第三章 基因的本质兴县三中 王 娟思考 1、 通过对有丝分裂、减数分裂以及受精作用的过程的了解，在研究这它们的过程中，科学家发现有一种物质在这三个过程中，行为有着规律性的变化，是什么物质呢？ 2、染色体的主要成分是什么呢？ 起遗传作用的究竟是DNA还是蛋白质呢？染色体DNA和蛋白质能准确的进行自我复制，传递给下一代遗传物质应具备的特点遗传物质应具备的特点要有储存大量遗传信息的能力结构要比较稳定，不容易被破坏能控制生物的性状和代谢问题讨论 20世纪二三十年代人们对蛋白质和DNA的认识水平如何？ 1、对蛋白质的认识水平： 认识到蛋白质是由许多种氨基酸连接成的生物大分子。 2、对DNA的认识水平： 还不清楚DNA的结构，只知道它是由4种脱氧核苷酸连接成的大分子。 当时认为遗传物质是哪种物质？为什么会有这样的观点？ 当时好多科学家认为蛋白质是主要遗传物质。一、对遗传物质的早期推测一、对遗传物质的早期推测1 格里菲斯的实验(1928年) 实验材料（小鼠、两种肺炎双球菌） 二、肺炎双球菌的转化实验二、肺炎双球菌的转化实验美国科学家艾弗里，他是在总结英国科学家格里菲斯的实验基础上，进一步通过自己的实验证据提出遗传物质是DNAR型菌（菌落粗糙，无荚膜，无毒）S型菌（菌落光滑，有荚膜，有毒，能使人患肺炎使小鼠患败血症死亡） 实验步骤 1.将活的R型菌注入小鼠体内,结果：小鼠不死亡； 2.将活的S型菌注入小鼠体内,结果：小鼠患败血症死亡; 从小鼠体内提取出活性S型菌 3.将加热杀死的S型菌注入小鼠体内,结果：小鼠不死亡; （加热一般不超过90，杀死是指S菌失去了感染能力） 4.将活的R型菌和加热杀死的S型菌同时注入小鼠体内,结果：小鼠患败血症死亡 。 从小鼠体内提取出活性S型菌细菌发生转化，性状的转化可以遗传。S型活菌S型活菌S型加热杀死R型活菌混合后代转化R型活菌R型活菌实验结论无毒的R型菌与被加热杀死的有毒的S型菌混合后转化为有毒的S型活菌。 已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质转化因子。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？但究竟哪一个才是转化因子呢？ 2 艾弗里的实验S型活细菌 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA DNA酶水解物 分别与R型活细菌混合培养RRRRRRSRS实验结论 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA是转化因子。 D N A D N A 是是 遗遗 传传 物物 质质 。格里菲斯的体内转化实验艾弗里的体外转化实验肺炎双球菌转化实验 1 DNA最高纯度还含有0.02%的蛋白质. 2当时有科学家认为DNA的作用只是合成荚膜. 肺炎双球菌转化实验的不足三、三、噬菌体侵染细菌的实验1 T T2 2噬菌体的结构模式图噬菌体的结构模式图T T2 2噬菌体中,60%是蛋白质,40%是DNA. 1952年赫尔希和蔡斯设计了一个巧妙实验：用放射性同位素标记和测试。2 研究方法：研究方法：同位素标记法同位素标记法 蛋白质的组成元素蛋白质的组成元素：DNADNA的组成元素：的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N 、P （标记（标记3232P P）（标记（标记3535S S ）(1)(1)标记噬菌体方法：标记噬菌体方法：vv在分别含有放射性同位素在分别含有放射性同位素3232P P 和和3535S S的培养基中培养大肠杆菌的培养基中培养大肠杆菌vv分别用上述大肠杆菌培养分别用上述大肠杆菌培养T T2 2噬菌体噬菌体，制备含制备含3232P P的噬菌体的噬菌体和和含含3535S S的噬菌体的噬菌体S P 亲代噬菌体35S标记蛋白质寄主细胞内无35S标记蛋白质子代噬菌体外壳蛋白质没有35S(2)(2)噬菌体侵染细菌实验过程：噬菌体侵染细菌实验过程：亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体32P标记DNA无32P标记DNADNA有32P标记(3)实验结果：第一组第一组 实验实验第二组第二组实验实验亲代亲代噬菌体噬菌体35 35 S S标记标记蛋白质蛋白质32 32 P P标记标记DNADNA 寄主寄主细胞内细胞内无35S标记蛋白质无32P标记DNA子代子代噬菌体噬菌体外壳蛋白质无35SDNA有32P标记实验实验结论结论DNA分子具有连续性，是遗传物质结论:DNA能复制、能控制蛋白质合成、具有连续性， 是遗传物质。 噬菌体侵染细菌的动态过程：吸附注入合成组装释放侵入别的细菌 (TMV）蛋白质RNA实验证明：烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA四、四、分析“烟草花叶病毒重建实验”五、五、DNA是主要的遗传物质1 对于有细胞结构的生物(即含有DNA又含有RNA):DNA是遗传物质.2 对于无细胞结构的生物(病毒只含有一种核酸):含有DNA:DNA是遗传物质;含有RNA:RNA是遗传物质.小 结DNA是主要的遗传物质核心问题：谁在充当生物的遗传物质角色？说明DNA是遗传物质的实验证据： 肺炎双球菌的转化实验 噬菌体侵染细菌的实验说明DNA不是唯一遗传物质的实验证据： 烟草花叶病毒的重建实验DNA与染色体的关系技术与科学的关系2 某科学家用噬菌体侵染大肠杆菌，并用同位素32P和35S 作了如下标记： （2）子代噬菌体的外壳上将会含有上述_ 元素,原因是 。（1）子代噬菌体的DNA分子中将会含有上述的_元素,原因 是 。1 下列说法错误的是 A 绝大多数生物的遗传物质是核酸 B 遗传物质的载体是DNA C 除少数生命外，一切生物均含核酸 D 遗传物质的主要载体含蛋白质 4种脱氧核苷酸 核苷酸：一分子含氮碱基，一分子五碳糖，一分子磷酸组成。 脱氧核苷酸： 一分子含氮碱基(A、T、C、G)， 一分子五碳糖(脱氧核糖)， 一分子磷酸组成。 4种脱氧核苷酸：腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸AGCT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 由于细菌感染导致血液循环系统受到危害,白细胞增多的一种病症. 败血症 噬菌体是专门寄生在细菌体内的一种病毒. T T2 2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,T T2 2噬菌体侵染细菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分,从而进行大量的繁殖.