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(共23张PPT)
第3章 基因的本质
遗传物质的探索
孟德尔
约翰逊
萨顿
摩尔根
提出“遗传因子“，并总结遗传规律
把“遗传因子”命名为基因
提出基因在染色体上的假说
实验证明:
基因位于染色体上
科学家发现：染色体的主要组成成分的DNA和蛋白质
DNA
蛋白质
1、你认为遗传物质可能具有什么特点？
1.储存大量的遗传信息
2.可以准确地复制，并传递给下一代
3.结构比较稳定
4.可以控制生物的性状等等
20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由蛋白质和DNA组成。这两种物质，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物界激烈的讨论
问题探讨：
2、你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？
将特定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现等等
对遗传物质的早期推测
一、对遗传物质的早期推测
1． 20世纪20年代
（1）观点：　　　　　是生物体的遗传物质。
（2）理由：
①蛋白质中氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息
②对DNA结构认识的不足
蛋白质
2． 20世纪30年代
（1）认为：________是遗传物质的观点仍占主导地位。
（2）对DNA分子的认识：
　①DNA分子是由许多___________聚合而成的生物大分子。
　②脱氧核苷酸有4种，化学组成包括________、碱基和__________。
磷酸
蛋白质
脱氧核苷酸
脱氧核糖
一、对遗传物质的早期推测
大多数科学家认为——蛋白质是遗传物质
“我们表示怀疑！”
艾弗里
赫尔希
格里菲思
蔡斯
DNA是遗传物质的证据
噬菌体侵染细菌的实验
格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
格里菲思
艾弗里
赫尔希
蔡斯
R型细菌
（菌落粗糙）
S型细菌
（菌落光滑）
实验材料：
肺炎链球菌
实验材料：
肺炎链球菌
项目 S型细菌 R型细菌
菌落
菌体
有无荚膜
有无毒性
有
无
多糖
荚膜
有
无
表面光滑 Smooth
表面粗糙 Rough
二、肺炎链球菌的转化实验
1.肺炎链球菌的转化实验
注射R型活细菌
第一组
R型菌+加热杀死的S型细菌
第四组
注射加热杀死的S型细菌
第三组
注射S型活细菌
第二组
格里菲思：小鼠体内转化实验
说明R型细菌无毒性
说明S型细菌有毒性
说明加热杀死的S型细菌失去毒性
第一组
第二组
第三组
第四组
活
死
活
死
1.第四组小鼠为什么会死亡？
体内有S型活细菌，会使小鼠死亡
2.第四组S型活细菌怎么出现的？
R型活细菌转化成S型活细菌
3.什么使R型活细菌转化成S型活细菌？
加热杀死的S型细菌使R型活细菌发生了转化
由此可以推断：
已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子
结论：
R
+
S
活R
死S
小鼠死亡
S
活S
S中的转化因子
“谁在转化实验中起作用”，“转化因子究竟是什么物质”
格里菲思体内转化实验
加热杀死的S型细菌中，含有某种促R型活细菌转化为S型细菌的活性物质——“转化因子”。
艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物，分别加入有R型细菌的培养基中，观察除去相关物质后，细胞提取物的功能。
实验思路：
S型细菌的化学组分图
多糖
脂质
蛋白质
……
DNA
RNA
多糖
脂质
蛋白质
DNA
RNA……
1.实验材料：
培养基
R型活细菌、
S型细菌的细胞提取物、
蛋白酶、RNA酶、酯酶、DNA酶
如何获得细胞提取物？提取物中含有什么？
　 将加热致死的S型细菌破碎；设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。
提取物中主要含有少量蛋白质、脂质和RNA、DNA；
艾弗里（体外）
2.肺炎链球菌的转化实验
有R型细菌的培养基
加热致死的S型细菌的细胞提取物
第一组
+
S型细菌
R型细菌
有R型细菌的培养液
加热致死的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型细菌的培养液
加热致死的S型细菌的细胞提取液
第五组
+
混合
只长R型细菌
DNA酶
蛋白酶（或RNA酶、酯酶）
艾弗里（体外）
对照原则、单一变量原则
2.肺炎链球菌的转化实验
实验过程归纳
结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
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；
思考：
从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？
每个实验组特异性地去除了一种物质，
从而鉴定出谁是遗传物质 -----减法原理
我们之前学过的哪个实验运用了加法原理？
与常态相比，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
加法原理
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”。
科学方法
由于当时科学界深信蛋白质是遗传物质，艾弗里在论文中十分谨慎的说，也有可能存在某种微量物质发挥着作用。因此艾弗里的论文一经发表就引发了质疑。
有没有更好的材料、更好的方法
能够将DNA和蛋白质分开，单独去
观察它们的作用呢
2.肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的有毒S型细菌和无毒R型细菌混合后注入小鼠体内，结果在小鼠体内找到了下列类型的哪种细菌（ ）
A.有毒R型 B.有毒S型
C.无毒S型 D.有毒S型和无毒R型
D
1.格里菲思提出的“转化因子”，后来被艾弗里证实了它的化学成分，它是( )
A、DNA B、蛋白质 C、多糖 D、脂质
A
课堂训练
S型细菌的DNA
格里菲思将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，并从死亡小鼠体内分离到了活的S型菌，请分析：
1．已知在80～100 ℃温度范围内，蛋白质将失去活性，DNA的结构也会被破坏，但当温度降低到55 ℃左右时，DNA的结构会恢复，但蛋白质却不能恢复。由此我们可以推断：在格里菲思的实验中，加热杀死的S型细菌中的“转化因子”应该是哪种物质？
探究学习
2．研究表明，小鼠体内的两种细菌含量变化如图所示：
(1)从免疫学角度解释曲线ab段下降的原因是什么？
(2)S型活细菌是怎样产生的？
(3)S型细菌是有毒性的，据此推测曲线bc段上升的原因是什么？
R型细菌被小鼠的免疫系统所杀灭
加热致死的S型细菌的DNA将R型细菌转化为S型活细菌
有毒的S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力降低，
两种细菌的数量都增加。

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