1、第第3章基因的本质章基因的本质第第1节节DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 染色体主要由蛋白质和DNA组成。在这两种物质中，究竟哪一种物质是遗传物质呢？问题导引：问题导引：1、你认为遗传物质可能具有什么特点？遗传物质应储存大量遗传信息，可以准确地复遗传物质应储存大量遗传信息，可以准确地复制，并传递给下一代，结构比较稳定，等等。制，并传递给下一代，结构比较稳定，等等。2、你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？将待定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性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。状表现，等。一、对遗传物质的早期推测一、对遗传物质的早期推测20世纪20年代
2、，人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。各种氨基酸可以按照不同的顺序排列，形成不同的蛋白质。这使人们想到，氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。20世纪30年代，人们才认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。但由于对DNA的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。二、肺炎双球菌的转化实验二、肺炎双球菌的转化实验肺炎链球菌的两个品系肺炎链球菌的两个品系R R型型S S型型表面粗糙（表面粗糙（roughrough）无多）无多糖类的荚膜，糖类的荚膜，无毒性无毒性表面光滑（表面光滑（smoothsmooth）有多）有多糖类的荚膜，糖类的荚膜，有
3、致病性有致病性二、肺炎双球菌的转化实验二、肺炎双球菌的转化实验1 1、格里菲斯、格里菲斯体内体内转化实验转化实验1234 步骤方 法现象结 论R型活菌活R型活菌无毒S型活菌死S型活菌有毒加热杀死 S型菌活加热杀死的S型菌无毒R型活菌+加热杀死S型菌（体内有S型活细菌）死存在“转化因子”结论：已经加热杀死的S型细菌中，可能含有某种物质使R型细菌转化为S型细菌的物质，该物质称为“转化因子”。思考：从格里菲斯的实验中，你学习了哪些实验方法?实验中要控制单一变量和设置对照组。二、肺炎双球菌的转化实验二、肺炎双球菌的转化实验1、S型细菌的组成成分是什么？其中能使R型细菌转化为S型细菌的物质（转化因子）是
4、什么呢？2、如何设计实验找出转化因子？提示：设法将提示：设法将S S型菌的各成分分开，分别观察型菌的各成分分开，分别观察各种成分的作用。各种成分的作用。S S型细菌的组成成分是型细菌的组成成分是DNADNA、蛋白质、糖类等、蛋白质、糖类等二、肺炎双球菌的转化实验二、肺炎双球菌的转化实验2 2、艾弗里、艾弗里体外体外转化实验转化实验这些酶有何作用这些酶有何作用?去除了去除了大部分大部分蛋白质、蛋白质、糖类和糖类和脂质脂质（1）S型菌的DNA能使R型菌发生转化。（2）S型菌的蛋白质等其他物质不能使R型菌发生转化。艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化性质，发现这些特性都与DNA的极为相似。提出结论
5、：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。二、肺炎双球菌的转化实验二、肺炎双球菌的转化实验2 2、艾弗里、艾弗里体外体外转化实验转化实验思考思考:艾弗里的实验设计遵循哪些原理？其巧艾弗里的实验设计遵循哪些原理？其巧妙之处是什么？妙之处是什么？艾弗里的实验设计遵循艾弗里的实验设计遵循单一变量原则单一变量原则和和对照对照原则原则其巧妙之处在于运用其巧妙之处在于运用“减法原理减法原理”：人为：人为去除某个影响因素后，观察实验结果的变去除某个影响因素后，观察实验结果的变化。化。加法原理:与常态相比，人为增加某影响因素不处理不处理9090水浴水浴滴入滴入2 2滴滴FeClFeCl3 3溶液溶液滴入滴
6、入2 2滴肝滴肝脏研磨液脏研磨液三.噬菌体侵染细菌的实验T2噬菌体：噬菌体：专门专门寄生在大肠杆菌寄生在大肠杆菌体内的病毒体内的病毒结构：如图结构：如图3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）噬菌体侵染细菌的过程：噬菌体侵染细菌的过程：3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）1、赫尔希和蔡斯利用了什么技术完成实、赫尔希和蔡斯利用了什么技术完成实验？验？2、为什么使用、为什么使用35S和和32P来做标记来做标记?它们分它们分别标记噬菌体的什么物质？别标记噬菌体的什么物质？3、如何得到被、如何得到被35
7、S标记的噬菌体？如何标记的噬菌体？如何得到被得到被32P标记的噬菌体？标记的噬菌体？阅读课本，思考以下问题：阅读课本，思考以下问题：3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）当时的研究发当时的研究发现，噬菌体现，噬菌体DNADNA的化的化学组成中学组成中含有磷元含有磷元素素而而没有硫元素没有硫元素，蛋白质恰好相反。蛋白质恰好相反。因此赫尔希和蔡斯因此赫尔希和蔡斯利用了这点微小的利用了这点微小的差别，设法用两种差别，设法用两种不同的不同的放射性同位放射性同位素素-3232P P和和3535S S分分别标记了噬菌体的别标记了噬菌体的DNADNA和蛋白质
8、和蛋白质。3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）（1）标记大肠杆菌）标记大肠杆菌 大肠杆菌大肠杆菌+含含35S的培养基的培养基含含35S的大肠杆菌的大肠杆菌 大肠杆菌大肠杆菌+含含32P的培养基的培养基含含32P的大肠杆菌的大肠杆菌（2）标记噬菌体）标记噬菌体 噬菌体噬菌体+含含35S的大肠杆菌的大肠杆菌含含35S的噬菌体的噬菌体 噬菌体噬菌体+含含32P的大肠杆菌的大肠杆菌含含32P的噬菌体的噬菌体实验技术：放射性同位素标记技术3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）实验步骤实验步骤3.1DNA
9、是主要的遗传物质（32张PPT）3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）1、搅拌和离心的目的分别是什么？、搅拌和离心的目的分别是什么？2、实验结果如何？、实验结果如何？阅读课本，思考以下问题：阅读课本，思考以下问题：3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）分析实验结果：上清液沉淀子代噬菌体35S标记的噬菌体放射性很高 放射性很低没有检测到35S32P标记的噬菌体放射性很低放射性很高检测到32P3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）（1）两组实验大肠杆菌内放射性的分布情况说明：蛋白质外壳未进入大
10、肠杆菌中，蛋白质外壳未进入大肠杆菌中，DNA进入到细菌中。进入到细菌中。三、噬菌体侵染细菌的实验三、噬菌体侵染细菌的实验3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）分析实验结果：上清液沉淀子代噬菌体35S标记的噬菌体放射性很高 放射性很低没有检测到35S32P标记的噬菌体放射性很低放射性很高检测到32P3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）（1）两组实验大肠杆菌内放射性的分布情况说明：亲代噬菌体的亲代噬菌体的DNA传递给了子代噬菌体，蛋白质则没传递给了子代噬菌体，蛋白质则没有。有。蛋白质外壳未进入大肠
11、杆菌中，蛋白质外壳未进入大肠杆菌中，DNA进入到细菌中。进入到细菌中。（2）子代噬菌体有标记的DNA，却没有标记的蛋白质。说明：三、噬菌体侵染细菌的实验三、噬菌体侵染细菌的实验3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）3.1DNA是主要的遗传物质（32张PPT）1、艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料，以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？个体小，结构简单，细菌是单细胞生物，病毒无个体小，结构简单，细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳，易于观察因细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。遗传物质改变导致的结构和功能的变化。繁殖快，
12、细菌繁殖快，细菌20-30min20-30min就可繁殖一代，病毒短时就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。间内可大量繁殖。2、从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？在实际操作过程中最大的困难是什么？艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。有什么变化。最大的困难是，如何彻底去除细胞中含有的某种最大的困难是，如何彻底去除细胞中含有的某种物质（如糖类、脂质、蛋白质等）物质（如糖类、脂质、蛋白质等）3、艾弗里和赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实
13、现他们的实验设计？这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示？艾弗里采用的主要技术手段：细菌的培养技术、艾弗里采用的主要技术手段：细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技术手段：噬菌体培养技术、赫尔希采用的主要技术手段：噬菌体培养技术、同位素标记技术、物质的提纯和分离技术等。同位素标记技术、物质的提纯和分离技术等。启示：科学成果的取得必须有技术手段作保证，启示：科学成果的取得必须有技术手段作保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支持、相互促进的。与技术是相互支持、相互促进的。只有只有D
14、NADNA是遗传物质吗是遗传物质吗?新型冠状病毒 （2019-nCoV）艾滋病病毒 （HIV）烟草花叶病毒 （TMV）甲型流感病毒 （IAV）烟草花叶病毒+RNA酶病毒RNARNA蛋白质1、烟草花叶病毒感染实验四、四、DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质TMV ATMV B2、烟草花叶病毒感染和重建实验结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。四、四、DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质各类生物的遗传物质生物种类动物植物细菌真菌病毒DNA病毒RNA病毒遗传物质是DNA遗传物质是RNA结论：绝大多数生物的遗传物质是DNA。所以 说DNA是主要的遗传物质。四、四、DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质
