第三章 基因的本质第一节 DNA是主要的遗传物质遗传因子遗传因子=基因基因基因在染色体上基因在染色体上染色体染色体=蛋白质蛋白质+DNA遗传物质是蛋白质遗传物质是蛋白质还是还是DNA呢？呢？遗传物质是蛋白质遗传物质是蛋白质还是还是DNA呢？呢？一把锁和两把钥匙一把锁和两把钥匙一、著名的肺炎双球菌一、著名的肺炎双球菌转化实验转化实验19281928年，英国科学家格里菲思年，英国科学家格里菲思（F.Griffith)F.Griffith)肺肺炎炎双双球球杆杆菌菌菌菌落落肺炎球菌有多种类型。肺炎球菌有多种类型。积积极极思思维维它的菌落它的菌落光滑光滑(Smooth)，菌体菌体有荚有荚膜膜，是是有毒性有毒性的球型的球型菌，能够使菌，能够使人患肺炎人患肺炎或使小鼠患败血病。或使小鼠患败血病。它的菌落它的菌落粗糙粗糙(Rough)，菌体菌体无荚膜无荚膜，是是无毒性无毒性的球型菌。的球型菌。1 1、将、将R R型活细菌注射到小鼠体型活细菌注射到小鼠体 内，小鼠不死亡。内，小鼠不死亡。分析：分析：R R菌不致死，无毒。菌不致死，无毒。2 2、将、将S S型活细菌注射到小鼠体型活细菌注射到小鼠体内，小鼠死亡。内，小鼠死亡。分析：分析：S S菌使小鼠致死，有毒性。菌使小鼠致死，有毒性。3 3、将加热杀死后的、将加热杀死后的S S型细菌注型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡射到小鼠体内，小鼠不死亡分析：分析：S S菌死亡后失去毒性，菌死亡后失去毒性， 不致死。不致死。4 4、将无毒的、将无毒的R R型活菌与加热杀死型活菌与加热杀死后的后的S S型菌混合后，注射到小鼠体型菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，并分离出内，小鼠死亡，并分离出S S活菌。活菌。R活菌 S活菌+S死细菌转化（有毒有荚膜）（有毒有荚膜）结论：结论：已经加热杀死的已经加热杀死的S型细菌中型细菌中必然含有某种促成这一转化的活性必然含有某种促成这一转化的活性物质物质转化因子转化因子,即即遗传物质遗传物质。转化因子是什么呢？S型细菌型细菌DNARNA蛋白质蛋白质多糖多糖分别分别+R+R型活菌培养型活菌培养19441944年美国科学家艾弗里的实验年美国科学家艾弗里的实验艾弗里的实验艾弗里的实验： 艾弗里的实验艾弗里的实验： 艾弗里的实验艾弗里的实验： 结论：结论：DNA是使是使R型菌产生稳定遗传变化的物质型菌产生稳定遗传变化的物质DNA是遗传物质是遗传物质蛋白质不是遗传物质蛋白质不是遗传物质更具说服力的更具说服力的“噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验”19521952年赫尔希（年赫尔希（A.Hershey)A.Hershey)和蔡斯和蔡斯（M.Chase)M.Chase)噬菌体（1）结构：头部和尾部）结构：头部和尾部的外表是由的外表是由构成，构成，头部内含有头部内含有。（2）增殖特点：在自身）增殖特点：在自身遗传物质的作用下，利遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，来合成自身的组成成分，进行增殖。进行增殖。（3）与大肠杆菌的关系：）与大肠杆菌的关系：寄生关系寄生关系蛋白质蛋白质DNA噬菌体如何感染细菌？噬菌体噬菌体侵染细菌的过程侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌过程噬菌体侵染细菌过程吸附吸附注入注入合成合成组装组装释放释放噬菌体借尾丝吸附在细菌表面噬菌体借尾丝吸附在细菌表面把把DNA注入到细菌细胞注入到细菌细胞利用细菌的化学成分和酶系统合成出噬菌利用细菌的化学成分和酶系统合成出噬菌体的体的DNA、蛋白质蛋白质新合成的新合成的DNA、蛋白质组装成很多噬菌体蛋白质组装成很多噬菌体细菌解体，释放出噬菌体细菌解体，释放出噬菌体T2噬菌体噬菌体C、H、O、N、PC、H、O、N、S（标记（标记32p）（标记（标记35s）噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验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的培养基中培养细菌。的培养基中培养细菌。分别用上述细菌培养分别用上述细菌培养T T2 2 2 2噬菌体，制噬菌体，制备含备含3232p p 的噬菌体的噬菌体和和含含3535s s的噬菌体的噬菌体。分别用含分别用含3232p p 的噬菌体的噬菌体和和含含3535s s的噬的噬菌体菌体去感染去感染未被标记的大肠杆菌未被标记的大肠杆菌。用用含含3535S S的噬菌体的噬菌体去感染去感染未被标记未被标记的大肠杆菌的大肠杆菌。上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。用用含含3232p p的噬菌体的噬菌体去感染去感染未被标记未被标记的大肠杆菌的大肠杆菌。上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。用放射性同位素用放射性同位素35S标记外壳标记外壳蛋白质蛋白质子代噬菌体内无放射性子代噬菌体内无放射性用放射性同位素用放射性同位素32P标记内部标记内部DNA子代噬菌体内有放射性子代噬菌体内有放射性实验过程及结果实验过程及结果亲代亲代噬菌体噬菌体寄主寄主细胞内细胞内子代子代噬菌体噬菌体实验实验结论结论第一组第一组实验实验第二组第二组实验实验35 S标记标记蛋白质蛋白质32 32 P标记标记DNA 无无35S标标记记蛋白质蛋白质有有32P标标记记DNA外壳外壳蛋白蛋白质质无无35SDNA有有32P标记标记 DNA分分子具有连子具有连续性，是续性，是遗传物质遗传物质DNA是噬菌体的遗传物质是噬菌体的遗传物质结论：结论：注意注意DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。除了除了DNA以外，还有以外，还有RNA。有些病毒不含有有些病毒不含有DNA，只有蛋白质和，只有蛋白质和RNA，在这些病毒中，在这些病毒中，RNA是遗传物质。是遗传物质。烟草花叶烟草花叶病毒病毒RNA蛋白质侵染烟草侵染烟草得花叶病得花叶病不得花叶病不得花叶病结论：结论：RNARNA烟草花叶病毒的遗传物质烟草花叶病毒的遗传物质结论结论 思考思考: DNADNA或或RNARNADNADNA 2、烟草的遗传物质是什么？、烟草的遗传物质是什么？DNA 1、动物和人体的遗传物质是什么、动物和人体的遗传物质是什么？ 3、细菌的遗传物质是什么？、细菌的遗传物质是什么？ 4、一切生物的遗传物质是什么？、一切生物的遗传物质是什么？ 5、病毒的遗传物质是什么？、病毒的遗传物质是什么？核核 酸酸DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质nDNADNA是噬菌体的遗传物质是噬菌体的遗传物质nRNARNA是烟草花叶病毒的遗传物质是烟草花叶病毒的遗传物质n原核生物真核生物原核生物真核生物DNADNA和和RNARNA均有，均有，DNADNA是遗传物质是遗传物质n绝大多数生物绝大多数生物DNADNA是遗传物质。少数生是遗传物质。少数生物只有物只有RNARNA一种核酸，一种核酸，RNARNA是遗传物质是遗传物质2、 T2 噬菌体的结构组成为噬菌体的结构组成为 ：A、蛋白质、脂类蛋白质、脂类B、糖类、蛋白质、糖类、蛋白质C、蛋白质、蛋白质、DNAD、蛋白质、蛋白质、RNA3、“DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质”是指：是指：A、遗传物质的主要载体是染色体、遗传物质的主要载体是染色体B、大多数生物的遗传物质是、大多数生物的遗传物质是DNAC、细胞里的、细胞里的DNA大部分在染色体上大部分在染色体上D、染色体在遗传上起主要作用、染色体在遗传上起主要作用1、格里菲思提出的、格里菲思提出的“转化因子转化因子”，后来被艾弗里证实了它的化学成分，它是：，后来被艾弗里证实了它的化学成分，它是：A、DNAB、蛋白质、蛋白质C、多糖、多糖D、脂质、脂质课堂练习课堂练习4、肺炎双球菌的转化实验，不能证明的是：肺炎双球菌的转化实验，不能证明的是：A、DNA是遗传物质是遗传物质B、DNA控制蛋白质的合成控制蛋白质的合成C、蛋白质不是遗传物质、蛋白质不是遗传物质D、染色体是遗传物质的主要载体、染色体是遗传物质的主要载体5、噬菌体侵染细菌的正确顺序是噬菌体侵染细菌的正确顺序是：A、注入、注入-吸附吸附-释放释放-组装组装-复制复制B、复制、复制-组装组装-释放释放-吸附吸附-注入注入C、吸附、吸附-注入注入-复制复制-组装组装-释放释放D、吸附、吸附-注入注入-组装组装-复制复制-释放释放布置作业完成课本第完成课本第4646页的课后练习。页的课后练习。1.1.噬菌体外壳的合成场所是噬菌体外壳的合成场所是 A.A.细菌的核糖体细菌的核糖体 B.B.噬菌体的核糖体噬菌体的核糖体C.C.噬菌体的基体噬菌体的基体 D.D.细菌的拟核细菌的拟核2.2.噬菌体在繁殖过程中利用的原料是噬菌体在繁殖过程中利用的原料是A.A.自己的核苷酸和氨基酸自己的核苷酸和氨基酸B.B.自己的核苷酸和细菌的氨基酸自己的核苷酸和细菌的氨基酸 C.C.细菌的核苷酸和氨基酸细菌的核苷酸和氨基酸D.D.自己的氨基酸和细菌的核苷酸自己的氨基酸和细菌的核苷酸3.3.科学家艾弗里从科学家艾弗里从 S S型活细菌中提取出型活细菌中提取出 DNADNA、蛋蛋白质、多糖、脂质等物质，分别加入培养白质、多糖、脂质等物质，分别加入培养 R R型细型细菌的培养基中菌的培养基中，实验结果证明了细菌的转化因子实验结果证明了细菌的转化因子是是DNADNA ，为使实验结论更加严密，他设计了一个，为使实验结论更加严密，他设计了一个对照实验：在对照实验：在 S S型细菌提取出的型细菌提取出的 DNADNA中加入某种中加入某种酶处理后，再加入培养酶处理后，再加入培养 R R型细菌的培养基中，加型细菌的培养基中，加入的酶和实验结果分别是入的酶和实验结果分别是 A A. .DNADNA限制性内切酶限制性内切酶 转化转化 B B. .转录酶转录酶 不转化不转化C C. .DNADNA连接酶连接酶 转化转化 D D. .DNADNA酶酶 不转化不转化4.4.用噬菌体去感染体内含大量用噬菌体去感染体内含大量3 3H H细菌，待细菌细菌，待细菌解体后，解体后，3 3H H应应 A.A.随细菌的解体而消失随细菌的解体而消失B.B.发现于噬菌体的外壳和发现于噬菌体的外壳和DNADNA中中 C.C.仅发现于噬菌体的仅发现于噬菌体的DNADNA中中D.D.仅发现于噬菌体的外壳中仅发现于噬菌体的外壳中5.5.噬菌体侵染大肠杆菌实验不能说明的是噬菌体侵染大肠杆菌实验不能说明的是A.DNAA.DNA能产生可遗传的变异能产生可遗传的变异 B.DNAB.DNA能自我复制能自我复制C.DNAC.DNA能控制蛋白质合成能控制蛋白质合成 D.DNAD.DNA是遗传物质是遗传物质6.DNA6.DNA是主要的遗传物质是指是主要的遗传物质是指A.A.遗传物质的主要载体是染色体遗传物质的主要载体是染色体B.B.大多数生物的遗传物质是大多数生物的遗传物质是DNA DNA C.C.细胞里的细胞里的DNADNA大部分在染色体上大部分在染色体上D.D.染色体在遗传上起主要作用染色体在遗传上起主要作用7.7.在肺炎双球菌的转化实验中在肺炎双球菌的转化实验中, ,使使R R型活菌转化型活菌转化成成S S型活菌的转化因子是：型活菌的转化因子是：A.A.荚膜荚膜 B.B.蛋白质蛋白质 C.C.多糖多糖 D.SD.S型细菌的型细菌的DNADNA8.8.用用DNADNA酶处理过的酶处理过的S S型细菌不能使型细菌不能使R R型细菌发生型细菌发生转化。下列关于实验的叙述转化。下列关于实验的叙述, ,不正确的是：不正确的是： A.A.这个实验是为了证明这个实验是为了证明DNADNA的分解产物不是遗传的分解产物不是遗传物质物质B.B.这个实验从反面证明了这个实验从反面证明了DNADNA是遗传物质是遗传物质C.C.这个实验证明这个实验证明DNADNA的分解产物不是转化因子的分解产物不是转化因子D.D.这个实验是艾弗里关于遗传物质研究的重要这个实验是艾弗里关于遗传物质研究的重要工作工作9.9.将分离后的将分离后的S S型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质外型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质外壳与壳与R R型无荚膜的肺炎双球菌混合注入小白鼠体型无荚膜的肺炎双球菌混合注入小白鼠体内内, ,小白鼠不死亡小白鼠不死亡, ,从体内分离出来的依然是从体内分离出来的依然是R R型型肺炎双球菌肺炎双球菌; ;将分离后的将分离后的S S型肺炎双球菌的型肺炎双球菌的DNADNA与与R R型肺炎双球菌混合注入小白鼠体内型肺炎双球菌混合注入小白鼠体内, ,则小白鼠死则小白鼠死亡亡, ,并从体内分离出了并从体内分离出了S S型有夹膜肺炎双球菌以上型有夹膜肺炎双球菌以上实验说明了：实验说明了：A.RA.R型和型和S S型肺炎双球菌可以相互转化型肺炎双球菌可以相互转化B.RB.R型的蛋白质外壳可诱导型的蛋白质外壳可诱导S S型转化为型转化为R R型型 C.SC.S型的型的DNADNA可诱导可诱导R R型转化为型转化为S S型型, ,说明了说明了DNADNA是遗是遗传物质传物质D.RD.R型的型的DNADNA可使小鼠死亡可使小鼠死亡