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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,DNA,是主要的遗传物质,DNA Is The Main Genetic Material,科学家发现:染色体主要组成成分,蛋白质和,DNA,。,DNA,染色体在遗传上的连续性和稳定性,?,蛋白质,孟德尔通过豌豆实验证明生物的性状由,遗传因子,控制,摩尔根通过果蝇实验证明基因位于,染色体,上,课程导入,对遗传物质的早期推测,氨基酸,多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息。,人们,认识到,DNA是,由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。,20,世纪,20,年代,20,世纪,30,年代,没,发现其他大分子有类似的结构特点,。,蛋白质,是生物体的遗传物质,意识,到,DNA,的,重性,但,对,DNA,结构没有清晰认识,。,蛋白质,是遗传物质的观点仍占主导地位,肺炎链球菌的转化实验,实验材料:,菌体特点,菌落特点,致病性,S,型细菌,R,型,细菌,无,有,人肺炎,小鼠败血症,无荚膜,有荚膜,粗糙,Rough,光滑,Smooth,小鼠、,R,型和,S,型肺炎链球,菌,荚膜的化学本质是,_,多糖,S,型细菌,R,型细菌,S,型细菌菌落,R,型活菌菌落,肺炎链球菌的转化实验,说明,R,型菌无致病性,说明,S,型菌有致病性,说明,加热杀死的,S,型菌失去致病性,格里菲思的,体内,转化实验,R,型菌,将,R,型活细菌与加热致死的,S,型细菌混合后注射,说明,R型细菌可转化为S型细菌,从第四组实验的小鼠尸体中分离出的有致病性的,S,型活细菌,其后代也是有致病性的,S,型细菌。由此可以判断:,已经被加热致死的,S,型细菌,含有某种促使,R,型活细菌转化为,S,型活细菌的活性物质,“,转化因子,”,。,R,型菌,S,型菌,转化因子,S,型菌,后代,“谁在转化实验中起作用”,“转化因子究竟是什么物质”,格里菲思的,体内,转化实验,多糖,脂类,蛋白质,RNA,DNA,加热杀死的,S,型细菌,在杀死的,S,型细菌中含有哪些物质?,究竟哪一个才是转化因子呢?,实验思路,:,把,S,型细菌的各种物质,分开,,单独、直接地观察它们的作用。,艾弗里的,体外,转化实验,思考:,有,R,型细菌的培养液,S,型细菌的细胞提取液,+,S,型细菌,R,型细菌,有,R,型细菌的培养液,S,型细菌的细胞提取液,+,S,型细菌,R,型细菌,混合,混合,有,R,型细菌的培养液,S,型细菌的细胞提取液,+,混合,只长,R,型细菌,D,NA,酶,蛋白酶(或,RNA,酶、酯酶),对照原则、单一变量原则,艾弗里的,体外,转化实验,第一组,第二至四组,第五组,实验结论:,DNA,才是使,R,型菌产生,稳定遗传变化,的物质,。,艾弗里的,体外,转化实验,基因重组,R,型细菌转化为,S,型细菌的,本质:,S,型细菌,荚膜,控制荚膜形成的,X,基因,加热,杀死,被破坏的,S,型细菌,X,基因吸附在,R,型,细,菌表面,X,基因进入,R,型细菌,重组,R,型,细,菌转化成,S,型,细,菌,注意,:只是,少数,R,型细菌转化为,S,型细菌,艾弗里的,体外,转化实验,加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活,DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,其结构可恢复。,艾弗里的,体外,转化实验,在,对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。,与,常态比较,人为去除某种影响因素的称为“,减法原理,”。,例如,,艾弗里的肺炎链球菌转化实验。,与,常态比较,人为增加某种影响因素的称为“,加法原理,”。,例如,,“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验。,自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”,艾弗里的,体外,转化实验,实验材料,:,T,2,噬菌体,大肠杆菌,赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验,哪一种物质进入了大肠杆菌体内?,DNA,和蛋白质不能直接看到,怎么办?,放射性分别标记,DNA,和蛋白质,选择什么元素进行放射性标记,同位素标记法,组成元素,蛋白质,:,DNA,:,C,、,H,、,O,、,N,、,S,C,、,H,、,O,、,N,、,P,35,S,32,P,可以直接标记噬菌体吗?,不,可以,噬菌体是病毒,无法单独在培养基上存活,应用含被标记的大肠杆菌培养基培养噬菌体,赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验,先标记大肠杆,菌,大肠杆,菌,+,含,35,S,的,培养基,含,35,S,的,大肠杆,菌,大肠杆,菌,+,含,32,P,的,培养基,含,32,P,的,大肠杆,菌,再标记,T2,噬菌体,T2,噬菌体,+,含,35,S,的大肠杆,菌,含,35,S,的,T2,噬菌体,T2,噬菌体,+,含,32,P,的大肠杆,菌,含,32,P,的,T2,噬菌体,赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验,实验过程,:,标记的噬菌体,侵染大肠杆菌,短,时间保温后,搅拌,离心,并检测上清液和沉淀的放射性,搅拌,:,使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,保温时间过短,部分噬菌体还未侵染大肠杆菌;,保温时间过长,部分子代噬菌体已经释放。,上清液:,T2,噬菌体,沉淀物:,被,侵,染的大肠杆菌,赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验,检测子代噬菌体的放射性,被,35,S,标记的噬菌体,被,32,P,标记的噬菌体,说明:,T2,噬菌体侵染细菌时,将,注入细菌的细胞内,,蛋白质外壳留在仍留在外面。,离心,离心,DNA,赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验,实验,结果:,被,32,P,标记DNA的噬菌体,被,35,S,标记蛋白质的噬菌体,进一步检测发现:,赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验,结论:,DNA,才是噬菌体的遗传物质,35,S,标记的实验,32,P,标记的实验,标记部位,放射性情况,上清液,沉淀物,有无放射性原因,蛋白质,很高,DNA,很低,蛋白质未进入细菌中,DNA进入细菌中,很高,很低,实验结论:,DNA,才是噬菌体的遗传物质,赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验,实验结果,:,赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验,赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验,两个经典实验的比较,用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,从而示踪物质的运行规律和变化规律。,同位素标记法,3,H,标记亮氨酸,研究分泌蛋白的合成与运输过程。,14,C,标记,CO,2,,研究暗反应中碳的转移途径。,标记,DNA,3,H,14,C,32,P,35,S,标记蛋白质,探究噬菌体的遗传物质,18,O,标记,H,2,O,、,CO,2,研究光合产物,O,2,中氧原子的来源。,15,N,标记,DNA,研究,DNA,复制方式。,(,后面学习,),艾弗里实验,噬菌体侵染细菌实验,处理方式,对照原则,实验结论,设计思路,直接分离,同位素标记法,S,型细菌的分离物质分别,与,R,型细菌混合培养相互对照,分别标记噬菌体,DNA,和蛋白质的两组实验相互对照,设法将,DNA,与其他物质分开,,,单独,地直接研究各自不同的遗传功能,证明,DNA,是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,证明,DNA,是遗传物质,但不能有效证明蛋白质不是遗传物质(蛋白质没有进入细菌体内),两个经典实验的比较,结论:,RNA,是烟草花叶病毒的,遗传物质,蛋白质,RNA,分别侵染健康烟草植株,得到全新病毒,不能得到病毒,:,RNA,蛋白质,烟草花叶病毒,(TMV),只含,蛋白质和,RNA,RNA是遗传物质的实验证明,患病,不患病,这句话的含义是:,绝大多数,生物以,DNA,为,遗传物质,凡是有DNA的生物,凡是细胞结构的生物,极少数生物没有DNA,只有RNA一种核酸,则RNA是遗传物质,,如,烟草花叶病毒、艾滋病病毒(HIV)、大多数流感病毒等,就整个生物界来说,绝大多数生物是以DNA作为遗传物质的,所以,DNA是主要的遗传物质,;但对某些生物体来说,遗传物质只能是DNA或RNA。,DNA,是主要的遗传物质,是,主要的遗传物质,因为实验,证明,生物,的遗传物质是,DNA,,只有少部分生物的遗传物质是,RNA,。,生物类型,病毒,原核生物,真核生物,体内核酸种类,_,_,DNA,和,RNA,体内碱基种类,_,种,种,种,体内核苷酸种类,种,种,种,遗传物质,_,_,_,实例,T2,噬菌体、,烟草花叶病毒,乳酸菌、蓝藻,玉米、小麦、人,DNA或RNA,DNA和RNA,4,5,5,4,8,8,DNA或RNA,DNA,DNA,DNA,绝大多数,总结归纳:不同生物的遗传物质,
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