lz3-1DNA是主要的遺傳物質(zhì)

1、 一、一、 對遺傳物質(zhì)的早期推測對遺傳物質(zhì)的早期推測2020世紀(jì)世紀(jì)2020年代年代 大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，蛋白質(zhì)是生物的遺傳物質(zhì)。2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代年代 由于對DNA分子的結(jié)構(gòu)沒有清晰的了解，認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。二、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)多糖類莢膜多糖類莢膜19281928年，英國的格里菲思用一種細(xì)菌年，英國的格里菲思用一種細(xì)菌肺炎雙球菌感染小鼠實(shí)驗(yàn)。肺炎雙球菌感染小鼠實(shí)驗(yàn)。R型菌（無毒，無莢膜）型菌（無毒，無莢膜）S型菌（有毒，有莢膜）型菌（有毒，有莢膜）一、格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)一、格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)型細(xì)菌型細(xì)菌型細(xì)菌型細(xì)菌光滑光滑Smoot

2、h粗糙粗糙rough有多糖類的莢膜有多糖類的莢膜無多糖類的莢膜無多糖類的莢膜有毒性，可致死有毒性，可致死無毒性無毒性菌落菌落菌體菌體毒性毒性1234 步驟步驟方方 法法現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)結(jié) 論論過程探究過程探究1 1體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲思等格里菲思等R型型活活菌菌S型型 活活 菌菌加熱殺加熱殺死死 S型菌型菌 R型型 活活 細(xì)菌細(xì)菌 S型型 死死 細(xì)細(xì) 菌菌存活存活死亡死亡存活存活R型活菌無毒性型活菌無毒性S型活菌有毒性型活菌有毒性加熱殺死的加熱殺死的S型菌無毒型菌無毒死亡死亡 小鼠體內(nèi)有小鼠體內(nèi)有 S型活細(xì)菌型活細(xì)菌格里菲思推論：格里菲思推論： 已經(jīng)被已經(jīng)被加熱殺死的加熱殺死的S型細(xì)菌中型

3、細(xì)菌中，必然含有某，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子R型菌型菌轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子S型菌型菌D練習(xí)練習(xí):A2 2、分別將它們加入培養(yǎng)、分別將它們加入培養(yǎng)R R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，觀察結(jié)型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，觀察結(jié)果果1 1、從、從S S型活細(xì)菌中提取出型活細(xì)菌中提取出DNADNA、蛋白質(zhì)和多糖等物、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)質(zhì) 多糖、蛋白質(zhì)、多糖、蛋白質(zhì)、DNA等，等，哪個是哪個是轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子?將將多糖、蛋白質(zhì)、多糖、蛋白質(zhì)、DNA等物質(zhì)等物質(zhì)分開，分開，單獨(dú)、直接地觀察它們的作用單獨(dú)、直接地觀察它們的作用提出問題：提出問題：實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)方案：設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路:S

4、型活細(xì)菌型活細(xì)菌多糖多糖脂類脂類蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)DNADNA+DNA酶酶分別與分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)型活細(xì)菌混合培養(yǎng)RRRRRRSS二、艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn)二、艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：只有加入只有加入S型菌的型菌的DNA才能使才能使R型菌轉(zhuǎn)變成型菌轉(zhuǎn)變成S型菌型菌 DNADNA是轉(zhuǎn)化因子，是使是轉(zhuǎn)化因子，是使R R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，即物質(zhì)，即DNADNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等物質(zhì)不是。是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等物質(zhì)不是。艾弗里及其同事的結(jié)論：艾弗里及其同事的結(jié)論：S型細(xì)菌的型細(xì)菌的DNA片段整合到了片段整合到了R型細(xì)菌的型細(xì)菌的DNA中，即實(shí)現(xiàn)

5、中，即實(shí)現(xiàn)基因重組二、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒（含（含S S）（含（含P P）蛋白質(zhì)的組成元素：蛋白質(zhì)的組成元素：DNADNA的組成元素：的組成元素：C C、H H、O O、N N、S SC C、H H、O O、N N 、P P(99%) (99%) 用用3232P P標(biāo)記標(biāo)記用用3535S S標(biāo)記標(biāo)記噬菌噬菌體體3.3.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) （19521952年赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)）年赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)）噬菌體侵染細(xì)菌的動態(tài)過程：噬菌體侵染細(xì)菌的動態(tài)過程：吸附吸附注入注入合成合成組裝組裝釋放釋放侵入別的細(xì)

6、菌侵入別的細(xì)菌2、蛋白質(zhì)的組成元素：蛋白質(zhì)的組成元素：DNADNA的組成元素：的組成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N 、P 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì) 是是將將蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)、DNA區(qū)區(qū)分開，分開，單獨(dú)、直接地觀察它們的作用單獨(dú)、直接地觀察它們的作用設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路:3、實(shí)驗(yàn)過程：、實(shí)驗(yàn)過程：蛋白質(zhì)含蛋白質(zhì)含35S的噬菌的噬菌體體+細(xì)菌細(xì)菌(未標(biāo)記未標(biāo)記)上清液上清液(T2噬菌體顆粒噬菌體顆粒)-含放射性物質(zhì)含放射性物質(zhì)35S沉淀沉淀被感染的細(xì)菌和被感染的細(xì)菌和新形成的噬菌體新形成的噬菌體-未檢測到未檢測到35S說明蛋白質(zhì)外殼并沒有進(jìn)入到細(xì)菌內(nèi)說明蛋白質(zhì)外殼并沒有進(jìn)入到細(xì)菌內(nèi)離

7、心離心用放射性同位素用放射性同位素35S標(biāo)記噬菌體外殼蛋白質(zhì)標(biāo)記噬菌體外殼蛋白質(zhì)用放射性同位素用放射性同位素32P標(biāo)記內(nèi)部標(biāo)記內(nèi)部DNADNA含含32P的噬菌體的噬菌體+細(xì)菌細(xì)菌(未標(biāo)記未標(biāo)記)(T2噬菌體顆粒噬菌體顆粒)-未檢測到未檢測到32P被感染的細(xì)菌和新形成被感染的細(xì)菌和新形成的噬菌體中的噬菌體中-檢測到檢測到32P說明說明DNA進(jìn)入到細(xì)菌內(nèi)去了進(jìn)入到細(xì)菌內(nèi)去了離心離心實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果：實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果：無無35S標(biāo)標(biāo)記蛋白質(zhì)記蛋白質(zhì)有有32P標(biāo)標(biāo)記記DNA外殼蛋白外殼蛋白質(zhì)無質(zhì)無35SDNA有有32P標(biāo)記標(biāo)記DNA分分子具有子具有連續(xù)性，連續(xù)性，是遺傳是遺傳物質(zhì)物質(zhì)DNADNA是唯一的遺

8、傳物質(zhì)嗎？是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？.在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，用在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，用32P標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，在理論上，上清液中不含放射性，噬菌體侵染大腸桿菌，在理論上，上清液中不含放射性，下層沉淀物中具有很高的放射性；而實(shí)驗(yàn)的實(shí)際最終結(jié)果下層沉淀物中具有很高的放射性；而實(shí)驗(yàn)的實(shí)際最終結(jié)果顯示：在離心上層液體中，也具有一定的放射性，而下層顯示：在離心上層液體中，也具有一定的放射性，而下層的放射性強(qiáng)度比理論值略低。的放射性強(qiáng)度比理論值略低。(1)在理論上，上層液放射性應(yīng)該為在理論上，上層液放射性應(yīng)該為0，其原因是，其原因是_。(2) 在實(shí)驗(yàn)中，從噬菌體和大

9、腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機(jī)在實(shí)驗(yàn)中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機(jī)分離，這一段時間如果過長，會使上清液的放射性含量升分離，這一段時間如果過長，會使上清液的放射性含量升高，其原因是高，其原因是 / 。(3)在實(shí)驗(yàn)中，如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)在實(shí)驗(yàn)中，如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，將胞內(nèi)，將_(填填“是是”或或“不是不是”)誤差的來源，理由是誤差的來源，理由是_。(4)上述實(shí)驗(yàn)中，上述實(shí)驗(yàn)中，_(填填“能能”或或“不能不能”)用用15N來標(biāo)記噬來標(biāo)記噬菌體的菌體的DNA理由是理由是_。噬菌體已將含噬菌體已將含3232P P的的DNADNA全部注入大腸桿菌內(nèi)，上清

10、液中只全部注入大腸桿菌內(nèi)，上清液中只含噬菌體蛋白質(zhì)外殼含噬菌體蛋白質(zhì)外殼 噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出來，經(jīng)離噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出來，經(jīng)離心后分布于上清液中心后分布于上清液中 是是 大大腸桿菌的離心后分布于上清液中，上清液出現(xiàn)放射性腸桿菌的離心后分布于上清液中，上清液出現(xiàn)放射性 沒有侵入沒有侵入不能不能 因?yàn)樵谝驗(yàn)樵贒NA和蛋白質(zhì)中都含有和蛋白質(zhì)中都含有N元素元素肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的比較：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的比較：實(shí)驗(yàn)思路相同實(shí)驗(yàn)思路相同：設(shè)法將：設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)、其他物質(zhì)分開，與蛋白質(zhì)、其他物質(zhì)分開，單獨(dú)地直接地研究它們各自的作用。單獨(dú)

11、地直接地研究它們各自的作用。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則相同實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則相同：都遵循對照原則。：都遵循對照原則。 、處理方式不同：、處理方式不同：a.直接將直接將S型細(xì)菌的型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、其他物質(zhì)分開，與、蛋白質(zhì)、其他物質(zhì)分開，與R 型菌混合培養(yǎng)型菌混合培養(yǎng)b.分別用分別用32P和和35S分別標(biāo)記噬菌體分別標(biāo)記噬菌體DNA和蛋白質(zhì)，讓其分和蛋白質(zhì)，讓其分 別侵染大腸桿菌別侵染大腸桿菌 、實(shí)驗(yàn)結(jié)論不同：、實(shí)驗(yàn)結(jié)論不同：a.DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。b.DNA是遺傳物質(zhì)，能自我復(fù)制在親子代間保持連續(xù)性，是遺傳物質(zhì)，能自我復(fù)制在親子代間保持連續(xù)性，能控制蛋白質(zhì)的合

12、成。能控制蛋白質(zhì)的合成。 目前，已有充分的科學(xué)研究資料目前，已有充分的科學(xué)研究資料證明，證明，絕大多數(shù)生物絕大多數(shù)生物都是以都是以DNA作作為遺傳物質(zhì)的。為遺傳物質(zhì)的。DNADNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？遺傳物質(zhì)的類型遺傳物質(zhì)的類型 核酸核酸（一切生物的遺傳物質(zhì)）（一切生物的遺傳物質(zhì)）DNA(DNA(脫氧核糖核酸）脫氧核糖核酸）RNARNA（核糖核酸）（核糖核酸）SARSSARS病毒中，誰是遺傳物質(zhì)？病毒中，誰是遺傳物質(zhì)？ 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： 證明證明煙草花葉病毒煙草花葉病毒的遺傳的遺傳物質(zhì)是什么？物質(zhì)是什么？RNA 蛋白質(zhì)侵染煙草侵染煙草總之：總之： 實(shí)驗(yàn)證明：實(shí)驗(yàn)證明：煙

13、草花葉病毒（煙草花葉病毒（TMVTMV）的遺）的遺傳物質(zhì)是傳物質(zhì)是RNARNA。四、分析四、分析“煙草花葉病毒重建實(shí)驗(yàn)煙草花葉病毒重建實(shí)驗(yàn)”1 1 對于有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物對于有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物( (即含有即含有DNADNA又含有又含有RNA):DNARNA):DNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì). .2 2 對于無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物對于無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物( (病毒只含有病毒只含有一種核酸一種核酸):):含有含有DNA:DNADNA:DNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì); ;含有含有RNA:RNARNA:RNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì). .五、五、DNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì) 作為遺傳物質(zhì)，作為遺傳物質(zhì)，必須具備什么條

14、件呢？必須具備什么條件呢？能準(zhǔn)確的進(jìn)行自我復(fù)制，傳遞給下一代能準(zhǔn)確的進(jìn)行自我復(fù)制，傳遞給下一代要有儲存大量遺傳信息的能力要有儲存大量遺傳信息的能力分子結(jié)構(gòu)具有相對的穩(wěn)定性分子結(jié)構(gòu)具有相對的穩(wěn)定性能控制生物的性狀和代謝能控制生物的性狀和代謝問題討論問題討論1、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物的生物2、非細(xì)胞結(jié)構(gòu)、非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物的生物3、類病毒、類病毒:僅有僅有RNA一種成分一種成分原核生物原核生物真核生物真核生物大多數(shù)病毒大多數(shù)病毒極少數(shù)病毒極少數(shù)病毒DNADNADNARNAHIV SARS 煙草花葉病毒煙草花葉病毒4、朊病毒、朊病毒:僅有蛋白質(zhì)一種成分僅有蛋白質(zhì)一種成分,起遺傳物質(zhì)的作用起遺傳物質(zhì)的

15、作用思考思考: :DNADNA或或RNARNADNADNA2 2、煙草的遺傳物質(zhì)是什么？、煙草的遺傳物質(zhì)是什么？DNA1 1、動物和人體的遺傳物質(zhì)是什么、動物和人體的遺傳物質(zhì)是什么3 3、細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是什么？、細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是什么？4 4、一切生物的遺傳物質(zhì)是什么？、一切生物的遺傳物質(zhì)是什么？5 5、病毒的遺傳物質(zhì)是什么？、病毒的遺傳物質(zhì)是什么？核核 酸酸DNA的分布的分布主要在染色體上主要在染色體上細(xì)胞質(zhì)內(nèi)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)細(xì)胞核遺傳細(xì)胞核遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳生物的遺傳生物的遺傳（所以說，（所以說，染色體是染色體是DNA的主的主要載體）要載體）例：紫茉莉例：紫茉莉葉色的遺傳葉色的遺傳2 2格里菲

16、思和艾弗里所進(jìn)行的肺炎雙球菌格里菲思和艾弗里所進(jìn)行的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了（的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了（ ） DNADNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì) RNARNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì) DNADNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)傳物質(zhì) 糖類不是遺傳物質(zhì)糖類不是遺傳物質(zhì) A.A. B. B. C. C. D. D. 1 1病毒的遺傳物質(zhì)是（病毒的遺傳物質(zhì)是（ ） 人的遺傳物質(zhì)是（人的遺傳物質(zhì)是（ ）A、DNA B、RNA C、DNA和和RNA D、DNA或或RNADAA3.在證明在證明DNA是遺傳物質(zhì)的幾個著名經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中是遺傳物質(zhì)的幾個著名經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路中最關(guān)

17、鍵的是在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路中最關(guān)鍵的是( )A.要用同位素標(biāo)記的要用同位素標(biāo)記的DNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)B.要分離要分離DNA 和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)C.要區(qū)分要區(qū)分DNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì),單獨(dú)觀察它們的作用單獨(dú)觀察它們的作用D.要得到噬菌體和肺炎雙球菌要得到噬菌體和肺炎雙球菌C C4.噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)不能說明噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)不能說明( )A.DNA能產(chǎn)生可遺傳的變異能產(chǎn)生可遺傳的變異 B.DNA能自我復(fù)制能自我復(fù)制C.DNA能控制蛋白質(zhì)的合成能控制蛋白質(zhì)的合成 D.DNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)A A5.從從S型肺炎雙球菌中提取出的型肺炎雙球菌中提取出的DNA,與與R型活菌混型活菌混合培養(yǎng)合培

18、養(yǎng),R型活菌繁殖的后代中有少量型活菌繁殖的后代中有少量S型菌體型菌體,這些這些S型菌體的后代均是型菌體的后代均是S型型,這個實(shí)驗(yàn)表明這個實(shí)驗(yàn)表明DNA( )A.分子結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定分子結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定B.能夠指導(dǎo)能夠指導(dǎo)R型細(xì)菌的蛋白質(zhì)合成型細(xì)菌的蛋白質(zhì)合成C.是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)D.是使是使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)D D6.美國科學(xué)家美國科學(xué)家Diener等在試圖分離馬鈴薯紡綞形塊莖病等在試圖分離馬鈴薯紡綞形塊莖病(多年多年來被認(rèn)為是病毒病來被認(rèn)為是病毒病)的病毒時的病毒時, 發(fā)現(xiàn)其病原體不是病毒發(fā)現(xiàn)其病原體不是病毒,而是而是一種不具蛋白質(zhì)的裸露的一種不具蛋白質(zhì)的裸露的RNA,現(xiàn)被稱之為類病毒。類病毒現(xiàn)被稱之為類病毒。類病毒作為生物作為生物,其理由是它們其理由是它們( )A.具