DNA是主要的遗传物质 (3)

1、第三章 基因的本质,第1节 DNA是主要的遗传物质,孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由 控制。,染色体,摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于 上。,蛋白质和DNA,科学家发现：染色体主要组成成分： 。,遗传因子,问题探讨,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？,1、遗传物质可能具有什么特点？,遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信息，可以准确地复制，传递给下一代等。,2、证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？,同位素标记法、分离提纯法等。,一、对遗传物质的早期推测,蛋白质(氨基酸)多种多样：排列顺序 遗传信息,20世纪20年代：

2、蛋白质是生物的遗传物质,染色体,DNA（结构不清楚）：？,DNA基本单位脱氧核苷酸,脱氧 核糖,磷酸,碱基,20世纪30年代：,脱氧核苷酸的种类,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,20世纪30年代：DNA有重要作用,一 、 肺炎双球菌的转化实验,DNA是遗传物质的证明实验：直接证据,实验材料：R型 和 S型肺炎双球菌,粗糙 Rough,光滑Smooth,有多糖荚膜,无多糖荚膜,无毒,有毒 人肺炎 小鼠败血症,1.将R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。,2.将S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。,(二) 肺炎双球菌的体内转化实验,3.将加热杀死后的S型细

3、菌注射到小鼠体内，不死亡。,4.将R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后注射到 小鼠体内，小鼠患败血症死亡。,结论: S型细菌中含有一种“转化因子”，能使R型菌转化为S型菌使小鼠致死。,结论：DNA是转化因子，DNA是遗传物质。,(三)艾弗里的体外转化实验,疑问：,由于艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人表示怀疑。 那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？ 设法把DNA和蛋白质分开，然后单独、直接观察DNA和蛋白质的作用。,实验中最关键的设计思路,三、噬菌体侵染细菌的实验,(一)标记噬菌体方法：同位素示踪(标记)法,返回,标记大肠杆菌,大肠杆菌 + 含35s的

4、培养基 含 35s的大肠杆菌,大肠杆菌 + 含32p的培养基 含32p的大肠杆菌,标记T2噬菌体,T2噬菌体+含35s的大肠杆菌 含35sT2的噬菌体,T2噬菌体+含32p的大肠杆菌 含32pT2的噬菌体,(二)实验步骤:,标记细菌,标记噬菌体,噬菌体侵染细菌,搅拌离心,观察放射性的分布,（一组用32 P标记DNA，一组用35S标记蛋白质),三、噬菌体侵染细菌的实验 1952,返回,1、 为什么选择35S和32P作标记而不选用其他的同位素?,2、 第一（二）组实验中为什么上清液的放射性很高（低），沉淀物的放射性很低（高）？,因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中，而磷则主要存在于 DNA的组分

5、中。用14C和18O等元素是不可行的，因为 T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。,在第一组实验中，35S标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合培养后，搅拌不充分，使吸附在大肠杆菌外被35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌完全分离开，离心后进入沉淀物中，使沉淀物中出现放射性 。 在第二组实验中，32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液；混合培养的时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性 。,第二组实验,（三）实验结果及结论：,第一组 实验,亲代 噬菌体,32P标记

6、DNA,35S标记蛋白质,大肠杆菌内,有32P标记DNA,无35S标记蛋白质,子代 噬菌体,DNA有32P标记,外壳蛋白质无35S,实验结论,DNA分子是遗传物质,赫尔希和蔡斯实验结论： 噬菌体侵染细菌时，进入到细菌的细胞中，而蛋白质的外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的传递的。才是真正的遗传物质。,得花叶病,不得花叶病,四、DNA是主要的遗传物质,（一）RNA是遗传物质的证据,结论：烟草花叶病毒的RNA控制其性状，RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。,具有细胞结构的生物,真核生物的遗传物质,原核生物的遗传物质,DNA,多数病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA,绝

7、大多数生物的遗传物质是DNA,（二）总结：DNA是主要的遗传物质,（既含DNA 又含RNA）,(噬菌体),（烟草花叶病毒、HIV、SARS病毒）,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。,五、DNA的分布,原核细胞和病毒没有染色体。,1.对遗传物质的最确切地描述是 （ ） A. 生物体内由单核苷酸组成的一类物质B. 细胞内核糖核酸和脱氧核糖核酸的总称C. 能够控制生物性状遗传的物质D. 具有传递、表达和改变遗传信息功能的物质,D,课堂练习,1.噬菌体外壳的合成场所是 A.细菌的核糖体 B.噬菌体的核糖体 C.噬菌体的基体 D.细菌的拟核 2.噬菌体在繁殖过程中利用的原料是 A.自己的核苷酸和氨基酸 B.自己的核苷酸和细菌的氨基酸 C.细菌的核苷酸和氨基酸 D.自己的氨基酸和细菌的核苷酸,6.DNA是主要的遗传物质是指（） A.遗传物质的主要载体是