DNA是主要的遺傳物質(zhì)

1、.孟德爾通過孟德爾通過豌豆實驗證豌豆實驗證明了生物的明了生物的性狀是由性狀是由 控制?？刂?。染色體染色體摩爾根通過摩爾根通過果蠅實驗證果蠅實驗證明：基因位明：基因位于于 上。上。蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)和DNADNA科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體主要組染色體主要組成成分：成成分： 。遺傳因子遺傳因子誰是遺傳物質(zhì)誰是遺傳物質(zhì).問題探討問題探討20世紀中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體世紀中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由主要是由蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)和DNA組成的。組成的。在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？遺傳物質(zhì)呢？1、遺傳物質(zhì)可能具有什么特點？、遺傳物質(zhì)可能具有什么特點？遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)必須

2、必須穩(wěn)定穩(wěn)定，要能，要能貯存大量的遺傳信貯存大量的遺傳信息息，可以，可以準確地復(fù)制準確地復(fù)制，傳遞給下一代傳遞給下一代等。等。2、證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法、證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法有哪些？有哪些？同位素標記法、分離提純法等同位素標記法、分離提純法等。 .一、對遺傳物質(zhì)的早期推測一、對遺傳物質(zhì)的早期推測 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(氨基酸氨基酸)多種多樣：多種多樣：排列順序排列順序 遺傳信息遺傳信息 20世紀世紀20年代：年代：蛋白質(zhì)是生物的遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)是生物的遺傳物質(zhì) 染色體染色體 DNA（結(jié)構(gòu)不清楚）：（結(jié)構(gòu)不清楚）：？ .DNA基本單位脫氧核苷酸基本單位脫氧核苷酸脫氧脫氧核糖核糖磷

3、酸磷酸堿基堿基20世紀世紀30年代：年代：.脫氧核苷酸的種類脫氧核苷酸的種類AGCT腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸20世紀世紀30年代：年代：DNA有重要作用有重要作用. 一一 、 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗驗 DNA是遺傳物質(zhì)的證明實驗：直接證據(jù)是遺傳物質(zhì)的證明實驗：直接證據(jù)實驗材料：實驗材料：R型型 和和 S型肺炎雙球菌型肺炎雙球菌粗糙粗糙光滑光滑有有多糖多糖莢膜莢膜無多糖無多糖莢膜莢膜無毒無毒有毒有毒人肺炎人肺炎 小鼠敗血癥小鼠敗血癥.1.1.將將R R型活細菌型活細菌注射

4、到小鼠體內(nèi)，不死亡。注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。2.2.將將S S型活細菌型活細菌注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥死亡。注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥死亡。(二二) 肺炎雙球菌的肺炎雙球菌的體內(nèi)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗轉(zhuǎn)化實驗3.3.將將加熱殺死后的加熱殺死后的S S型細菌型細菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。4.4.將將R R型活細菌與加熱殺死后的型活細菌與加熱殺死后的S S型細菌混合型細菌混合后注射到后注射到 小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。.結(jié)論結(jié)論: : S S型細菌中含有一種型細菌中含有一種“轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”，能使能使R R型菌轉(zhuǎn)化為型菌轉(zhuǎn)化為S S型菌使小鼠致死型菌使小

5、鼠致死。.結(jié)論：結(jié)論：DNA是轉(zhuǎn)化因子，是轉(zhuǎn)化因子，DNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)。.( (三三) )艾弗里的艾弗里的體外體外轉(zhuǎn)化實驗轉(zhuǎn)化實驗 .疑問：疑問： 由于艾弗里的實驗中提取的由于艾弗里的實驗中提取的DNA，純，純度最高時也還有度最高時也還有0.02%的蛋白質(zhì)，因的蛋白質(zhì)，因此，仍有人表示懷疑。此，仍有人表示懷疑。 那么要怎樣設(shè)計才能讓人無可挑剔呢？那么要怎樣設(shè)計才能讓人無可挑剔呢？ 設(shè)法把設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開，然后單獨、和蛋白質(zhì)分開，然后單獨、直接觀察直接觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用。和蛋白質(zhì)的作用。實驗中最關(guān)鍵的設(shè)計思路實驗中最關(guān)鍵的設(shè)計思路.三、噬菌體侵染細菌的實驗三、噬菌體侵染細菌

6、的實驗.(一一)標記噬菌體方法：標記噬菌體方法：同位素示蹤同位素示蹤(標記標記)法法返回返回v標記大腸桿菌標記大腸桿菌大腸桿菌大腸桿菌 + 含含35s s的培養(yǎng)基的培養(yǎng)基 含含 35s的大腸桿菌的大腸桿菌大腸桿菌大腸桿菌 + 含含32p的培養(yǎng)基的培養(yǎng)基 含含32p的大腸桿菌的大腸桿菌v標記標記T2噬菌體噬菌體T2噬菌體噬菌體+含含35s的大腸桿菌的大腸桿菌 含含35sT2的噬菌體的噬菌體T2噬菌體噬菌體+含含32p的大腸桿菌的大腸桿菌 含含32pT2的噬菌體的噬菌體.(二二)實驗步驟實驗步驟:標記細菌標記細菌標記噬菌體標記噬菌體噬菌體侵染細菌噬菌體侵染細菌攪拌離心攪拌離心觀察放射性的分布觀察放

7、射性的分布（一組用（一組用標記標記DNA，一組用，一組用35S標記蛋白質(zhì)標記蛋白質(zhì)).離心離心離心離心1 1、 為什么選擇為什么選擇3535S S和和3232P P作標記而不選用其他的同位素作標記而不選用其他的同位素? ? 2 2、 第一（二）組實驗中為什么上清液的放射性第一（二）組實驗中為什么上清液的放射性很高很高（低）（低），沉淀物的放射性，沉淀物的放射性很低（高）很低（高）？因為硫僅存在于因為硫僅存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)組分中，而磷則噬菌體的蛋白質(zhì)組分中，而磷則主要存在于主要存在于 DNA的組分中。用的組分中。用14C和和18O等元素等元素是不可行的，因為是不可行的，因為 T2噬菌體的蛋

8、白質(zhì)和噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分子分子的組分中都含有這兩種元素。的組分中都含有這兩種元素。在第一組實驗中，在第一組實驗中，35S標記的標記的T2噬菌體與大腸桿菌混合培噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)后，養(yǎng)后，攪拌不充分攪拌不充分，使吸附在大腸桿菌外被，使吸附在大腸桿菌外被35S標記的標記的噬菌體蛋白質(zhì)外殼沒有與大腸桿菌完全分離開，離心后噬菌體蛋白質(zhì)外殼沒有與大腸桿菌完全分離開，離心后進入沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)放射性進入沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)放射性 。在第二組實驗中，在第二組實驗中，32P標記的噬菌體和大腸桿菌標記的噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)混合培養(yǎng)的時間過長的時間過長，噬菌體在大腸桿菌細胞內(nèi)增殖后釋放

9、出來，噬菌體在大腸桿菌細胞內(nèi)增殖后釋放出來，經(jīng)離心后分布于上清液；經(jīng)離心后分布于上清液；混合培養(yǎng)的時間過短混合培養(yǎng)的時間過短，有一部，有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性 。.第二組第二組實驗實驗（三）實驗結(jié)果及結(jié)論：（三）實驗結(jié)果及結(jié)論：第一組第一組 實驗實驗親代親代噬菌體噬菌體32P標標記記DNA35S標記標記蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)大腸桿大腸桿菌內(nèi)菌內(nèi)有有32P標標記記DNA無無35S標標記蛋白質(zhì)記蛋白質(zhì)子代子代噬菌體噬菌體DNA有有32P標記標記外殼蛋白外殼蛋白質(zhì)無質(zhì)無35S實

10、驗實驗結(jié)論結(jié)論DNA分分子是遺子是遺傳物質(zhì)傳物質(zhì).赫爾希和蔡斯赫爾希和蔡斯實驗結(jié)論：實驗結(jié)論：噬菌體侵染細菌時，進入到細菌噬菌體侵染細菌時，進入到細菌的細胞中，而蛋白質(zhì)的外殼仍留在外面的細胞中，而蛋白質(zhì)的外殼仍留在外面。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的傳遞的。過親代的傳遞的。才是真才是真正的遺傳物質(zhì)。正的遺傳物質(zhì)。.三、噬菌體侵染細菌的實驗三、噬菌體侵染細菌的實驗 19521952返回返回.思考與討論思考與討論1.細菌和病毒作為實驗材料，具有的優(yōu)點是：（細菌和病毒作為實驗材料，具有的優(yōu)點是：（1）個體個體很小，結(jié)構(gòu)簡單很小，結(jié)構(gòu)簡單，容易看出因遺傳物質(zhì)

11、改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。細菌是單細胞生物，病毒無細胞結(jié)構(gòu)，只和功能的變化。細菌是單細胞生物，病毒無細胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。（有核酸和蛋白質(zhì)外殼。（2）繁殖快繁殖快。細菌細菌2030 min就可繁殖一代，病毒短時間內(nèi)可大量繁殖。就可繁殖一代，病毒短時間內(nèi)可大量繁殖。2、設(shè)法把設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨地、直接地去與蛋白質(zhì)分開，單獨地、直接地去觀察觀察DNA或蛋白質(zhì)的作用?；虻鞍踪|(zhì)的作用。3.艾弗里艾弗里采用的主要技術(shù)手段有采用的主要技術(shù)手段有細菌的培養(yǎng)技術(shù)、物細菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等。等。赫爾希赫爾希采用的主要技術(shù)

12、手段采用的主要技術(shù)手段有有噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標記技術(shù)，以及物質(zhì)噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標記技術(shù)，以及物質(zhì)的提取和分離技術(shù)等。的提取和分離技術(shù)等。.RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 感染感染 不感染不感染 煙草花煙草花葉病毒葉病毒煙葉煙葉 煙葉煙葉 四、四、DNA是是主要主要的遺傳物質(zhì)的遺傳物質(zhì)（一）（一）RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)是遺傳物質(zhì)的證據(jù).具有細具有細胞結(jié)構(gòu)胞結(jié)構(gòu)的生物的生物真核生物的遺傳物質(zhì)真核生物的遺傳物質(zhì)原核生物的遺傳物質(zhì)原核生物的遺傳物質(zhì)DNA 多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA絕大多絕大多數(shù)生物數(shù)生物的遺傳的遺傳物質(zhì)是物質(zhì)是DN

13、A（二）總結(jié)：（二）總結(jié)：DNA是是主要主要的遺傳物質(zhì)的遺傳物質(zhì)（既含DNA又含RNA）(噬菌體噬菌體)（煙草花葉病毒、煙草花葉病毒、HIV、SARS病毒）病毒）.植物細胞中植物細胞中DNA的載體：的載體：染色體、葉綠染色體、葉綠 體、線粒體體、線粒體動物細胞中動物細胞中DNA的載體：的載體：染色體、線粒體染色體、線粒體所以說，所以說，染色體是染色體是DNA的主要載體的主要載體。五、五、DNA的分布的分布原核細胞和病毒沒有染色體。原核細胞和病毒沒有染色體。. 1.對遺傳物質(zhì)的最確切地描述是對遺傳物質(zhì)的最確切地描述是 （ ） A. 生物體內(nèi)由單核苷酸組成的一類物質(zhì)生物體內(nèi)由單核苷酸組成的一類物質(zhì)

14、B. 細胞內(nèi)核糖核酸和脫氧核糖核酸的總細胞內(nèi)核糖核酸和脫氧核糖核酸的總稱稱C. 能夠控制生物性狀遺傳的物質(zhì)能夠控制生物性狀遺傳的物質(zhì)D. 具有傳遞、表達和改變遺傳信息功能具有傳遞、表達和改變遺傳信息功能的物質(zhì)的物質(zhì)D.1.1.噬菌體外殼的合成場所是噬菌體外殼的合成場所是 A.A.細菌的核糖體細菌的核糖體 B.B.噬菌體的核糖體噬菌體的核糖體C.C.噬菌體的基體噬菌體的基體 D.D.細菌的擬核細菌的擬核2.2.噬菌體在繁殖過程中利用的原料是噬菌體在繁殖過程中利用的原料是A.A.自己的核苷酸和氨基酸自己的核苷酸和氨基酸B.B.自己的核苷酸和細菌的氨基酸自己的核苷酸和細菌的氨基酸 C.C.細菌的核苷

15、酸和氨基酸細菌的核苷酸和氨基酸D.D.自己的氨基酸和細菌的核苷酸自己的氨基酸和細菌的核苷酸.6.DNA6.DNA是主要的遺傳物質(zhì)是指（）是主要的遺傳物質(zhì)是指（）A.A.遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體B.B.大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA DNA C.C.細胞里的細胞里的DNADNA大部分在染色體上大部分在染色體上D.D.染色體在遺傳上起主要作用染色體在遺傳上起主要作用7.7.在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中, ,使使R R型活菌轉(zhuǎn)化型活菌轉(zhuǎn)化成成S S型活菌的轉(zhuǎn)化因子是：型活菌的轉(zhuǎn)化因子是：A.A.莢膜莢膜 B.B.蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) C.C

16、.多糖多糖 D.SD.S型細菌的型細菌的DNADNA. 2 2赫爾希通過赫爾希通過T T2 2噬菌體侵染細菌的實驗噬菌體侵染細菌的實驗證明證明DNADNA是遺傳物質(zhì)，實驗包括是遺傳物質(zhì)，實驗包括4 4個步驟：個步驟：培養(yǎng)噬菌體培養(yǎng)噬菌體( (侵染細菌侵染細菌) )，3535S S和和3232P P標標記噬菌體，放射性檢測，離心分離。記噬菌體，放射性檢測，離心分離。實驗步驟的先后順序為實驗步驟的先后順序為( () )A B C D.AB.B.35s31 P 32PDNA是遺傳物質(zhì).BDDCA.在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，將在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，將R R型活細菌與加熱后殺型活細菌與加熱后殺死的死

17、的S S型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則此型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則此過程中小鼠體內(nèi)過程中小鼠體內(nèi)S S型、型、R R型細菌含量變化情況最可能是型細菌含量變化情況最可能是下圖哪個選項下圖哪個選項( () ).課后練習(xí)課后練習(xí)基礎(chǔ)題基礎(chǔ)題 1.（1）（）（）;(2)（）。）。 2.C。3.D。拓展題拓展題1.實驗表明，噬菌體在感染大腸桿菌時，進入大腸實驗表明，噬菌體在感染大腸桿菌時，進入大腸桿菌內(nèi)的主要是桿菌內(nèi)的主要是DNA，而大多數(shù)蛋白質(zhì)卻留在大，而大多數(shù)蛋白質(zhì)卻留在大腸桿菌的外面。因此，大腸桿菌裂解后，釋放出的腸桿菌的外面。因此，大腸桿菌裂解后，釋放出的子代噬菌體是子代噬菌體是