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1、基因的本質(zhì)第3章第第1 1節(jié)節(jié) DNADNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)第第2 2節(jié)節(jié) DNADNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu)第第3 3節(jié)節(jié) DNADNA的復(fù)制的復(fù)制第第4 4節(jié)節(jié) 基因是具有遺傳效應(yīng)的基因是具有遺傳效應(yīng)的DNADNA片段片段一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)一）蛋白質(zhì)為遺傳物質(zhì)一）蛋白質(zhì)為遺傳物質(zhì)二）發(fā)現(xiàn)二）發(fā)現(xiàn)DNADNA由許多脫氧核苷酸聚合而成，意識(shí)到由許多脫氧核苷酸聚合而成，意識(shí)到DNADNA的重的重要性，但由于要性，但由于DNADNA分子結(jié)構(gòu)沒(méi)有清晰了解，分子結(jié)構(gòu)沒(méi)有清晰了解，認(rèn)為蛋白質(zhì)是認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。 二、二、DNA是主要的
2、遺傳物質(zhì)的證據(jù)是主要的遺傳物質(zhì)的證據(jù)格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn)艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(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)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯垦芯緿NA和蛋白質(zhì)誰(shuí)是遺傳物質(zhì)？和蛋白質(zhì)誰(shuí)是遺傳物質(zhì)？ 3.實(shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)材料：兩種肺炎雙球菌：兩種肺炎雙球菌：R與與S型型 一一.格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)2.實(shí)驗(yàn)者：實(shí)驗(yàn)者：格里菲斯格里菲斯4.實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：S型細(xì)菌能使人患肺炎，使小鼠患型細(xì)菌能使人患肺炎，使小鼠患 敗血癥而死亡。敗血癥而死亡。5.實(shí)驗(yàn)過(guò)程：實(shí)驗(yàn)過(guò)程：R型菌型菌S型菌型菌菌落
3、表面菌落表面多糖莢膜多糖莢膜毒性毒性R型細(xì)菌和型細(xì)菌和S型細(xì)菌比較：型細(xì)菌比較：粗糙粗糙光滑光滑無(wú)無(wú)有有無(wú)無(wú)有有菌落：?jiǎn)蝹€(gè)微生物在適宜固體培養(yǎng)菌落：?jiǎn)蝹€(gè)微生物在適宜固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長(zhǎng)繁殖到一定程度，基表面或內(nèi)部生長(zhǎng)繁殖到一定程度，形成肉眼可見(jiàn)，有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的形成肉眼可見(jiàn)，有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群落。子細(xì)胞群落。使小鼠患敗血癥而死亡使小鼠患敗血癥而死亡.R型細(xì)菌型細(xì)菌因?yàn)橐驗(yàn)?S型細(xì)菌型細(xì)菌轉(zhuǎn)化思考思考細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，性狀的轉(zhuǎn)化可以遺傳。細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，性狀的轉(zhuǎn)化可以遺傳。 已經(jīng)被加熱殺死的已經(jīng)被加熱殺死的S S型細(xì)菌中，型細(xì)菌中，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性
4、物質(zhì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子格里菲思實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么格里菲思實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么? 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：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(lèi)脂類(lèi) 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？ 在證明在證明DNA還是蛋白質(zhì)或其他物還是蛋白質(zhì)或其他物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)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？思路是什么？ 必須將蛋白質(zhì)、其他物質(zhì)與必須將蛋白質(zhì)、其他物質(zhì)與DNA分開(kāi)，單獨(dú)、直接地觀察它們的分開(kāi)，單獨(dú)、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰(shuí)是遺傳物
5、質(zhì)。作用，才能確定究竟誰(shuí)是遺傳物質(zhì)。R型細(xì)菌型細(xì)菌 二、二、 艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn)艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn)R型細(xì)菌型細(xì)菌只長(zhǎng)只長(zhǎng)R型菌型菌只長(zhǎng)只長(zhǎng)R型菌型菌R型細(xì)菌型細(xì)菌S型菌型菌R型細(xì)菌型細(xì)菌S型菌的型菌的DNAS型菌的型菌的蛋白質(zhì)或莢膜多糖蛋白質(zhì)或莢膜多糖S型菌的型菌的DNA+DNA酶酶 DNADNA是使是使R R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，化的物質(zhì)，DNADNA是轉(zhuǎn)化因子。是轉(zhuǎn)化因子。 以上轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)表明：以上轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)表明： 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（1）實(shí)驗(yàn)材料：噬菌體）實(shí)驗(yàn)材料：噬菌體 三、三、 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)噬菌體中噬菌體中60%是蛋白質(zhì)是蛋白質(zhì)
6、,40%是是DNA.噬菌體是一種專(zhuān)門(mén)寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒,噬菌體侵染細(xì)菌后,將頭部的DNA注入到大腸桿菌體內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在外面。注入進(jìn)去的DNA,利用大腸桿菌體內(nèi)的脫氧核苷酸來(lái)合成自身的DNA,同時(shí)利用大腸桿菌體內(nèi)的氨基酸合成噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，從而進(jìn)行大量的增殖，最后使大腸桿菌裂解，釋放出來(lái)的噬菌體繼續(xù)侵染其他大腸桿菌（2）實(shí)驗(yàn)者：赫爾希和蔡斯）實(shí)驗(yàn)者：赫爾希和蔡斯（3）實(shí)驗(yàn)方法：）實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記法同位素標(biāo)記法（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：）實(shí)驗(yàn)過(guò)程： 同位素標(biāo)記法：同位素標(biāo)記法： 同位素用于追蹤物質(zhì)運(yùn)行和變化過(guò)程同位素用于追蹤物質(zhì)運(yùn)行和變化過(guò)程時(shí)，叫做示蹤元素。用示蹤元素標(biāo)記時(shí)，叫做示蹤元素
7、。用示蹤元素標(biāo)記的化合物，化學(xué)性質(zhì)不變。人們可以的化合物，化學(xué)性質(zhì)不變。人們可以根據(jù)這種化合物的性質(zhì)，對(duì)有關(guān)的一根據(jù)這種化合物的性質(zhì)，對(duì)有關(guān)的一系列化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行追蹤。這種科學(xué)研系列化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行追蹤。這種科學(xué)研究方法叫做同位素標(biāo)記法。究方法叫做同位素標(biāo)記法。注意：用哪些同位素標(biāo)記注意：用哪些同位素標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)? 提示：提示： DNA有，但多數(shù)蛋白質(zhì)沒(méi)有的元素有，但多數(shù)蛋白質(zhì)沒(méi)有的元素是哪種？只有蛋白質(zhì)有，而是哪種？只有蛋白質(zhì)有，而DNA沒(méi)有的元沒(méi)有的元素又是哪種？素又是哪種？ 用用35S標(biāo)記部分噬菌體的標(biāo)記部分噬菌體的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)， 用用32P標(biāo)記部分噬菌體的標(biāo)記部分噬菌體的DNA
8、。 怎樣用同位素分別標(biāo)記噬菌體的怎樣用同位素分別標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)?1.用用放有放有35S 和和32P的培養(yǎng)基的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌；培養(yǎng)大腸桿菌；2.用噬菌體用噬菌體侵染上述大腸桿菌；侵染上述大腸桿菌；3.獲得只含獲得只含35S或只含或只含32P的噬菌體的噬菌體用用用同位素分別標(biāo)記用同位素分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)方法步驟：和蛋白質(zhì)方法步驟： 在噬菌體中在噬菌體中,由親代和向子代傳遞的由親代和向子代傳遞的物質(zhì)是物質(zhì)是DNA, 也就是說(shuō)也就是說(shuō),子代噬菌體的子代噬菌體的各種性狀是通過(guò)親代的各種性狀是通過(guò)親代的DNA遺傳給后遺傳給后代的代的,因此因此DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。才是真正的
9、遺傳物質(zhì)。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)表明噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)表明:課堂例題：B 目前，已有充分的科學(xué)研究資料證明，目前，已有充分的科學(xué)研究資料證明，絕絕大多數(shù)生物大多數(shù)生物都是以都是以DNA作為遺傳物質(zhì)的。作為遺傳物質(zhì)的。DNA主要的遺傳物質(zhì)主要的遺傳物質(zhì) DNADNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？RNA（核糖核酸）（核糖核酸） 有些病毒（如煙草花有些病毒（如煙草花 葉病毒），它葉病毒），它們不含有們不含有DNA, 只含有只含有RNA。 在這種情在這種情況下，況下，RNA就起著遺傳物質(zhì)的作用。就起著遺傳物質(zhì)的作用。 因此因此DNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)?？偨Y(jié)總結(jié)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物：
10、有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物：真核生物真核生物原核生物原核生物既有既有DNA又有又有RNA，此時(shí)，此時(shí)DNA為遺傳物質(zhì)為遺傳物質(zhì)無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物：無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物：只有只有DNA：DNA為遺傳物質(zhì)為遺傳物質(zhì)只有只有RNA：RNA為遺傳物質(zhì)為遺傳物質(zhì)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RNADA2注射后能使小白鼠因患敗血病而死亡的是（ ）AR型肺炎雙球菌B加熱殺死后的R型肺炎雙球菌C加熱殺死后的S型肺炎雙球菌D加熱殺死后的S型肺炎雙球菌與R型細(xì)菌混合 D 2.最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是：設(shè)法把最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路
11、是：設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)與蛋白質(zhì)分開(kāi),單獨(dú)地、直接地去觀察單獨(dú)地、直接地去觀察DNA的作用。的作用。思考與討論思考與討論:1.（1）個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易看出因遺傳物質(zhì)改）個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。細(xì)菌是單細(xì)胞生物，病變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。細(xì)菌是單細(xì)胞生物，病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。 2）繁殖快。細(xì)菌）繁殖快。細(xì)菌2030 min就可繁殖一代，病毒短就可繁殖一代，病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。 3.艾弗里采用的主要技術(shù)手段有細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)、物艾弗里采用的主要技術(shù)手段有細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等。赫爾希采用的主要技術(shù)手段質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等。赫爾希采用的主要技術(shù)手段有噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)，以及物質(zhì)的有噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)，以及物質(zhì)的提取和分離技術(shù)等提取和分離技術(shù)等
3.1DNA是主要的遺傳物質(zhì) 課件
