生物必修二第三章第一節(jié)

1、2021/3/261第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)第第3章章 基因的本質(zhì)基因的本質(zhì)2021/3/262父母的許多性狀為什么在我們身上出現(xiàn)父母的許多性狀為什么在我們身上出現(xiàn)? ?2021/3/263親親代代雄體雄體減數(shù)減數(shù)分裂分裂雌體雌體精子精子減數(shù)減數(shù)分裂分裂卵細(xì)胞卵細(xì)胞受精受精 作用作用 受精卵受精卵 有絲有絲 分裂分裂 子子代代(2N)(2N)(N)(N)(2N) (2N) (2N)(2N)(2N)(2N)(N)(N)染色體在生物遺傳中起著重要作用染色體在生物遺傳中起著重要作用2021/3/264誰是遺傳物質(zhì)呢？誰是遺傳物質(zhì)呢？DNADNA染染色色體體蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)( (一一)

2、 )、早期推測、早期推測對遺傳物質(zhì)的早期推測對遺傳物質(zhì)的早期推測2021/3/265 20世紀(jì)世紀(jì)30年代年代人們認(rèn)識(shí)到人們認(rèn)識(shí)到 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 是由多種氨基酸連接是由多種氨基酸連接而成的生物大分子而成的生物大分子氨基酸多種多樣的排氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊(yùn)含著列順序，可能蘊(yùn)含著遺傳信息。遺傳信息。 20世紀(jì)世紀(jì)20年代年代 人們認(rèn)識(shí)到人們認(rèn)識(shí)到 DNA 是由許多脫氧核苷是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物酸聚合而成的生物大分子大分子 脫氧核苷酸有脫氧核苷酸有4種，種，每種有一個(gè)特定的堿每種有一個(gè)特定的堿基?；５鞍踪|(zhì)是生物體蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。的遺傳物質(zhì)。蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的蛋白質(zhì)是遺

3、傳物質(zhì)的觀點(diǎn)占主導(dǎo)地位。觀點(diǎn)占主導(dǎo)地位。2021/3/266 思考思考:你們認(rèn)為在證明你們認(rèn)為在證明DNA是遺傳物質(zhì)還是遺傳物質(zhì)還是蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思是蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么路是什么? 必須將蛋白質(zhì)與必須將蛋白質(zhì)與DNADNA分開分開,單獨(dú)、直接地觀察單獨(dú)、直接地觀察它們的作用它們的作用,才能確定究竟誰是遺傳物質(zhì)。才能確定究竟誰是遺傳物質(zhì)。2021/3/267證明證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)艾弗里體外轉(zhuǎn)化

4、實(shí)驗(yàn)2021/3/268 粗糙（粗糙（Rough) 無多糖莢膜無多糖莢膜 無毒性無毒性1928年年,格里菲思用兩種不同類型的格里菲思用兩種不同類型的 肺炎雙球菌肺炎雙球菌 去感染小鼠。去感染小鼠。 光滑（光滑（Smooth） 有多糖莢膜有多糖莢膜 有毒性有毒性多糖多糖莢膜莢膜型細(xì)菌型細(xì)菌型細(xì)菌型細(xì)菌2021/3/269C C、推論、推論加熱殺死加熱殺死的的S型菌型菌與與R型活菌型活菌+SS小鼠死亡小鼠死亡分離出分離出格里菲思的的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲思的的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)A A、方法、方法B B、結(jié)果、結(jié)果 加熱殺死的加熱殺死的S S型細(xì)菌中必然含有型細(xì)菌中必然含有某種促成某種促成R R菌轉(zhuǎn)化菌轉(zhuǎn)化的

5、活性物質(zhì)的活性物質(zhì)R型活菌型活菌小鼠小鼠小鼠正常小鼠正常S S型活菌型活菌小鼠小鼠小鼠死亡小鼠死亡殺死的殺死的S型菌型菌小鼠小鼠小鼠正常小鼠正常轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子R2021/3/2610在殺死的在殺死的S S型細(xì)菌中含有哪些物質(zhì)型細(xì)菌中含有哪些物質(zhì)? ?多糖多糖 脂類脂類 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) RNA DNARNA DNA加熱殺死的加熱殺死的S S型細(xì)菌型細(xì)菌但究竟哪一個(gè)才是轉(zhuǎn)化因子呢但究竟哪一個(gè)才是轉(zhuǎn)化因子呢? ?2021/3/2611 討論討論:2021/3/2612 分別與分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)型活細(xì)菌混合培養(yǎng)RRRSDNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)多糖多糖S型活菌型活菌艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)

6、驗(yàn)RDNA+ DNA酶酶 DNADNA是轉(zhuǎn)化因子。其他物質(zhì)不是。是轉(zhuǎn)化因子。其他物質(zhì)不是。實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論:2021/3/2613肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理:將將S型細(xì)菌中的型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行了提純和鑒定。物質(zhì)進(jìn)行了提純和鑒定。 1944年年 艾弗里（美）艾弗里（美） “轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”是是DNA，DNA才是使才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)定遺傳變化的物質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論1928年年 格里菲思（英）格里菲思（英） S型細(xì)菌中有一種型細(xì)菌中有一種“轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化因子因子”能使能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。型細(xì)

7、菌。實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論 實(shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)材料：小鼠、肺炎雙球菌小鼠、肺炎雙球菌結(jié)論：結(jié)論：DNA是具有轉(zhuǎn)化作用的遺傳物質(zhì)。是具有轉(zhuǎn)化作用的遺傳物質(zhì)。2021/3/2614 艾弗里實(shí)驗(yàn)不足之處艾弗里實(shí)驗(yàn)不足之處?DNADNA未能提得很純未能提得很純, ,還有還有0.02%0.02%的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì). .2021/3/2615噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)2021/3/2616噬菌體的寄生方式噬菌體的寄生方式 是一種含是一種含DNADNA的病毒的病毒, ,無細(xì)胞結(jié)構(gòu)無細(xì)胞結(jié)構(gòu), ,專門寄專門寄生在活細(xì)胞內(nèi)，依靠生在活細(xì)胞內(nèi)，依靠活細(xì)胞活細(xì)胞中的物質(zhì)進(jìn)行繁中的物質(zhì)進(jìn)行繁殖和代謝，

8、而不能在培養(yǎng)基中生存。殖和代謝，而不能在培養(yǎng)基中生存。2021/3/2617研究方法研究方法噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)同位素標(biāo)記法同位素標(biāo)記法蛋白質(zhì)的組成元素蛋白質(zhì)的組成元素:DNA 的組成元素的組成元素:C、H、O、N、SC、H、O、N、P（間接將（間接將DNA與蛋白質(zhì)分離）與蛋白質(zhì)分離）2021/3/2618被被35S標(biāo)記標(biāo)記的噬菌體的噬菌體被被32P標(biāo)記標(biāo)記的噬菌體的噬菌體被被35S標(biāo)記的噬菌標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合體與細(xì)菌混合被被32P標(biāo)記的噬菌標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合體與細(xì)菌混合攪拌攪拌離心離心放射性很高放射性很高放射性放射性很低很低放射性很低放射性很低放射性很高放射性很高2021/3/2619

9、第第I I組組: :上清液放射性很高上清液放射性很高, , 說明上清液主要成分是什么說明上清液主要成分是什么? ?第第II II組組: :沉淀物中的沉淀物中的3232P P含量很高含量很高, ,說明什么說明什么? ?DNADNA進(jìn)入大腸細(xì)菌中進(jìn)入大腸細(xì)菌中, ,而蛋白質(zhì)外殼留在了外面而蛋白質(zhì)外殼留在了外面. .蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)第第I I組組: :沉淀物放射性很低沉淀物放射性很低, ,直接說明了直接說明了? ?大腸桿菌內(nèi)幾乎沒有被大腸桿菌內(nèi)幾乎沒有被35S標(biāo)記標(biāo)記的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì);在大腸桿菌內(nèi)有被標(biāo)記的在大腸桿菌內(nèi)有被標(biāo)記的32PDNA,PDNA,分析分析: : 噬菌體在侵染細(xì)菌時(shí)噬菌體在侵染細(xì)菌時(shí)

10、, , 2021/3/2620親代噬菌體親代噬菌體寄主細(xì)菌內(nèi)寄主細(xì)菌內(nèi)（大腸桿菌）（大腸桿菌）子代噬菌體子代噬菌體實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論DNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果35S32P沒有被標(biāo)記沒有被標(biāo)記35S 標(biāo)記蛋白質(zhì)標(biāo)記蛋白質(zhì)32 P 標(biāo)記標(biāo)記DNA無無35S標(biāo)記蛋白質(zhì)標(biāo)記蛋白質(zhì)無無32P標(biāo)記標(biāo)記DNA外殼蛋白質(zhì)外殼蛋白質(zhì)無無35SDNA有有32P標(biāo)記標(biāo)記2021/3/2621噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)噬菌體浸染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)噬菌體浸染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)材料:T2 噬菌體噬菌體 1952年年 赫爾希、蔡斯赫爾希、蔡斯 子代噬菌體的各種性狀子代噬菌體的各種性狀,是通是通過親代過親代

11、DNA遺傳的遺傳的,DNA是遺傳是遺傳物質(zhì)物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論 研究方法研究方法:放射性同位素標(biāo)記法放射性同位素標(biāo)記法2021/3/2622 組裝組裝 合成合成 注入注入噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 吸附吸附 釋放釋放侵入別的細(xì)菌侵入別的細(xì)菌噬菌體侵染細(xì)菌的動(dòng)態(tài)過程噬菌體侵染細(xì)菌的動(dòng)態(tài)過程2021/3/2623 在合成子代噬菌體在合成子代噬菌體DNADNA和蛋白質(zhì)的過程和蛋白質(zhì)的過程中中, ,除模板除模板DNADNA是由親代噬菌體提供的以外是由親代噬菌體提供的以外, ,原料、能量。酶、場所等都由細(xì)菌提供。原料、能量。酶、場所等都由細(xì)菌提供。 噬菌體的蛋白質(zhì)外殼的合成是在大腸桿噬菌體的蛋白質(zhì)外殼的合成是

12、在大腸桿菌內(nèi)的核糖體上通過脫水縮合完成的。菌內(nèi)的核糖體上通過脫水縮合完成的。2021/3/2624證明證明DNADNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)2、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)材料:細(xì)菌和病毒細(xì)菌和病毒 (優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn))3、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:（提純（提純,同位素標(biāo)記法等）同位素標(biāo)記法等）1 1）實(shí)驗(yàn)材料）實(shí)驗(yàn)材料: :R R型菌、型菌、S S型菌型菌2 2）格里菲思的的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)）格里菲思的的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)3 3）艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)）艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)DNADNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì), ,蛋白質(zhì)不是。蛋白質(zhì)不是。加熱殺死的加熱殺死的S S型細(xì)菌中含有

13、轉(zhuǎn)化因子型細(xì)菌中含有轉(zhuǎn)化因子4 4、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn): :DNADNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)個(gè)體小、結(jié)構(gòu)簡單、繁殖快個(gè)體小、結(jié)構(gòu)簡單、繁殖快2021/3/2625RNARNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)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 有些病毒（如煙草花葉病毒）有些病毒（如煙草花葉病毒）, ,它們不含有它們不含有DNA, DNA, 只含有只含有RNARNA。 在這種情況下在這種情況下, ,RNARNA就起著遺傳物質(zhì)的就起著遺傳物質(zhì)的作用作用。 2021/3/2626細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物生物原核生物原核生物真核生物真核生物遺

14、傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)是DNADNA非細(xì)胞結(jié)非細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物構(gòu)生物只含只含DNADNA病毒病毒: :噬菌體噬菌體只含只含RNARNA病毒病毒: :SARSSARS、HIVHIV病毒、流感病毒病毒、流感病毒遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)是RNARNA理解理解”主要主要”遺傳物質(zhì)除了遺傳物質(zhì)除了DNA外外,還有還有RNA絕大數(shù)生物的遺傳物質(zhì)絕大數(shù)生物的遺傳物質(zhì)DNA細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)為細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)為DNA病毒的遺傳物質(zhì)為病毒的遺傳物質(zhì)為DNA或或RNA（整個(gè)生物界）（整個(gè)生物界）體內(nèi)有體內(nèi)有DNA,DNA就是遺傳物質(zhì)就是遺傳物質(zhì)2021/3/2627思考思考:2021/3/2628課堂練習(xí)課堂練習(xí) 1.蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)的原因之蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)的原因之一是一是 ( ) A. 它的含量很少它的含量很少 B. 它不能自我復(fù)制它不能自我復(fù)制 C. 它與新陳代謝無關(guān)它與新陳代謝無關(guān) D.它的種類很多它的種類很多 B 2021/3/2629 A 2021/3/26303.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了（噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了（ ）ADNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì) BDNA和蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)CDNA