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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、對遺傳物質(zhì)的早期推測一）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，意識到由許多脫氧核苷酸聚合而成，意識到DNADNA的重的重要性，但由于要性，但由于DNADNA分子結(jié)構(gòu)沒有清晰了解，分子結(jié)構(gòu)沒有清晰了解，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)誰是遺傳物質(zhì)？和蛋白質(zhì)誰是遺傳物質(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)過程：實(shí)驗(yàn)過程：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無有有無無有有菌落：單個微生物在適宜固體培養(yǎng)菌落：單個微生物在適宜固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長繁殖到一定程度，基表面或內(nèi)部生長繁殖到一定程度，形成肉眼可見，有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的形成肉眼可見，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 脂類脂類 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)菌但究竟哪一個才是轉(zhuǎn)化因子呢但究竟哪一個才是轉(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)計質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計思路是什么？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，單獨(dú)、直接地觀察它們的分開，單獨(dú)、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰是遺傳物

5、質(zhì)。作用，才能確定究竟誰是遺傳物質(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)菌只長只長R型菌型菌只長只長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.噬菌體是一種專門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)的脫氧核苷酸來合成自身的DNA,同時利用大腸桿菌體內(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)過程：）實(shí)驗(yàn)過程： 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)行和變化過程同位素用于追蹤物質(zhì)運(yùn)行和變化過程時，叫做示蹤元素。用示蹤元素標(biāo)記時，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)，對有關(guān)的一根據(jù)這種化合物的性質(zhì)，對有關(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)沒有的元素有，但多數(shù)蛋白質(zhì)沒有的元素是哪種？只有蛋白質(zhì)有，而是哪種？只有蛋白質(zhì)有，而DNA沒有的元沒有的元素又是哪種？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, 也就是說也就是說,子代噬菌體的子代噬菌體的各種性狀是通過親代的各種性狀是通過親代的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)。總結(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，此時DNA為遺傳物質(zhì)為遺傳物質(zhì)無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物：無細(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)計思路是：設(shè)法把最關(guān)鍵的設(shè)計思路

11、是：設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開與蛋白質(zhì)分開,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）個體很小，結(jié)構(gòu)簡單，容易看出因遺傳物質(zhì)改）個體很小，結(jié)構(gòu)簡單，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，病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。毒無細(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，病毒短時間內(nèi)可大量繁殖。時間內(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