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(共34张PPT)
第1节 DNA是主要的遗传物质
第3章 基因的本质
基因的本质
DNA是主要的遗传物质
DNA的结构
基因通常是有遗传效应的DNA片段
DNA的复制
加法原理和减法原理
建筑图与信息
设计人员
技术人员
施工人员
【父本】
【母本】
减数分裂
【精子】
减数分裂
【卵细胞】
受精作用
【受精卵】
发育
【子代】
复习——有性生殖的过程
有性生殖产生的子代，与双亲长得很象，是双亲告诉子代怎么长了吗？
怎么告诉的？谁出的图纸？谁解读了图纸？谁是施工人员？谁是主要的建筑材料？
第 1 节
DNA是主要的遗传物质
考点 2 对遗传物质的认识过程
考点 3 对遗传物质的本质的实验探索
考点 1 遗传物质
第 1 节
DNA是主要的遗传物质
考点 1 遗传物质
含义
遗传物质具有的特点
——在亲代与子代之间传递遗传信息的物质
2、遗传物质具有的特点
储存大量的
能准确复制，并
结构比较
能指导 的合成，从而控制生物的性状
遗传信息
传递给下一代
稳定
蛋白质
1、遗传物质的含义
第 1 节
DNA是主要的遗传物质
考点 2 对遗传物质的认识过程
认识过程
生物的遗传物质
1、认识过程
1866年
1903年
1909年
20世纪20年代
20世纪30年代
1928年
20世纪40年代
1952年
后来
孟德尔发表《植物杂交实验》
萨顿——遗传因子（基因）在 上
约翰逊重新命名遗传因子——
推测蛋白质是遗传物质
格里菲思—— （体内）转化实验
认识到DNA是生物大分子（基本单位是四种 ）
艾弗里——肺炎链球菌（体外）转化实验
赫尔希、蔡斯—— 实验
遗传物质除DNA外，还有 （如 ）
为什么有这样的推测？
蛋白质是由多种 连接而成的生物大分子
各种 按照不同的顺序排列，形成不同的蛋白质
组成蛋白质的氨基酸有多种多样的
蛋白质有可能蕴含遗传信息
对于其他大分子的研究，还没有发现与之类似的结构特点
有能力储存大量的遗传信息
排列顺序
染色体
基因
肺炎链球菌
脱氧核苷酸
T2噬菌体侵染大肠杆菌
RNA
烟草花叶病毒
减数分裂
减数分裂
在有性生殖的过程中，染色体有相对稳定的形态结构
染色体的主要成分是 和
染色体中含有遗传物质
DNA
蛋白质
？
生物类别 核酸种类 核苷酸种类 碱基种类 遗传物质 举例
细胞生物 2种 (DNA和RNA) 8种 5种 (ATUGC) DNA 真核生物
原核生物
病毒 DNA病毒 1种 （DNA） 4种 4种 （ATGC） DNA Ｔ２噬菌体
RNA病毒 1种 （RNA） 4种 4种 （AUGC） RNA 烟草花叶病毒
生物体内的核酸和遗传物质
2、生物的遗传物质
归纳
(1) 在非细胞结构的生物体内，含有 种核酸，是 ，其中 是遗传物质
1
DNA或RNA
含有谁谁就是
只能含有其中的1种
(2) 具有细胞结构的生物体内，含有 种核酸，是 ，其中 是遗传物质
2
DNA和RNA
2种都含有
DNA
一般地，
有DNA时，RNA不是遗传物质
(3) 是DNA的主要载体（真核细胞中）
(4) 遗传物质控制 的合成， 是生命活动的的主要承担者。
染色体
蛋白质
蛋白质
※DNA是主要的遗传物质
说出你对这句话的理解
证明一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？
将该物质转移给其他生物，观察后代的性状表现
练习
某植物存在如图所示的代谢途径
基因A
基因B
回答下列问题
图示说明基因与性状的关系是
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
已知该红色物质是制作某种药物的重要原料，有人设想用酵母菌生产该红色物质，你认为
是否可行？如果可行，操作思路是什么
第 1 节
DNA是主要的遗传物质
考点 3 对遗传物质本质的实验探索
格里菲思的实验
艾弗里的实验
赫尔希和蔡斯的实验
烟草花叶病毒重组实验
补充
描述微生物的三个角度
肺炎链球菌
个体
群体
特性
——菌体特征
——菌落特征
——生理特性
菌体特征 致病性 菌落特征
S型肺炎链球菌
R型肺炎链球菌
有荚膜
无荚膜
有
无
菌落表面光滑
菌落表面粗糙
荚膜
成分、位置、特点
多糖类
细胞壁外面的胶状物质
可抵抗吞噬细胞的吞噬
有利于细菌在宿主体内生活并繁殖
致病性
使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡
为什么R型细菌无致病性而S型细菌有？
R型细菌感染动物体或人体后，易被吞噬细胞吞噬并灭杀
S型细菌可抵抗吞噬细胞的吞噬
(1) 时间人物
(3) 过程
2 种肺炎链球菌
R 型肺炎链球菌
S 型肺炎链球菌
(2) 材料
1928年，格里菲思
小鼠 + R型活细菌
处理
现象
小鼠 + S型活细菌
小鼠 + 加热致死的S型细菌
小鼠 + 混合后的（R型活细菌与加热致死的S型细菌）
分析原因
小鼠不死亡
小鼠不死亡
小鼠死亡、体内分离出S型活细菌
同第2组
结论：
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” 。
格里菲思的体内转化实验
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。
艾佛里体外转化实验
艾佛里体外转化实验
实验结论：DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质。
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取液
+
混合
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取液
+
混合
DNA酶
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取液
+
混合
蛋白酶（或RNA酶、酯酶）
R型细菌
S型细菌
S型细菌
R型细菌
只长R型细菌
艾佛里体外转化实验
基因重组
R型细菌转化为S型细菌的本质：
S型细菌
荚膜
控制荚膜形成的X基因
加热
杀死
被破坏的S型细菌
X基因吸附在R型细菌表面
X基因进入R型细菌
重组
R型细菌转化成S型细菌
注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌
体内转化实验和体外转化实验的区别
体内转化实验 体外转化实验
培养场所 小鼠体内 培养基
巧妙构思 将R型与加热杀死的S型注入小鼠体内作为对照来说明确实发生转化 将物质分离提纯后，直接、单独的观察各物质的作用
实验结论 存在某种转化因子让R→S DNA才是使R型菌
产生稳定遗传变化的物质
与常态相比，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如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DNA是遗传物质，这利用了“减法原理”。
加法原理
减法原理
在对照实验中控制自变量，可以采用“加法或减法原理”；
与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，利用了“加法原理”；
补充
T2噬菌体
结构
头部
尾部
能吸附在宿主细胞表面
特性
无细胞结构，不能独立地 和
培养时，必须有活细胞——专门寄生在 体内
代谢
大肠杆菌
繁殖
侵染过程
吸附
注入
合成
组装
释放
尾部识别宿主细胞，并结合的过程
噬菌体的 进入宿主细胞，而 留在外面
DNA
蛋白质
说明
在产生子代的过程中噬菌体的 起到了遗传的作用，而 不起作用
DNA
蛋白质
还含量极少量 元素
含有 元素
占 %
只含有 元素
占 %
成分
DNA
蛋白质
C、H、O、N、P
40
C、H、O、N、S
60
P
※即：仅蛋白质分子中含有 ， 几乎都存在于DNA分子中
S
P
在利用放射性同位素标记技术标记T2噬菌体，追踪蛋白质的去向时
需要用 标记的 作原料，培养 ，再用 培养
35S
氨基酸
大肠杆菌
35S标记的大肠杆菌
噬菌体
可以直接标记噬菌体吗？
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
T2噬菌体侵染细菌的实验
实验思路
先标记大肠杆菌
大肠杆菌 + 含35S的培养基→含35S的大肠杆菌
大肠杆菌 + 含32P的培养基→含32P的大肠杆菌
再标记T2噬菌体
T2噬菌体+含35S的大肠杆菌→含35S的T2噬菌体
T2噬菌体+含32P的大肠杆菌→含32P的T2噬菌体
赫尔希和蔡斯
标记的T2噬菌体侵染无标记的细菌
检测子代T2噬菌体是否有放射性
T2噬菌体侵染细菌的实验
标记的噬菌体
侵染大肠杆菌
短时间保温后搅拌
离心
搅拌使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
保温时间过短，部分噬菌体还未侵染大肠杆菌；
保温时间过长，部分子代噬菌体已经释放。
离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
子代病毒是否有放射性
T2噬菌体侵染细菌的实验
35S标记的噬菌体
用35S标记的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
上清液放射性很高
沉淀物放射性很低
子代噬菌体中无35S
上清液放射性很高
说明T2噬菌体中的蛋白质没有进入大肠杆菌。
沉淀物放射性很低
搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌上，随细菌离心到沉淀物中。
T2噬菌体侵染细菌的实验
32P标记的噬菌体
说明T2噬菌体中的DNA进入了大肠杆菌。
说明DNA是真正的遗传物质
子代噬菌体中含32P
用32P标记的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
上清液放射性很低
沉淀物放射性很高
沉淀物放射性很高
上清液放射性很低
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。
T2噬菌体侵染细菌的实验
35S标记的噬菌体 32P标记的噬菌体
上清液 放射性高 放射性低
沉淀物 放射性低 放射性高
子代噬菌体 无放射性 有放射性
结论 ◇蛋白质没有进入细菌细胞
◇DNA进入到细菌的细胞中
◇DNA才是噬菌体的遗传物质
RNA是遗传物质的实验证明
结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
蛋白质
RNA
分别侵染健康烟草植株
得到全新病毒
不能得到病毒
：
RNA
蛋白质
烟草花叶病毒（TMV）只含蛋白质和RNA
患病
不患病
小结
格里菲斯的体内转化实验
加热杀死的S型细菌中含有转化因子
T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
艾弗里的体外转化实验
转化因子是什么
肺炎链球菌的转化实验
DNA是肺炎链球菌、T2噬菌体的遗传物质
RNA是TMV的遗传物质
DNA是细胞结构的生物和DNA病毒的遗传物质
更多实验证据
RNA是RNA病毒的遗传物质
更多实验证据
DNA是主要的遗传物质
32P
35S
子代病毒
标记情况
35S
32P
32P
35S
32P
35S
35S
32P
子代病毒
标记情况
15N
子代病毒
标记情况

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