第节是主要的遗传物质

本节聚焦：1.科学家是怎样证明DNA是遗传物质的？2.为什么说DNA是主要的遗传物质？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。讨论：1.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？①遗传物质必须稳定，②要能贮存大量的遗传信息，③准确地复制并传递给下一代。当前第1页\共有21页\编于星期三\12点一、对遗传物质的早期推测蛋白质的基本组成单位——氨基酸氨基酸多种多样的排列可能蕴含遗传信息蛋白质是生物体的遗传物质挑战当前第2页\共有21页\编于星期三\12点当前第3页\共有21页\编于星期三\12点1.实验材料：两种肺炎双球菌

多糖类荚膜R型菌菌落:粗糙无荚膜，无毒。S型菌菌落:光滑有荚膜，有毒，可致死。二、肺炎双球菌的转化实验当前第4页\共有21页\编于星期三\12点二、肺炎双球菌的体内转化实验——1.格里菲思实验不死亡死亡死亡不死亡加热杀死的S型细菌中含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”，它能将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌.实验的过程、现象及结论“转化因子”是什么？请看书P43图3-2当前第5页\共有21页\编于星期三\12点多糖脂类蛋白质RNADNA加热杀死的S型细菌在杀死的S型细菌中含有哪些物质？寻找转化因子：

但究竟哪一个才是转化因子呢？当前第6页\共有21页\编于星期三\12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7页\共有21页\编于星期三\12点

实验过程：

多糖脂类蛋白质RNADNADNA+DNA酶分别与R型活细菌混合培养

RRRRRSRS型活细菌

RS

多数少数2.艾弗里确定转化因子的实验1944年

DNA纯度越高，转化越有效.思考：加入DNA酶的组意图何在？DNA当前第8页\共有21页\编于星期三\12点艾弗里实验的结论：“转化因子”是DNA，DNA才是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质。（纠正了一个生物界的错误的普遍共识）这个实验结论足以让所有科学家信服吗？艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由于艾弗里实验中提取出的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。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.当前第9页\共有21页\编于星期三\12点实验材料：T2噬菌体、大肠杆菌三.噬菌体侵染细菌的实验T2噬菌体中60%是蛋白质,40%是DNA..（一）.噬菌体的结构模式图请看高中生物动画3D视频生命的基本单位细胞：噬菌体侵染细菌示意图.flv当前第10页\共有21页\编于星期三\12点（二）T2噬菌体的特点①是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒②头部和尾部的外壳是由蛋白质构成，头部内含有DNA③在自身遗传物质的指导下进行繁殖,原料来自大肠杆菌④

子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。

噬菌体大肠杆菌当前第11页\共有21页\编于星期三\12点

②设计思路：③实验方法：将DNA与蛋白质分开，单独观察研究它们的作用。三、噬菌体侵染细菌的实验放射性同位素标记法

①实验的目的是什么？DNA是真正的遗传物质蛋白质的组成元素：DNA的组成元素：（标记32p）（标记35s）C、H、O、N、SC、H、O、N、P1.噬菌体侵染细菌过程

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。吸附注入合成组装释放④实验的过程如何进行？（对什么元素进行标记？）2.赫尔希和蔡斯的实验过程当前第12页\共有21页\编于星期三\12点A、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B、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C、噬菌体侵染细菌：含35S的噬菌体+细菌含32P的噬菌体+细菌④赫尔希和蔡斯的实验过程如何进行？D、离心分离、放射性检测：当前第13页\共有21页\编于星期三\12点噬菌体比大肠杆菌轻噬菌体侵染细菌实验的检测结果（请看书P45图3-6）上清液：沉淀物：噬菌体颗粒细菌(蛋白质外壳)(含被注入的DNA)35S标记的实验32P标记的实验标记部位放射性情况上清液沉淀物蛋白质DNA有放射性无无有放射性上清液“放射性很高”沉淀物也有放射性？上清液也有放射性？——分离不完全(噬菌体蛋白质外壳)——释放出来的、未侵染的噬菌体/释放的/未侵染的)很高很低很低很高沉淀物“放射性很高”35S32P思考：3.赫尔希和蔡斯实验的结论：DNA是遗传物质。当前第14页\共有21页\编于星期三\12点例题：如果用15N、32P、35S标记噬菌体，让其侵染细菌，产生的子代噬菌体与亲代噬菌体形态完全相同，而子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为()

A．可在外壳中找到15N和35S B．可在DNA中找到15N、32P C．可在外壳中找到15N D．可在DNA中找到15N、32P、35SB当前第15页\共有21页\编于星期三\12点4、噬菌体侵染细菌的实验中，在细菌内合成子代噬菌体蛋白质外壳——DNA可以指导蛋白质的合成。1、肺炎双球菌转化实验中，对S菌加热处理，DNA仍具有生物活性——DNA分子结构具有相对稳定性。2、肺炎双球菌转化实验中，R型细菌可以转化生成S型细菌——DNA可以发生可遗传的变异。3、噬菌体侵染细菌的实验中，DNA在亲代与子代噬菌体中具有连续性——DNA可以发生复制，由亲代传递给子代。能产生可遗传变异具有相对稳定的结构能自我复制,使亲子代具有一定的连续性④能指导蛋白质合成，从而控制生物的性状作为遗传物质所必须具备的特点:能贮存大量的遗传信息当前第16页\共有21页\编于星期三\12点烟草花叶病毒流感病毒SARS病毒下面这些生物的遗传物质是什么？［敢于质疑］DNA是唯一的遗传物质吗？当前第17页\共有21页\编于星期三\12点如果你是科学家，请设计实验证明烟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。［课堂延伸］当前第18页\共有21页\编于星期三\12点烟草花叶病毒不含DNA，只有RNA和蛋白质，其遗传物质是什么？烟草花叶病毒的遗传物质是RNA思路:烟草花叶病毒的RNA和蛋白质区分开，直接地、单独地去观察他们各自的作用，从而判断谁才是遗传物质①仅RNA能使烟草产生原样病斑

②仅蛋白质能使烟草产生原样病斑

③RNA和蛋白质都能使烟草产生原样病斑若出现①结果则仅RNA是遗传物质；

若出现②结果则仅蛋白质是遗传物质；

若出现③结果则RNA和蛋白质都是遗传物质课题：探究烟草花叶病毒的遗传物质是什么？预测结果：（现象）提出问题：作出假设：设计实验：得出结论：当前第19页\共有21页\编于星期三\12点实验探究蛋白质RNA分离感染烟草感染烟草实验结果出现病斑不出现病斑实验结果结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质当前第20页\共有21页\编于星期三\12点细胞结构生物原核生物真核生物遗传物质是DNA非细胞结构生物遗传物质是RNA只含DNA的病毒：只含RNA的病毒：生物总结4、由于