资源简介

(共24张PPT)
主讲老师：
§ 3-1 DNA是主要的遗传物质
高中生物必修二
问题探讨
　　20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。
你认为遗传物质可能具有什么特点？
你认为要想说明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？
讨论
遗传物质应能储存大量遗传信息，可以准确复制，并传递给下一代，结构比较稳定，等等。
这是一道开放性题，提出正确思路即可，如，将待定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现，等等。
蛋白质
DNA
对遗传物质的早期预测
20世纪20年代
多种氨基酸
蛋白质
(生物大分子)
不同排列顺序
不同蛋白质
可能蕴含着遗传信息
蛋白质是生物体的遗传物质
连接
形成
推测
对遗传物质的早期预测
20世纪30年代
脱氧核苷酸的化学组成
DNA
聚合
蛋白质是遗传物质的观点占主导地位
对DNA结构了解不清晰
类型 S型细菌 R型细菌
菌体有无多糖类荚膜 有 无
菌落特点 菌落表面光滑 菌落表面粗糙
有无致病性 有致病性 无致病性
图解
肺炎链球菌的转化实验
体内转化实验
1928年
时 间
英国科学家格里菲思
科学家
小鼠
肺炎链球菌
实验材料
肺炎链球菌的类型
第一组 第二组 第三组 第四组
肺炎链球菌的转化实验
小鼠不死亡
从死亡的小鼠体内分离出S型活细菌
小鼠不死亡
方法
体内转化实验
现象
推断：已经加热致死的S型细菌，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。
？
注射R型活细菌+加热致死的S型菌
注射加热致死的S型细菌
注射S型活细菌
注射R型活细菌
从死亡的小鼠体内分离出S型活细菌
肺炎链球菌的转化实验
格里菲思提出的“转化因子”到底是什么呢？
思考
Thinking
肺炎链球菌的转化实验
20世纪40年代
时 间
美国微生物学家
艾弗里和他的同事
科学家
体外转化实验
艾弗里（O.Avery，1877-1955）
第一组 第二～四组 第五组
肺炎链球菌的转化实验
R型细菌
S型细菌
混合
R型细菌
S型细菌
混合
蛋白酶（或RNA酶、酯酶）
混合
DNA酶
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
R型细菌
体外转化实验
结论：转化因子很可能是DNA， DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
科学方法——自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
适应范围：在对照实验中，控制自变量可以采用。
含义：与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。
举例：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，实验组分别作加温、滴加FeC13溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”。
加法原理
含义：与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
举例：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，就利用了“减法原理”。
减法原理
对照组
实验组
实验组
实验组
对照组
实验组
实验组
肺炎链球菌的转化实验
S型细菌
死亡的S型细菌
S型细菌的细胞提取物
制备S型细菌的细胞提取物
加热致死
破碎，除去绝大部分糖类、蛋白质、脂质
肺炎链球菌的转化实验
加入有R型细菌的培养基中
S型细菌的细胞提取物与R型细菌的培养基混合
混合、接种
肺炎链球菌的转化实验
质疑
Question
细胞提取物不够纯；
当时科学界深信蛋白质是遗传物质。
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
时 间
美国遗传学家赫尔希和他的助手蔡斯
科学家
放射性同位素标记技术
实验技术
噬菌体侵染细菌的实验
定义：是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
结构：头部和尾部
成分：头部和尾部的外壳由蛋白质构成，头部含有DNA。
T2噬菌体的模式图
实验材料——T2噬菌体
头部
尾部
DNA
蛋白质
噬菌体侵染细菌的电镜照片
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
说明了什么？
说明了什么？
说明了什么？
噬菌体侵染细菌的实验
蛋白质被35S标记的噬菌体
DNA被32P标记的噬菌体
在含35S的培养基中培养大肠杆菌
在含32P的培养基中培养大肠杆菌
未标记的T2噬菌体
标记T2噬菌体
感染
感染
得到
得到
噬菌体侵染细菌的过程
噬菌体侵染细菌
噬菌体侵染细菌的实验
　　搅拌离心后，为什么35S标记的那组实验中沉淀物会有很低的放射性？
Thinking
思考
提示：因为搅拌离心后仍有少量的噬菌体吸附在细菌表面，随噬菌体沉淀到了管底。
噬菌体侵染细菌的实验
　　搅拌离心后，为什么32P标记的那组实验中上清液会有很低的放射性？
Thinking
思考
提示：在32P标记的实验中，可能有少量的噬菌体没来得及把DNA注入到细菌体内或由于保温时间过长，有的噬菌体已经破裂释放出子代噬菌体。
噬菌体侵染细菌的实验
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
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。
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
结论
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

展开更多......

收起↑