是主要的遗传物质

优选第章第节是主要的遗传物质当前第1页\共有33页\编于星期四\1点遗传物质的早期推测氨基酸多种多样染色体

20世纪20年代：蛋白质是生物的遗传物质

蛋白质DNA结构未知遗传物质当前第2页\共有33页\编于星期四\1点遗传物质的早期推测1.DNA基本单位－脱氧核苷酸脱氧核糖磷酸碱基A脱氧核糖磷酸G脱氧核糖磷酸脱氧核糖C磷酸T脱氧核糖磷酸2.脱氧核苷酸的种类20世纪30年代：DNA有重要作用当前第3页\共有33页\编于星期四\1点一格里菲斯的肺炎双球菌实验——体内转化实验1.肺炎双球菌的类型S型菌R型菌荚膜（多糖）R型菌S型菌菌落光滑(Smooth)，菌体有荚膜，能够使人患肺炎或使小鼠患败血病，有毒性。菌落粗糙(Rough)，菌体无荚膜，无毒性。当前第4页\共有33页\编于星期四\1点一格里菲斯的肺炎双球菌实验——体内转化实验2.实验①①活R型菌（无毒）注入小鼠小鼠不死亡②活S型菌（有毒）注入小鼠小鼠死亡②体内分离出S型活细菌当前第5页\共有33页\编于星期四\1点一格里菲斯的肺炎双球菌实验——体内转化实验2.实验体内分离出S型活细菌③④死S型菌（加热杀死，无毒）注入小鼠小鼠不死亡③活R型菌（无毒）死S型菌（无毒）混合注入小鼠小鼠死亡④当前第6页\共有33页\编于星期四\1点一格里菲斯的肺炎双球菌实验——体内转化实验2.实验S型死+R型活=S型活结论：加热杀死的S型细菌中，含有促成R型

细菌转化成S型活细菌的转化因子促进上述转化的“转化因子”是什么？当前第7页\共有33页\编于星期四\1点二艾弗里的肺炎双球菌实验——体外转化实验1.S型细菌物质的提纯和鉴定荚膜多糖蛋白质DNA包含RNA脂类但究竟哪一个才是转化因子呢？当前第8页\共有33页\编于星期四\1点

在证明DNA还是蛋白质或其他物质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？

必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。当前第9页\共有33页\编于星期四\1点提出问题实验方案：2、分别与R型细菌混合培养，观察其后代是否有S型细菌出现.1、从活的S型细菌中分离，提取出各种成分，(DNA、蛋白质和多糖等物质)DNA\蛋白质和其他物质谁是遗传物质?作出假设:实施方案验证预测预期效果：DNA是遗传物质只有加入S型菌的DNA才能使R型菌转变成S型菌分析结论实验材料：两种类型的肺炎双球菌(R型和S型)当前第10页\共有33页\编于星期四\1点

DNA的纯度越高，转化就越有效。

分别与R型活细菌混合培养S型活细菌多糖脂类蛋白质RNADNADNA水解物RRRRRSRRS二艾弗里的肺炎双球菌实验2.实验——体外转化实验当前第11页\共有33页\编于星期四\1点二艾弗里的肺炎双球菌实验3.实验结论——体外转化实验

DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA是转化因子。以上转化实验表明：DNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质。当前第12页\共有33页\编于星期四\1点二肺炎双球菌转化实验发现问题提出问题实验验证得出结论格里菲思

艾弗里及其同事

小鼠体内

培养基(体外)

用加热杀死的S型细菌做对照

将物质提纯分离各自观察

小鼠是否死亡

培养基中菌落

S型细菌体内有转化因子

S型细菌的DNA是遗传物质

当前第13页\共有33页\编于星期四\1点肺炎双球菌转化实验中的4点易错分析易错警示二肺炎双球菌转化实验当前第14页\共有33页\编于星期四\1点新问题DNA纯度不够，是否是0.02%的蛋白质在起遗传作用呢，如何获取单独的DNA或者蛋白质进行实验？更具说服力的

“噬菌体侵染细菌的实验”1952年赫尔希（A.Hershey)和蔡斯（M.Chase)当前第15页\共有33页\编于星期四\1点噬菌体（1）结构：头部和尾部的外表是由

构成，头部内含有

。（2）增殖特点：在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行增殖。（3）与大肠杆菌的关系：寄生关系蛋白质DNA三噬菌体侵染细菌的实验赫尔希和蔡斯的T2噬菌体试验(1952年)T2噬菌体中60%是蛋白质,40%是DNA..当前第16页\共有33页\编于星期四\1点三噬菌体侵染细菌的实验2.实验准备C、H、O、N、PC、H、O、N、S（32p标记）（35s标记）将DNA和蛋白质区分开,单独观察他们的作用当前第17页\共有33页\编于星期四\1点思考：用15N、14C、3H、18O是否可以？为什么？能否用32P和35S标记同一个噬菌体来进行实验？分别标记！！！思考：检测放射性的仪器不能区分放射性是由什么物质产生的当前第18页\共有33页\编于星期四\1点三噬菌体侵染细菌的实验2.实验准备用含35S和32P的培养基分别培养大肠杆菌，用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到含32P标记DNA的噬菌体和含35S标记蛋白质的噬菌体为什么需要先标记大肠杆菌？噬菌体不能直接被标记，它是寄生于大肠杆菌的病毒，可通过大肠杆菌进行标记当前第19页\共有33页\编于星期四\1点

怎样将32P标记到噬菌体的DNA上？（先用含32P的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体去感染这种大肠杆菌）当前第20页\共有33页\编于星期四\1点噬菌体侵染细菌的过程当前第21页\共有33页\编于星期四\1点三噬菌体侵染细菌的实验T2噬菌体侵染大肠杆菌的示意图：大肠杆菌DNA注入大肠杆菌中利用大肠杆菌内的物质合成蛋白质外壳和DNA组装成新的T2噬菌体大肠杆菌破裂，T2噬菌体释放出来三噬菌体侵染细菌的实验吸附注入合成组装释放当前第22页\共有33页\编于星期四\1点三噬菌体侵染细菌的实验2.实验准备3.实验过程①用35S标记的噬菌体（蛋白质被标记）未标记的大肠杆菌+搅拌搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体颗粒与细菌分离离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。子代噬菌体无35S短时间当前第23页\共有33页\编于星期四\1点三噬菌体侵染细菌的实验2.实验准备3.实验过程①用35S标记的噬菌体（蛋白质被标记）未标记的大肠杆菌+离心上清液沉淀物（含T2噬菌体颗粒）（含被感染的大肠杆菌）——放射性高——放射性低说明：噬菌体的蛋白质外壳没有进入

大肠杆菌中子代噬菌体无放射性当前第24页\共有33页\编于星期四\1点三噬菌体侵染细菌的实验2.实验准备3.实验过程用32P标记的噬菌体（DNA被标记）未标记的大肠杆菌+子代噬菌体有32P②搅拌短时间当前第25页\共有33页\编于星期四\1点三噬菌体侵染细菌的实验2.实验准备3.实验过程用32P标记的噬菌体（DNA被标记）未标记的大肠杆菌+离心上清液沉淀物（含T2噬菌体颗粒）（含被感染的大肠杆菌）——放射性低——放射性高说明：DNA进入大肠杆菌中子代噬菌体有放射性②当前第26页\共有33页\编于星期四\1点三噬菌体侵染细菌的实验亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体实验结论第一组实验第二组实验35S标记蛋白质32P标记DNA

无35S标记蛋白质有32P标记DNA外壳蛋白质无35SDNA有32P

DNA分子是遗传物质当前第27页\共有33页\编于星期四\1点标记细菌标记噬菌体噬菌体侵染细菌（短时间保温）搅拌离心观察放射性的分布“短时间”：保证子代噬菌体的DNA和蛋白质在大肠杆菌中正处于合成阶段，子代噬菌体还没有组装好，或虽已经组装但并未使细菌发生裂解“保温”：为噬菌体培养提供适宜的恒定的温度，以保证酶的活性。搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体颗粒与细菌分离离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。内部无DNA的噬菌体外壳三噬菌体侵染细菌的实验实验过程当前第28页\共有33页\编于星期四\1点三噬菌体侵染细菌的实验1、实验设计思路：3、实验过程：把蛋白质和DNA区分开，直接地、单独地观察DNA和蛋白质的作用(1)标记细菌细菌+含35S的培养基细菌+含32P的培养基含35S的细菌含32P的细菌(2)标记噬菌体噬菌体+含35S的细菌噬菌体+含32P的细菌含35S的噬菌体含32P的噬菌体(3)噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体+细菌含32P的噬菌体+细菌:上清液放射性很高,沉淀物放射性很低:上清液放射性很低,沉淀物放射性很高2、实验方法：放射性同位素标记法为什么沉淀物或上清液有少量放射性当前第29页\共有33页\编于星期四\1点三噬菌体侵染细菌的实验三噬菌体侵染细菌的实验思考1.细菌和病毒作为实验材料，具有的优点是：（1）个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。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。（2）繁殖快。细菌20～30min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。2.最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。3.艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术等。科学成果的取得必须有技术手段做保证，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。当前第30页\共有33页\编于星期四\1点易错警示噬菌体侵染细菌实验的易错分析当前第31页\共有33页\编于星期四\1点三噬菌体侵染细菌的实验三噬菌体侵染细菌的实验5、实验结论：直接证明间接证明不能证明DNA是