成自身的组成成分。
专门寄生在大肠杆菌中
遗传物质
大肠杆菌体内的物质
T2噬菌体
注入
合成
组装
释放
吸附
三、噬菌体侵染细菌的实验
活动5
合作探究T2噬菌体侵染时注入细菌的成分。
（1）提出问题：T2噬菌体侵染大肠杆菌时注入细菌的成分是什么？
（2）作出假说：
假说一：
假说二：
假说三：
只注入DNA
只注入蛋白质
DNA和蛋白质一起注入
三、噬菌体侵染细菌的实验
（3）设计实验：
问题1:DNA 和蛋白质是肉眼看不见得分子，如何观察它们是否注入细菌？
用放射性同位素标记法
注：只能检测放射性的强弱不能区别具体是哪种元素的放射性。
三、噬菌体侵染细菌的实验
问题2:标记噬菌体的哪种元素才能将DNA与蛋白质区分开？
蛋白质
32P标记的噬菌体
35S标记的噬菌体
主要组成元素
C、H、O、N、S
DNA
主要组成元素
C、H、O、N、P
三、噬菌体侵染细菌的实验
问题3:能用含放射性原料的培养基培养噬菌体吗？
怎样标记噬菌体？
不可以，噬菌体是病毒，无法单独在培养基上存活，应用含被标记的大肠杆菌培养基培养噬菌体。
+
培养
培养
35S标记的 _______
32P标记的 _______
T2噬菌体
T2噬菌体
T2噬
菌
体
+
培养
含32P的
_________
大肠杆菌
含32P的细菌培养基
大肠杆菌
含35S的
_________
大肠杆菌
含35S的细菌培养基
+
培养
大肠杆菌
甲组
乙组
三、噬菌体侵染细菌的实验
35S标记的噬菌体
32P标记的噬菌体
用标记的噬菌体侵染未标记的细菌
35S标记的噬菌体与细菌混合
32P标记的噬菌体与细菌混合
噬菌体分别被3S或32P标记
①只注入DNA
②只注入蛋白质
③DNA和蛋白质一起注入
想一想：
三、噬菌体侵染细菌的实验
（4）模拟实验、预期结果
假说 上清液 下清液
35S 标记的噬菌体 假说一：只注入DNA 假说二：只注入蛋白质 假说三：DNA和蛋白质一起注入 32P 标记的噬菌体 假说一：只注入DNA 假说二：只注入蛋白质 假说三：DNA和蛋白质一起注入
三、噬菌体侵染细菌的实验
35S标记的噬菌体
32P标记的噬菌体
离心后
离心后
上清液的
放射性很高
沉淀物的
放射性很低
细菌裂解
细菌裂解
沉淀物的
放射性很高
上清液的
放射性很低
在新形成的噬菌体中没有检测到35S
在新形成的部分噬菌体中检测到32P
用标记的噬菌体侵染未标记的细菌
在搅拌器中搅拌、离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质
35S标记的噬菌体与细菌混合
32P标记的噬菌体与细菌混合
噬菌体分别被35S或32P标记
搅拌后离心
搅拌后离心
（5）进行实验
三、噬菌体侵染细菌的实验
（6）得出结论
赫尔希和蔡斯的实验表明：
噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞，而蛋白质外壳留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。
DNA是噬菌体的遗传物质
三、噬菌体侵染细菌的实验
只有DNA是遗传物质吗？
烟草花叶病毒的示意图(右上)和电镜照片(左)
RNA
蛋白质外壳
有些病毒不含DNA，只含有蛋白质和RNA，如烟草花叶病毒。
烟草花叶病毒TMV是由RNA和蛋白质组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。
三、噬菌体侵染细菌的实验
烟草花叶病毒感染烟草的实验
RNA是遗传物质
提取
RNA
蛋白质外壳
RNA
蛋白质
提取
感染
感染
烟草不感染病毒
烟草感染病毒
分离
烟草
烟草
三、噬菌体侵染细菌的实验
各种生物的遗传物质
生物类别 核酸种类 举例 遗传物质
细胞 生物 真核生物 DNA和RNA 变形虫、玉米、人 DNA
原核生物 DNA和RNA 细菌、蓝藻 非细胞生物 （以病毒为例） DNA 噬菌体 RNA 烟草花叶病毒、HIV等 RNA
综上所述，除RNA病毒外，其它（绝大多数）生物的遗传物质都是DNA，所以：
DNA是主要的遗传物质
三、噬菌体侵染细菌的实验

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