生物必修二第三章第一節(jié)

1、第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)第第3章章 基因的本質(zhì)基因的本質(zhì)父母的許多性狀為什么在我們身上出現(xiàn)父母的許多性狀為什么在我們身上出現(xiàn)? ?親親代代雄體雄體減數(shù)減數(shù)分裂分裂雌體雌體精子精子減數(shù)減數(shù)分裂分裂卵細胞卵細胞受精受精 作用作用 受精卵受精卵 有絲有絲 分裂分裂 子子代代(2N)(2N)(N)(N)(2N) (2N) (2N)(2N)(2N)(2N)(N)(N)染色體在生物遺傳中起著重要作用染色體在生物遺傳中起著重要作用誰是遺傳物質(zhì)呢？誰是遺傳物質(zhì)呢？DNADNA染染色色體體蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)( (一一) )、早期推測、早期推測對遺傳物質(zhì)的早期推測對遺傳物質(zhì)的早期推測 20世紀世紀3

2、0年代年代人們認識到人們認識到 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 是由多種氨基酸連接是由多種氨基酸連接而成的生物大分子而成的生物大分子氨基酸多種多樣的排氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊含著列順序，可能蘊含著遺傳信息。遺傳信息。 20世紀世紀20年代年代 人們認識到人們認識到 DNA 是由許多脫氧核苷是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物酸聚合而成的生物大分子大分子 脫氧核苷酸有脫氧核苷酸有4種，種，每種有一個特定的堿每種有一個特定的堿基?；?。蛋白質(zhì)是生物體蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。的遺傳物質(zhì)。蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點占主導(dǎo)地位。觀點占主導(dǎo)地位。 思考思考:你們認為在證明你們認為在證明DNA是遺傳物質(zhì)還是

3、遺傳物質(zhì)還是蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實驗中最關(guān)鍵的設(shè)計思是蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實驗中最關(guān)鍵的設(shè)計思路是什么？路是什么？ 必須將蛋白質(zhì)與必須將蛋白質(zhì)與DNADNA分開，單獨、直接地觀分開，單獨、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰是遺傳物質(zhì)。察它們的作用，才能確定究竟誰是遺傳物質(zhì)。證明證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗是遺傳物質(zhì)的實驗肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細菌的實驗噬菌體侵染細菌的實驗格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗 粗糙（粗糙（Rough) 無多糖莢膜無多糖莢膜 無毒性無毒性1928年，格里菲思用兩種不同類型的年，格里菲思用兩種不同類型的 肺

4、炎雙球菌肺炎雙球菌 去感染小鼠。去感染小鼠。 光滑（光滑（Smooth） 有多糖莢膜有多糖莢膜 有毒性有毒性多糖多糖莢膜莢膜型細菌型細菌型細菌型細菌C C、推論、推論加熱殺死加熱殺死的的S型菌型菌與與R型活菌型活菌+SS小鼠死亡小鼠死亡分離出分離出格里菲思的的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗格里菲思的的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗A A、方法、方法B B、結(jié)果、結(jié)果 加熱殺死的加熱殺死的S S型細菌中必然含有型細菌中必然含有某種促成某種促成R R菌轉(zhuǎn)化菌轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)的活性物質(zhì)R型活菌型活菌小鼠小鼠小鼠正常小鼠正常S S型活菌型活菌小鼠小鼠小鼠死亡小鼠死亡殺死的殺死的S型菌型菌小鼠小鼠小鼠正常小鼠正常轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子R在殺死的在

5、殺死的S S型細菌中含有哪些物質(zhì)？型細菌中含有哪些物質(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型細菌型細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？ 討論討論: 分別與分別與R型活細菌混合培養(yǎng)型活細菌混合培養(yǎng)RRRSDNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)多糖多糖S型活菌型活菌艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗RDNA+ DNA酶酶 DNADNA是轉(zhuǎn)化因子。其他物質(zhì)不是。是轉(zhuǎn)化因子。其他物質(zhì)不是。實驗結(jié)論：實驗結(jié)論：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗 實驗原理：將實驗原理：將S型細菌中型細菌中的物質(zhì)進行了提純和鑒

6、定。的物質(zhì)進行了提純和鑒定。 1944年年 艾弗里（美）艾弗里（美） “轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”是是DNA，DNA才是使才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)定遺傳變化的物質(zhì)。 實驗結(jié)論實驗結(jié)論1928年年 格里菲思（英）格里菲思（英） S型細菌中有一種型細菌中有一種“轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化因子因子”能使能使R型細菌轉(zhuǎn)化為型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。型細菌。實驗結(jié)論實驗結(jié)論 實驗材料：實驗材料：小鼠、肺炎雙球菌小鼠、肺炎雙球菌結(jié)論：結(jié)論：DNA是具有轉(zhuǎn)化作用的遺傳物質(zhì)。是具有轉(zhuǎn)化作用的遺傳物質(zhì)。 艾弗里實驗不足之處艾弗里實驗不足之處?DNADNA未能提得很純未能提得很純, ,還有還有0.02%0.02%的蛋白

7、質(zhì)的蛋白質(zhì). .噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖噬菌體侵染細菌實驗噬菌體的寄生方式噬菌體的寄生方式 是一種含是一種含DNADNA的病毒，無細胞結(jié)構(gòu)，專門的病毒，無細胞結(jié)構(gòu)，專門寄生在活細胞內(nèi)，依靠寄生在活細胞內(nèi)，依靠活細胞活細胞中的物質(zhì)進行中的物質(zhì)進行繁殖和代謝，而不能在培養(yǎng)基中生存。繁殖和代謝，而不能在培養(yǎng)基中生存。研究方法研究方法噬菌體侵染細菌實驗同位素標記法同位素標記法蛋白質(zhì)的組成元素：蛋白質(zhì)的組成元素：DNA 的組成元素：的組成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P（間接將（間接將DNA與蛋白質(zhì)分離）與蛋白質(zhì)分離）被被35S標記標記的噬菌體的噬菌體被被32P標記標記的噬菌體的噬

8、菌體被被35S標記的噬菌標記的噬菌體與細菌混合體與細菌混合被被32P標記的噬菌標記的噬菌體與細菌混合體與細菌混合攪拌攪拌離心離心放射性很高放射性很高放射性放射性很低很低放射性很低放射性很低放射性很高放射性很高第第I I組組: :上清液放射性很高，上清液放射性很高， 說明上清液主要成分是什么？說明上清液主要成分是什么？第第II II組組: :沉淀物中的沉淀物中的3232P P含量很高含量很高, ,說明什么說明什么? ?DNADNA進入大腸細菌中進入大腸細菌中, ,而蛋白質(zhì)外殼留在了外面而蛋白質(zhì)外殼留在了外面. .蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)第第I I組組: :沉淀物放射性很低，直接說明了沉淀物放射性很低，直接說

9、明了? ?大腸桿菌內(nèi)幾乎沒有被大腸桿菌內(nèi)幾乎沒有被35S標記標記的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì);在大腸桿菌內(nèi)有被標記的在大腸桿菌內(nèi)有被標記的32PDNA,PDNA,分析分析: : 噬菌體在侵染細菌時噬菌體在侵染細菌時, , 親代噬菌體親代噬菌體寄主細菌內(nèi)寄主細菌內(nèi)（大腸桿菌）（大腸桿菌）子代噬菌體子代噬菌體實驗結(jié)論實驗結(jié)論DNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)實驗結(jié)果實驗結(jié)果35S32P沒有被標記沒有被標記35S 標記蛋白質(zhì)標記蛋白質(zhì)32 P 標記標記DNA無無35S標記蛋白質(zhì)標記蛋白質(zhì)無無32P標記標記DNA外殼蛋白質(zhì)外殼蛋白質(zhì)無無35SDNA有有32P標記標記噬菌體侵染細菌實驗噬菌體侵染細菌實驗噬菌體浸染細菌實驗噬

10、菌體浸染細菌實驗 實驗材料：實驗材料：T2 噬菌體噬菌體 1952年年 赫爾希、蔡斯赫爾希、蔡斯 子代噬菌體的各種性狀，是子代噬菌體的各種性狀，是通過親代通過親代DNA遺傳的，遺傳的，DNA是是遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)。實驗結(jié)論實驗結(jié)論 研究方法：放射性同位素標記法研究方法：放射性同位素標記法 組裝組裝 合成合成 注入注入噬菌體侵染細菌實驗 吸附吸附 釋放釋放侵入別的細菌侵入別的細菌噬菌體侵染細菌的動態(tài)過程噬菌體侵染細菌的動態(tài)過程 在合成子代噬菌體在合成子代噬菌體DNADNA和蛋白質(zhì)的過程和蛋白質(zhì)的過程中，除模板中，除模板DNADNA是由親代噬菌體提供的以外，是由親代噬菌體提供的以外，原料、能量。酶、

11、場所等都由細菌提供。原料、能量。酶、場所等都由細菌提供。 噬菌體的蛋白質(zhì)外殼的合成是在大腸桿噬菌體的蛋白質(zhì)外殼的合成是在大腸桿菌內(nèi)的核糖體上通過脫水縮合完成的。菌內(nèi)的核糖體上通過脫水縮合完成的。證明證明DNADNA是遺傳物質(zhì)的實驗是遺傳物質(zhì)的實驗2、實驗材料：、實驗材料：細菌和病毒細菌和病毒 (優(yōu)點優(yōu)點)3、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗1、實驗設(shè)計思路：、實驗設(shè)計思路： （提純，同位素標記法等）（提純，同位素標記法等）1 1）實驗材料：）實驗材料： R R型菌、型菌、S S型菌型菌2 2）格里菲思的的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗）格里菲思的的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗3 3）艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗）艾弗里的體外轉(zhuǎn)化

12、實驗DNADNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是。是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是。加熱殺死的加熱殺死的S S型細菌中含有轉(zhuǎn)化因子型細菌中含有轉(zhuǎn)化因子4 4、噬菌體侵染細菌的實驗：、噬菌體侵染細菌的實驗：DNADNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)個體小、結(jié)構(gòu)簡單、繁殖快個體小、結(jié)構(gòu)簡單、繁殖快RNARNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 感染感染 不感染不感染 煙草花煙草花葉病毒葉病毒煙葉煙葉 煙葉煙葉 有些病毒（如煙草花葉病毒），有些病毒（如煙草花葉病毒），它們不含有它們不含有DNA, DNA, 只含有只含有RNARNA。 在這種情況下，在這種情況下，RNARNA就起著遺傳就起著遺傳物質(zhì)的作用物質(zhì)的作用。 細胞結(jié)

13、構(gòu)細胞結(jié)構(gòu)生物生物原核生物原核生物真核生物真核生物遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)是DNADNA非細胞結(jié)非細胞結(jié)構(gòu)生物構(gòu)生物只含只含DNADNA病毒：噬菌體病毒：噬菌體只含只含RNARNA病毒病毒：SARSSARS、HIVHIV病毒、流感病毒病毒、流感病毒遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)是RNARNA理解理解”主要主要”遺傳物質(zhì)除了遺傳物質(zhì)除了DNA外，還有外，還有RNA絕大數(shù)生物的遺傳物質(zhì)絕大數(shù)生物的遺傳物質(zhì)DNA細胞生物的遺傳物質(zhì)為細胞生物的遺傳物質(zhì)為DNA病毒的遺傳物質(zhì)為病毒的遺傳物質(zhì)為DNA或或RNA（整個生物界）（整個生物界）體內(nèi)有體內(nèi)有DNA，DNA就是遺傳物質(zhì)就是遺傳物質(zhì)思考思考:課堂練習(xí)課堂練習(xí) 1.蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)的原因之蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)的原因之一是一是 ( ) A. 它的含量很少它的含量很少 B. 它不能自我復(fù)制它不能自我復(fù)制 C. 它與新陳代謝無關(guān)它與新陳代謝無關(guān) D.它的種類很多它的種類很多 B A 3.噬菌體侵染細菌的實驗證明了（噬菌體侵染細菌的實驗證明了（ ）ADNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì) BDNA和蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)是遺傳物