生物必修二第三章第一節(jié)

1、2021/3/261第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質是主要的遺傳物質第第3章章 基因的本質基因的本質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)分裂分裂卵細胞卵細胞受精受精 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誰是遺傳物質呢？誰是遺傳物質呢？DNADNA染染色色體體蛋白質蛋白質( (一一)

2、 )、早期推測、早期推測對遺傳物質的早期推測對遺傳物質的早期推測2021/3/265 20世紀世紀30年代年代人們認識到人們認識到 蛋白質蛋白質 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，可能蘊含著列順序，可能蘊含著遺傳信息。遺傳信息。 20世紀世紀20年代年代 人們認識到人們認識到 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，每種有一個特定的堿每種有一個特定的堿基?；５鞍踪|是生物體蛋白質是生物體的遺傳物質。的遺傳物質。蛋白質是遺傳物質的蛋白質是遺

3、傳物質的觀點占主導地位。觀點占主導地位。2021/3/266 思考思考:你們認為在證明你們認為在證明DNA是遺傳物質還是遺傳物質還是蛋白質是遺傳物質的實驗中最關鍵的設計思是蛋白質是遺傳物質的實驗中最關鍵的設計思路是什么路是什么? 必須將蛋白質與必須將蛋白質與DNADNA分開分開,單獨、直接地觀察單獨、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。才能確定究竟誰是遺傳物質。2021/3/267證明證明DNA是遺傳物質的實驗是遺傳物質的實驗肺炎雙球菌轉化實驗肺炎雙球菌轉化實驗噬菌體侵染細菌的實驗噬菌體侵染細菌的實驗格里菲思體內轉化實驗格里菲思體內轉化實驗艾弗里體外轉化實驗艾弗里體外轉化

4、實驗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菌型細菌型細菌型細菌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轉化實驗格里菲思的的體內轉化實驗A A、方法、方法B B、結果、結果 加熱殺死的加熱殺死的S S型細菌中必然含有型細菌中必然含有某種促成某種促成R R菌轉化菌轉化的

5、活性物質的活性物質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化因子轉化因子R2021/3/2610在殺死的在殺死的S S型細菌中含有哪些物質型細菌中含有哪些物質? ?多糖多糖 脂類脂類 蛋白質蛋白質 RNA DNARNA DNA加熱殺死的加熱殺死的S S型細菌型細菌但究竟哪一個才是轉化因子呢但究竟哪一個才是轉化因子呢? ?2021/3/2611 討論討論:2021/3/2612 分別與分別與R型活細菌混合培養(yǎng)型活細菌混合培養(yǎng)RRRSDNA蛋白質蛋白質多糖多糖S型活菌型活菌艾弗里的體外轉化實驗艾弗里的體外轉化實

6、驗RDNA+ DNA酶酶 DNADNA是轉化因子。其他物質不是。是轉化因子。其他物質不是。實驗結論實驗結論:2021/3/2613肺炎雙球菌的轉化實驗體內轉化實驗體內轉化實驗體外轉化實驗體外轉化實驗 實驗原理實驗原理:將將S型細菌中的型細菌中的物質進行了提純和鑒定。物質進行了提純和鑒定。 1944年年 艾弗里（美）艾弗里（美） “轉化因子轉化因子”是是DNA，DNA才是使才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質定遺傳變化的物質。 實驗結論實驗結論1928年年 格里菲思（英）格里菲思（英） S型細菌中有一種型細菌中有一種“轉化轉化因子因子”能使能使R型細菌轉化為型細菌轉化為S型細菌。型細

7、菌。實驗結論實驗結論 實驗材料：實驗材料：小鼠、肺炎雙球菌小鼠、肺炎雙球菌結論：結論：DNA是具有轉化作用的遺傳物質。是具有轉化作用的遺傳物質。2021/3/2614 艾弗里實驗不足之處艾弗里實驗不足之處?DNADNA未能提得很純未能提得很純, ,還有還有0.02%0.02%的蛋白質的蛋白質. .2021/3/2615噬菌體的結構模式圖噬菌體的結構模式圖噬菌體侵染細菌實驗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, ,無細胞結構無細胞結構, ,專門寄專門寄生在活細胞內，依靠生在活細胞內，依靠活細胞活細胞中的物質進行繁中的物質進行繁殖和代謝，

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菌實驗同位素標記法同位素標記法蛋白質的組成元素蛋白質的組成元素: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與蛋白質分離）與蛋白質分離）2021/3/2618被被35S標記標記的噬菌體的噬菌體被被32P標記標記的噬菌體的噬菌體被被35S標記的噬菌標記的噬菌體與細菌混合體與細菌混合被被32P標記的噬菌標記的噬菌體與細菌混合體與細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進入大腸細菌中進入大腸細菌中, ,而蛋白質外殼留在了外面而蛋白質外殼留在了外面. .蛋白質蛋白質第第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? ?大腸桿菌內幾乎沒有被大腸桿菌內幾乎沒有被35S標記標記的蛋白質的蛋白質;在大腸桿菌內有被標記的在大腸桿菌內有被標記的32PDNA,PDNA,分析分析: : 噬菌體在侵染細菌時噬菌體在侵染細菌時

10、, , 2021/3/2620親代噬菌體親代噬菌體寄主細菌內寄主細菌內（大腸桿菌）（大腸桿菌）子代噬菌體子代噬菌體實驗結論實驗結論DNA是遺傳物質是遺傳物質實驗結果實驗結果35S32P沒有被標記沒有被標記35S 標記蛋白質標記蛋白質32 P 標記標記DNA無無35S標記蛋白質標記蛋白質無無32P標記標記DNA外殼蛋白質外殼蛋白質無無35SDNA有有32P標記標記2021/3/2621噬菌體侵染細菌實驗噬菌體侵染細菌實驗噬菌體浸染細菌實驗噬菌體浸染細菌實驗 實驗材料實驗材料: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是遺傳是遺傳物質物質。實驗結論實驗結論 研究方法研究方法:放射性同位素標記法放射性同位素標記法2021/3/2622 組裝組裝 合成合成 注入注入噬菌體侵染細菌實驗 吸附吸附 釋放釋放侵入別的細菌侵入別的細菌噬菌體侵染細菌的動態(tài)過程噬菌體侵染細菌的動態(tài)過程2021/3/2623 在合成子代噬菌體在合成子代噬菌體DNADNA和蛋白質的過程和蛋白質的過程中中, ,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、場所等都由細菌提供。原料、能量。酶、場所等都由細菌提供。 噬菌體的蛋白質外殼的合成是在大腸桿噬菌體的蛋白質外殼的合成是

12、在大腸桿菌內的核糖體上通過脫水縮合完成的。菌內的核糖體上通過脫水縮合完成的。2021/3/2624證明證明DNADNA是遺傳物質的實驗是遺傳物質的實驗2、實驗材料、實驗材料:細菌和病毒細菌和病毒 (優(yōu)點優(yōu)點)3、肺炎雙球菌轉化實驗、肺炎雙球菌轉化實驗1、實驗設計思路、實驗設計思路:（提純（提純,同位素標記法等）同位素標記法等）1 1）實驗材料）實驗材料: :R R型菌、型菌、S S型菌型菌2 2）格里菲思的的體內轉化實驗）格里菲思的的體內轉化實驗3 3）艾弗里的體外轉化實驗）艾弗里的體外轉化實驗DNADNA是遺傳物質是遺傳物質, ,蛋白質不是。蛋白質不是。加熱殺死的加熱殺死的S S型細菌中含有

13、轉化因子型細菌中含有轉化因子4 4、噬菌體侵染細菌的實驗、噬菌體侵染細菌的實驗: :DNADNA是遺傳物質是遺傳物質個體小、結構簡單、繁殖快個體小、結構簡單、繁殖快2021/3/2625RNARNA是遺傳物質是遺傳物質RNA 蛋白質蛋白質 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就起著遺傳物質的就起著遺傳物質的作用作用。 2021/3/2626細胞結構細胞結構生物生物原核生物原核生物真核生物真核生物遺

14、傳物質是遺傳物質是DNADNA非細胞結非細胞結構生物構生物只含只含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、流感病毒遺傳物質是遺傳物質是RNARNA理解理解”主要主要”遺傳物質除了遺傳物質除了DNA外外,還有還有RNA絕大數(shù)生物的遺傳物質絕大數(shù)生物的遺傳物質DNA細胞生物的遺傳物質為細胞生物的遺傳物質為DNA病毒的遺傳物質為病毒的遺傳物質為DNA或或RNA（整個生物界）（整個生物界）體內有體內有DNA,DNA就是遺傳物質就是遺傳物質2021/3/2627思考思考:2021/3/2628課堂練習課堂練習 1.蛋白質不是遺傳物質的原因之蛋白質不是遺傳物質的原因之一是一是 ( ) A. 它的含量很少它的含量很少 B. 它不能自我復制它不能自我復制 C. 它與新陳代謝無關它與新陳代謝無關 D.它的種類很多它的種類很多 B 2021/3/2629 A 2021/3/26303.噬菌體侵染細菌的實驗證明了（噬菌體侵染細菌的實驗證明了（ ）ADNA是主要的遺傳物質是主要的遺傳物質 BDNA和蛋白質是遺傳物質和蛋白質是遺傳物質CDNA