1、新人教版新人教版 必修二必修二 遗传和进化遗传和进化第三章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质1提出提出“遗遗传因子传因子”,并总结并总结遗遗传传规律规律孟德尔2把把“遗传遗传因子因子”命命名为名为基因基因约翰逊3提出提出基基因在染因在染色体上色体上的的假说假说萨 顿4实验实验证证明明基因基因位于染位于染色体色体上上摩尔根科学家发现:科学家发现:染色体的主染色体的主要组成成分要组成成分是是DNADNA和和蛋白蛋白质质5DNA蛋白质20世纪中叶,科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种给物质中,究竟哪一种是遗传物质呢?这个问题曾引起生物学界激烈的争论。1.1.你认为遗传物质可
2、能具有什么特点?你认为遗传物质可能具有什么特点?2.你认为证明某一种物质是遗传物质的 可行方法有哪些?例如,将待定的遗传物质转移给其他例如,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等。生物,观察后代的性状表现等等。DNA蛋白蛋白质质染色染色质质 染色体染色体【问题探讨】【问题探讨】(1 1)分子结构具有相对的稳定性。)分子结构具有相对的稳定性。(2 2)能够进行自我复制,使前后代保持一)能够进行自我复制,使前后代保持一 定的连续性。定的连续性。(3 3)具有多样性,能储存遗传信息等等。)具有多样性,能储存遗传信息等等。氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息。没发现其他大分子有
3、类似的结构特点。2020世纪世纪2020年代年代蛋白质是生物体的遗传物质。2020世纪世纪3 30 0年代年代人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基、脱氧核糖。意识到DNA的重要性,但对DNA结构没有清晰认识。蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。一、对遗传物质的早期推测(阅读课本P42)核酸的基本知识核酸脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)基本组成单位主要在细胞核的染色体上,少数在线粒体和叶绿体主要在细胞质中基本组成单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸五碳糖:脱氧核糖碱基:磷酸A、G、C、T脱氧核糖碱基磷酸A腺嘌呤G鸟嘌呤 脱氧核糖核苷酸C胞嘧啶T胸
4、腺嘧啶五碳糖:核糖碱基:磷酸A A、G G、C C、U U核糖碱基磷酸A腺嘌呤G鸟嘌呤 核糖核苷酸C胞嘧啶U尿嘧啶大多数科学家认为蛋白质是遗传物质“我们表示怀疑!我们表示怀疑!”艾弗里艾弗里赫尔希赫尔希格里菲思格里菲思蔡斯蔡斯(一)肺炎链球菌的转化实验(体内转化实验)19281928年年.英国英国.格里菲格里菲思思肺炎链球菌(原核生物)型细菌型细菌菌落菌体毒性 光滑光滑SmoothSmooth粗糙粗糙RoughRough有有多糖类的荚膜多糖类的荚膜无无多糖类的荚膜多糖类的荚膜有毒性有毒性,可致死,可致死无毒性无毒性S型菌使小鼠患败血症死亡,R型菌无毒性。注意:S型细菌有致病性,可使人和小鼠患肺
5、炎,小鼠并发败血症死亡。S型细菌使人和小鼠所患病症不同。菌体R型菌S型菌第一组不死亡说明R型细菌无毒第二组死亡说明S型细菌有毒第三组不死亡说明加热致死的S型细菌无毒第四组死亡说明R型细菌转化成了S型细菌注射注射R R型型活细菌活细菌注射注射S S型型活细菌活细菌注射加热注射加热致死的致死的S S型细菌型细菌将将R R型活细菌型活细菌与加热致死与加热致死的的S S型细菌混型细菌混合后注射合后注射格里菲思体内转化实验格里菲思体内转化实验三、实验过程 实验现象分析:对比分析第一、二组说明_ 实验先进行第一、二组的目的是 _对比分析第二、三组说明_第四组小鼠体内能分离出S型活细菌,它是_对比分析第三、
6、四组又说明_实验先进行第一、二组,与第三、四组相比,起_作用该实验不能证明DNA是遗传物质,只能说明._R菌无毒性,S菌有毒性加热杀死的S菌无毒性混合后重新出现的加热灭活的S菌里面肯定含有某种特定的物质,这种特定的物质能够使R菌转化为活的S菌,并且这种转化的性状可以遗传。对照 加热杀死的S菌中有一种“转化因子”,能使R菌转化为S菌,使小鼠死亡第一、二组起对照作用,证明R型细菌和S型细菌的作用肺炎链球菌的体内转化实验思考:1、肺炎链球菌的转化实验自变量是什么?因变量是什么?自变量:给老鼠注射的细菌种类及是否有活性;因变量:老鼠是否能存活及体内是否有活的S菌。肺炎链球菌的体内转化实验【拓展】加热致
7、死的【拓展】加热致死的S S型细菌中型细菌中DNADNA仍能起作用的原因:仍能起作用的原因:由于由于DNADNA的热稳定性比蛋白质要高,所以加热杀死的热稳定性比蛋白质要高,所以加热杀死S S型细菌的过程中,型细菌的过程中,其蛋白质永久变性失活,其蛋白质永久变性失活,DNADNA的结构也会被破坏,但的结构也会被破坏,但DNADNA在加热结束在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性,但蛋白质却不能恢复。后随温度的降低又逐渐恢复活性,但蛋白质却不能恢复。基因重组R型细菌转化为S型细菌的本质:S型细菌型细菌荚膜荚膜控制荚膜形控制荚膜形成的成的X基因基因加热加热杀死杀死被破坏的被破坏的S型细菌型细菌X 基
8、 因 吸基 因 吸附 在附 在 R 型型细细菌表面菌表面X基因进入基因进入R型细菌型细菌重组重组R型型细细菌转化成菌转化成S型型细细菌菌注意注意:只是:只是少数少数R型细菌转化为型细菌转化为S型细菌型细菌转化实质:肺炎链球菌转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息。在肺炎链球菌体内转化实验中,将加热杀死的S型菌与R型活菌混合后注射到小鼠体内,小鼠体内S型、R型细菌含量的变化情况如图所示。(1)(1)abab段段:(2)(2)bcbc段段:将加热杀死的将加热杀死的S S型细菌和型细菌和R R型活细菌混合型活细菌混合后注射到小鼠体内,后注射到小鼠体内,
9、abab时间段内,小鼠时间段内,小鼠体内还没形成大量的免疫体内还没形成大量的免疫R R型细菌的抗体,型细菌的抗体,故该时间段内故该时间段内R R型细菌数量增多。型细菌数量增多。小鼠体内形成大量的对抗小鼠体内形成大量的对抗R R型细菌的抗体,致使型细菌的抗体,致使R R型细菌数量减少。型细菌数量减少。在肺炎链球菌体内转化实验中,将加热杀死的S型菌与R型活菌混合后注射到小鼠体内,小鼠体内S型、R型细菌含量的变化情况如图所示。(3)(3)cdcd段段:(4)(4)S S型细菌来源型细菌来源:c c之前,已有少量之前,已有少量R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌,型细菌,S S型细菌能降低小鼠的
10、免疫能力,造成型细菌能降低小鼠的免疫能力,造成R R型型细菌大量繁殖,所以细菌大量繁殖,所以cdcd段段R R型细菌数量增型细菌数量增多。多。少量少量R R型细菌获得了型细菌获得了S S型细菌的型细菌的DNADNA,并转化为,并转化为S S型细菌,故型细菌,故S S型型细菌是从细菌是从0 0开始的。开始的。在肺炎链球菌的转化实验中,将加热杀死的在肺炎链球菌的转化实验中,将加热杀死的S S型细菌与型细菌与R R型细菌相型细菌相混合后,注射到小鼠体内,小鼠死亡,则小鼠体内混合后,注射到小鼠体内,小鼠死亡,则小鼠体内S S型、型、R R型细菌型细菌含量变化情况最可能是下图中的哪个选项含量变化情况最可
11、能是下图中的哪个选项()B 从第四组实验的小鼠尸体中分离出的有致病性的S型活细菌,其后代也是有致病性的S型细菌。由此可以判断:已经被加热杀死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的活性物质“转化因子”。R型菌 S型菌 转化因子转化因子 S型菌 后代“谁在转化实验中起作用谁在转化实验中起作用”,“转化因子究竟是什么物质转化因子究竟是什么物质”四、实验结论该实验该实验不能证明不能证明DNADNA是遗传物质。是遗传物质。多糖脂质蛋白质RNADNAS型细菌关键思路:把S型细菌的各种物质分开,单独的、直接的观察它们的作用。多糖脂质 蛋白质RNA DNA奥斯瓦德西奥多艾弗里肺炎双球菌体
12、外转化实验肺炎双球菌体外转化实验艾弗里证明艾弗里证明DNADNA是遗传物质实验(体外转化实验)是遗传物质实验(体外转化实验)有有R型细菌型细菌的培养液的培养液S型细菌的型细菌的细胞提取液细胞提取液+S型细菌型细菌R型细菌型细菌有有R型细菌型细菌的培养液的培养液S型细菌的型细菌的细胞提取液细胞提取液+S型细菌型细菌R型细菌型细菌混合混合混合混合有有R型细菌型细菌的培养液的培养液S型细菌的型细菌的细胞提取液细胞提取液+混合混合只长只长R型细菌型细菌DNA酶酶蛋白酶(或蛋白酶(或RNA酶、酯酶)酶、酯酶)实验结论:实验结论:DNA才是使才是使R型菌产生型菌产生稳定遗传变化稳定遗传变化的物质的物质。对
13、照原则、单一变量原则艾弗里证明艾弗里证明DNADNA是遗传物质实验(体外转化实验)是遗传物质实验(体外转化实验)第一组实验结果可推测除去的大部分糖类、蛋白质和脂质不是转化因子;第二至四组:蛋白酶、RNA酶和脂酶可水解细胞提取物中剩余的少量蛋白质、RNA和脂质;三组实验结果可 推 测 蛋 白 质、RNA和脂质不是转化因子;第五组DNA酶可水解除去细 胞 提 取 物 中 的DNA,该组实验结果可推测:DNA的水解产物不是转化因子;DNA就是转化因子;实验结论1)DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。2)蛋白质等其他物质不是遗传物质。肺炎双球菌体外转化实验肺炎双球菌体外转化实验艾弗里证明艾弗里
14、证明DNADNA是遗传物质实验(体外转化实验)是遗传物质实验(体外转化实验)艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化性质,发现这些特性与艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化性质,发现这些特性与DNADNA极为相似。极为相似。思考:1、分析实验变量?2、对照实验如何进行的?自变量:是否加入酶及酶的种类;因变量:培养基中是否有活得S菌。第一组为空白对照组。第二至五组为实验组。每组特异性的去除一种物质,观察S菌的活性。与与常态相比,常态相比,人为去除某种影响因素人为去除某种影响因素的称为的称为“减法原理减法原理”。例如在艾。例如在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从弗里
15、的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出而鉴定出DNA是遗传物质,这利用了是遗传物质,这利用了“减法原理减法原理”。加 法 原 理加 法 原 理在对照实验中控制自变量,可以采用“加法或减法原理”;与常态比较,与常态比较,人为增加某种影响因素人为增加某种影响因素的称为的称为“加法原理加法原理”。例如。例如在在“比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,与对照组相比,实验中,与对照组相比,实验组分别实验组分别作加温、滴加作加温、滴加FeCl3溶液溶液、滴加肝脏研磨液的处理,利用了、滴加肝脏研磨液的处理,利用了“加法原理加法原理”;减 法 原
16、理减 法 原 理 S型细胞提取物去掉蛋白质去掉RNA去DNA常温放置H2O2溶液90加热加2滴FeCl3溶液加2滴H2O2酶该实验的设计遵循哪些原理?其巧妙之处是什么?在实际操作过程中最大的困难是什么?遵循单一变量原则和对照原则。其巧妙之处在于:运用“减法原理”,即在每个实验组人为去除某个影响因素后,观察实验结果的变化。最大的困难是:如何彻底去除细胞中含有的某种物质(糖类、脂质、蛋白质等)实验者自变量实验原理实验方法实验结果实验结论联系格里菲思艾弗里及同事注射的肺炎链球菌的类型、死活加入培养基的S S型菌的成分 S型细菌使人患肺炎或使小鼠患败血症 对S型细菌中的物质进行提取分离,分别单独地观察
17、各种物质的作用 注射法酶解法、细菌培养技术 加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌 S S型细菌的DNADNA使R R型细菌转化为S S型细菌 S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质 所用材料相同,都是肺炎双球菌(R型和S型)体内转化实验是基础,仅说明S型细菌体内有“转化因子”,体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA两个转化实验都遵循对照原则、单一变量原则 有没有比细菌更为简单的实验材料?1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用放射性同位素标记的新技术,完成了另一个更具有说服力的实验。思维碰撞 艾弗里的实验引起了人们的注意。但是,由于艾弗里实验中无法真正提取
18、出纯DNA来进一步验证遗传物质就是DNA,因此,仍有人对实验结论表示怀疑赫尔希赫尔希 蔡斯蔡斯噬菌体结构模式图T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验三、噬菌体侵染细菌的实验(1952年 赫尔希和蔡斯)1、实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌(1)T2噬菌体结构:由蛋白质外壳和DNA组成。(2)T2噬菌体生活方式:资料:在T2噬菌体的化学组分中,60%是蛋白质,40%是DNA。对蛋白质和DNA的进一步分析表明:S仅存在于蛋白质分子中,P几乎都存在于DNA分子中。2、设计思路:用不同的放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质,直接地、单独地去观察它
19、们的作用。3、实验方法:放射性同位素标记法噬菌体结构模式图C、H、O、N、PC、H、O、N、S(35S)(含S)(含P)用32P标记用35S标记思考:1、能不能用14C和15N同位素来标记噬菌体?2、能不能用35S和32P标记同一个噬菌体?3、能否用含放射性物质的培养基直接来培养噬菌体?不能,因为病毒只有寄生在活细胞内才能代谢、增殖。不能,因为放射性检测只能检测到是否具有放射性,不能确定是何种放射性元素。不能,因为C、N这些元素是蛋白质和DNA共有的元素,不能把DNA和蛋白质分开。噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验【拓展】T2噬菌体:(增殖过程噬菌体只提供自身的DNA)吸附注入合成组装释
20、放噬菌体的尾部吸附在细菌表面把DNA注入到细菌细胞,蛋白质外壳留在外面利用细菌的化学成分和酶系统合成出噬菌体的DNA、蛋白质新合成的DNA、蛋白质组装成很多噬菌体细菌解体,释放出噬菌体吸附侵入合成组装释放侵入别的细菌噬菌体结构模式图噬菌体侵染大肠杆菌的过程:DNA的模板DNA的原料蛋白质的原料蛋白质的场所T2噬菌体的DNA大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸大肠杆菌的氨基酸大肠杆菌的核糖体子代T2噬菌体的合成:(1)标记细菌(大肠杆菌)大肠杆菌+含35S的培养基大肠杆菌+含32P的培养基含35S的大肠杆菌含32P的大肠杆菌(2)标记噬菌体噬菌体+含35S的大肠杆菌噬菌体+含32P的大肠杆菌含35S的噬
21、菌体含32P的噬菌体三、噬菌体侵染细菌的实验(1952年 赫尔希和蔡斯)直接用含有放射性同位素的培养基来培养噬菌体。含35S培养基含32P培养基含35S大肠杆菌含32P大肠杆菌噬菌体侵染含35S大肠杆菌噬菌体侵染含32P大肠杆菌离心含35S噬菌体含32P噬菌体制备含有放射制备含有放射性标记噬菌体性标记噬菌体过程示意图过程示意图4、实验过程、结果、分析及结论:(1)标记细菌(大肠杆菌)大肠杆菌+含35S的培养基大肠杆菌+含32P的培养基含35S的大肠杆菌含32P的大肠杆菌(2)标记噬菌体噬菌体+含35S的大肠杆菌噬菌体+含32P的大肠杆菌含35S的噬菌体含32P的噬菌体三、噬菌体侵染细菌的实验(
22、1952年 赫尔希和蔡斯)(3)噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体+大肠杆菌含32P的噬菌体+大肠杆菌35S标记的噬菌体35S标记噬菌体与大肠杆菌混合经短时间保温后用搅拌器搅拌离心检测上清液和沉淀物中的 放射性物质赫尔希和蔡斯的实验过程三、噬菌体侵染细菌的实验(1952年 赫尔希和蔡斯)搅拌的目的:使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离离心的目的:让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。噬菌体不是整个进入大肠杆菌体内。研究表明:空壳噬菌体能吸附但不能产生子代噬菌体,因此空壳噬菌体不含遗传物质,遗传物质在侵染时注入了大肠杆菌体内。混合:用标记的噬菌体侵染未标记的细菌
23、。菌35S标记的噬菌体35S标记噬菌体与大肠杆菌混合经短时间保温后用搅拌器搅拌离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性沉淀物放射性很低?子代噬菌体中无35S。上清液放射性很高搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌上,随细菌离心到沉淀物中。说明:T2噬菌体中的蛋白质没有进入大肠杆菌。不能证明蛋白质不是遗传物质。赫尔希和蔡斯的实验过程三、噬菌体侵染细菌的实验(1952年 赫尔希和蔡斯)结论-蛋白质外壳没有进入宿主细胞,蛋白质不是联系亲代和子代噬菌体的物质32P标记的噬菌体沉淀物放射性很高。子代噬菌体中含32P32P标记噬菌体与大肠杆菌混合经短时间保温后用
24、搅拌器搅拌离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性上清液放射性很低?保温时间过短,部分噬菌体还未侵染大肠杆菌;保温时间过长,部分子代噬菌体已经释放。搅拌过于剧烈,大肠杆菌细胞被破坏,释放出其中的子代噬菌体,经搅拌离心后子代噬菌体分布于上清液中。说明:T2噬菌体中的DNA进入了大肠杆菌。说明DNA是真正的遗传物质赫尔希和蔡斯的实验过程三、噬菌体侵染细菌的实验(1952年 赫尔希和蔡斯)结论结论-噬菌体侵染细菌时,噬菌体侵染细菌时,DNA进入宿主细胞中,子进入宿主细胞中,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代代噬菌体的各种性状,是通过亲代DNA遗传的,遗传的,DNA才是噬菌体
25、的遗传物质才是噬菌体的遗传物质4、实验过程、结果、分析及结论:(1)标记大肠杆菌大肠杆菌+含35S的培养基大肠杆菌+含32P的培养基含35S的大肠杆菌含32P的大肠杆菌(2)标记噬菌体噬菌体+含35S的大肠杆菌噬菌体+含32P的大肠杆菌含35S的噬菌体含32P的噬菌体三、噬菌体侵染细菌的实验(1952年 赫尔希和蔡斯)(3)噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体+大肠杆菌上清液放射性很高,沉淀物放射性很低,子代噬菌体无放射性。上清液放射性很低,沉淀物放射性很高,子代噬菌体有放射性。含32P的噬菌体+大肠杆菌DNA是遗传物质。1、个体很小,结构简单,易于观察由遗传物质改变导致的结构和功能的变化;繁殖快,
26、细菌20-30min就可以繁殖一代,病毒可在短时间内大量繁殖。P46思考讨论:2、巧妙运用减法原理,最大的困难是如何彻底去除细胞中含有的某种物质(糖类、脂质、蛋白质等)。3、艾弗里:细胞培养技术、物质的提纯和鉴定技术等;赫尔希:噬菌体的培养技术、同位素标记法、物质的提取和分离等技术。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,科学与技术是相互支持、相互促进的。某人进行了以下4个实验:用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌;用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌;用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌;用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,经过一段时间后离心,以上4个
27、实验中放射性的主要位置依次是:_ 沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液两个经典实验比较艾弗里实验噬菌体侵染细菌实验处理方式对照原则实验结论设计思路直接分离放射性同位素标记法S型细菌的分离物质分别与R型细菌混合培养相互对照分别标记噬菌体DNA和蛋白质的两组实验相互对照设法将DNA与其他物质分开,单独地直接研究各自不同的遗传功能证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质证明DNA是遗传物质,但不能有效证明蛋白质不是遗传物质(蛋白质没有进入细菌体内)结合遗传物质的相关实验,回答下列问题:(1)艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验成功的最关键的实验设计思路是_。(2)上述实验证明了_。(3)后来,赫尔
28、希和蔡斯用_方法,进一步证明DNA才是真正的遗传物质。实验包括4个步骤:噬菌体与大肠杆菌混合培养;35S和32P分别标记噬 菌体;放射性检测;离心分离。该实验步骤的正确顺序是_(用数字表示)。(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,离心后,发现放射性物质主要存在_(上清液或沉淀物)中。分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质,单独地观察其各自的作用。肺炎链球菌的“转化因子”是DNA放射性同位素标记沉淀物SARS病毒病毒艾滋病病毒(艾滋病病毒(HIV)少数病毒的遗传物质是RNACOVID-19流感病毒流感病毒埃博拉病毒DNA是唯一的遗传物质吗?如果你是科学家,请设计实验证明烟
29、草花叶病毒的遗传物质是什么?背景知识:烟草花叶病毒TMV是由RNA和蛋白质组成的,在感染烟草时,会出现致病斑。正常叶片正常叶片感染烟草花叶病素的叶片感染烟草花叶病素的叶片(1)烟草花叶病毒,感染烟草(2)提取烟草花叶病毒的RNA,感染烟草(3)提取烟草花叶病毒的蛋白质,感染烟草烟叶无病斑烟叶出现病斑,并提取出烟草花叶病毒烟叶出现病斑RNA蛋白质RNA分分离离感染感染烟草烟草感染感染烟草烟草出现病斑出现病斑不出现病斑不出现病斑 烟草花叶病毒烟草花叶病毒(RNARNA和蛋白质)和蛋白质)车前草病毒HRVRNA RNA TMV蛋白质+HRV的RNAHRVHRV烟草花叶病毒TMVRNA RNA 蛋白质
30、 HRV蛋白质+TMV的RNATMVTMV烟草花叶病毒重建实验 :实验结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,蛋白质不是遗传物质TMVTMV项目核酸遗传物质类型核苷酸种类碱基种类类型核苷酸种类碱基种类细胞生物真核细胞DNA和RNA_DNA44原核生物DNA和RNA85_非细胞生物(病毒)DNA病毒DNA44_RNA病毒RNA_RNA4485DNA44DNA4444真核生物、原核生物及病毒的核酸类型 绝大多数生物的遗传物质是 ,只有少数生物的遗传物质是 。所以说DNA是主要的遗传物质。DNARNA3 3、在只含RNA的少数病毒(烟草花叶病毒、HIV、SARS、流感、禽流感)中,RNA才作为遗传物质
31、。2 2、凡是具有细胞结构的生物,既有DNA,又有RNA,遗传物质是DNA1 1、一切生物的遗传物质是核酸4、植物细胞中DNA的载体:染色体、叶绿体、线粒体,动物细胞中DNA的载体:染色体、线粒体,所以说,染色体是DNA的主要载体。原核细胞和病毒没有染色体。思考:1、动物和人体的遗传物质是什么?DNA2、烟草的遗传物质是什么?DNA3、烟草花叶病毒的遗传物质是什么?RNA4、细菌的遗传物质是什么?DNA5、一切生物的遗传物质是什么?核酸6、病毒的遗传物质是什么?DNA或RNAT2噬菌体侵染细菌实验肺炎链球菌转化实验体外转化实验体内转化实验实验方法放射性同位素标记法:32P标记DNA 35S标记
32、蛋白质实验结论DNA是T2噬菌体的遗传物质实验过程 标记噬菌体用含32P或35S的培养基培养大肠杆菌,再用大肠杆菌培养T2噬菌体。噬菌体侵染细菌用含32P或35S的T2噬菌体与细菌混合培养,然后搅拌、离心检测放射性实验过程实验结论实验过程实验结论1.R型活细菌+小鼠不死亡2.S型活细菌+小鼠死亡3.加热致死的S型细菌+小鼠不死亡4.加热杀死的S型细菌+R型活细菌+小鼠死亡加热致死的S型细菌中含有使R型细菌转化为S型细菌的转化因子1.S型细菌提取液+R型活细菌R、S2.S型细菌提取液+蛋白酶/RNA酶/酯酶+R型活细菌R、S3.S型细菌提取液+DNA酶+R型活细菌RDNA是使R型细菌产生稳定性遗
33、传变化的物质C1、下图是格里菲思实验部分示意图,下列有关说法正确的是()A两组实验对照,证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质B第一组小鼠不死亡,是因为肺炎链球菌的DNA和蛋白质均已变性C第二组小鼠死亡,说明有R型细菌转化成了S型细菌,进一步说明加热致死的S型细菌中存在转化因子D从第二组死亡小鼠体内分离出的肺炎链球菌在培养基上培养,都会产生光滑菌落课堂练习2.艾弗里和同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验,结果如下表。说法错误的是()实验组号接种菌型加入物质1RS型细菌的细胞提取物无2R蛋白酶3RRNA酶4R酯酶5RDNA酶DA.1-4均会出现S型活细菌B.2-5利用了酶的专一性C.实验设计严格
34、遵循了单一变量原则D.通过本实验说明DNA是主要的遗传物质此实验只能说明DNA是遗传物质。3.在证明DNA是遗传物质的实验中,赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,在图中标记元素所在部位依次是()A.B.C.D.D4、下图是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分步骤示意图,下列对此实验的有关叙述,正确的是()A本实验使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的B本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNAC实验中采用搅拌和离心等操作是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性D在新形成的噬菌体中没有检测到35S,说明噬菌体的遗传物质是DNA,不是
35、蛋白质B课后练习基础题基础题 1.(1)()();(2)()。)。2.C。3.D。拓展题拓展题1.实验表明,噬菌体在感染大肠杆菌时,进入大肠杆菌内的主要实验表明,噬菌体在感染大肠杆菌时,进入大肠杆菌内的主要是是DNA,而大多数蛋白质却留在大肠杆菌的外面。因此,大肠杆,而大多数蛋白质却留在大肠杆菌的外面。因此,大肠杆菌裂解后,释放出的子代噬菌体是菌裂解后,释放出的子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息,利用亲代噬菌体的遗传信息,以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。2.肺炎双球菌转化实验和噬菌体感染大肠杆菌的实验证明,作为肺炎双球菌转化实验和噬菌体
36、感染大肠杆菌的实验证明,作为遗传物质至少要具备以下几个条件:遗传物质至少要具备以下几个条件:能够精确地复制自己;能够能够精确地复制自己;能够指导蛋白质合成,从而控制生物的性状和新陈代谢;具有贮存遗指导蛋白质合成,从而控制生物的性状和新陈代谢;具有贮存遗传信息的能力;结构比较稳定等。传信息的能力;结构比较稳定等。【思考】以下噬菌体侵染细菌实验中,子代的标记情况?若用32P和35S标记病毒而细菌未被标记,只在子代病毒的DNA中有32P标记。若用32P和35S标记细菌而病毒未被标记,在子代病毒的DNA和蛋白质外壳中均有标记元素。若用C、H、O、N标记病毒而细菌未被标记,只在子代病毒的DNA中有标记元素。若用C、H、O、N标记细菌而病毒未被标记,子代病毒的DNA和蛋白质外壳中均有标记元素。