一、DNA是遗传物质的证据(zhngj)1间接(jin ji)证据(早期推测)A:蛋白质是遗传物质(20世纪(shj)20年代)各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的 。氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着 。 蛋白质遗传信息结论： 是遗传物质。蛋白质第3页/共44页第三页，共45页。一、DNA是遗传物质的证据(zhngj)1间接(jin ji)证据(早期推测)稳定(wndng)DNA蛋白质DNADNA连续B:DNA是遗传物质第4页/共44页第四页，共45页。1、探索遗传物质的过程是漫长的直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由(lyu)不包括 C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且 能够自我复制 大量遗传信息C练习(linx)：第5页/共44页第五页，共45页。遗传物质必须(bx)具备的特点1、具有存储巨大数量信息的可能2、在生长和繁殖过程中能精确的自我复制3、能指导蛋白质的合成从而(cng r)控制生物的性 状和新陈代谢4、分子结构相对稳定（但特殊情况下能产 生变异）问题：两种不同(b tn)的推测如何求证呢？第6页/共44页第六页，共45页。一、DNA是遗传物质的证据(zhngj)2直接证据 (1)肺炎(fiyn)双球菌转化实验 格里菲思转化实验(体内转化)两种菌落(jnlu)的比较无毒有毒第7页/共44页第七页，共45页。一、DNA是遗传物质的证据(zhngj)2直接证据(zhngj) (1)肺炎双球菌转化实验 格里菲思转化实验(体内转化)注入R型活细菌(xjn)，小鼠不死亡。注入注入S S型活细菌，小鼠死亡死亡。第8页/共44页第八页，共45页。一、DNA是遗传物质的证据(zhngj)RR型活细菌和加热杀死的型活细菌和加热杀死的S S型细菌混合后注入型细菌混合后注入(zh r)(zh r)，小鼠死亡。，小鼠死亡。注入加热杀死的S型细菌(xjn)，小鼠不死亡。2直接证据 (1)肺炎双球菌转化实验 格里菲思转化实验(体内转化)第9页/共44页第九页，共45页。一、DNA是遗传物质的证据(zhngj)2直接(zhji)证据 (1)肺炎双球菌转化实验 格里菲思转化实验(体内转化)实验结论： 已经被加热杀死的S型细菌(xjn)中，必然含有某种促成这一转化的活性物质实验结果：从第四组小鼠体内分理处S型活细菌转化因子第10页/共44页第十页，共45页。一、DNA是遗传物质的证据(zhngj)2直接证据(zhngj) (1)肺炎双球菌转化实验 格里菲思转化实验(体内转化)本实验(shyn)体现了一个完整的科学发现过程的一部分，即发现问题 提出假说实验(shyn)验证得出结论的前两步，后两步由艾弗里完成。如果请你设计一个实验来确定转化因子，你的实验设计思路是什么?第11页/共44页第十一页，共45页。一、DNA是遗传物质的证据(zhngj)2直接证据 (1)肺炎双球菌转化(zhunhu)实验 艾弗里转化(zhunhu)实验(体外转化(zhunhu)S型 细 菌型 细 菌分别与分别与R R型活细菌培养R R型型R R型型R R型与型与S S型型分分 离离 多糖多糖蛋白质蛋白质DNADNADNA酶R R型型第12页/共44页第十二页，共45页。一、DNA是遗传物质的证据(zhngj)2直接证据(zhngj) (1)肺炎双球菌转化实验 艾弗里转化(zhunhu)实验(体外转化(zhunhu)实验结果：只有加入只有加入DNADNA才转化；才转化； DNADNA越纯，转化越有效；越纯，转化越有效； 用用DNADNA酶处理酶处理DNADNA，不再转化。，不再转化。实验结论实验结论: :转化因子是转化因子是DNADNA。第13页/共44页第十三页，共45页。一、DNA是遗传物质的证据(zhngj)2直接证据(zhngj) (1)肺炎双球菌转化实验 艾弗里转化(zhunhu)实验(体外转化(zhunhu)艾弗里的实验设计有什么巧妙之处？艾弗里的实验设计有什么巧妙之处？把把DNADNA和蛋白质分开，和蛋白质分开，单独地、直接地单独地、直接地观察观察DNADNA的作用；的作用；设计对照实验，设计对照实验，用用DNADNA酶处理酶处理，观察，观察DNADNA的作用。的作用。第14页/共44页第十四页，共45页。2 2、将加热杀死的、将加热杀死的S S型细菌与型细菌与R R型细菌混合后，注射到小鼠体型细菌混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内内，在小鼠体内S S型、型、R R型细菌的含量变化型细菌的含量变化(binhu)(binhu)情况如情况如图所示：图所示： a a、从免疫学角度解释：曲线、从免疫学角度解释：曲线abab段下降段下降(xijing)(xijing)的的原因是原因是R R型菌被小鼠的免疫系统所消灭型菌被小鼠的免疫系统所消灭(xiomi)(xiomi)b b、曲线、曲线bcbc段上升的原因是段上升的原因是部分部分R R型细菌转化型细菌转化为有毒为有毒S S型细菌后在小鼠体内增殖，导致小鼠型细菌后在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力下降的免疫力下降0 0含量含量时间时间a ab bc cR R型细菌型细菌S S型细菌型细菌练习：第15页/共44页第十五页，共45页。一、DNA是遗传物质的证据(zhngj)2直接证据 (1)肺炎双球菌转化(zhunhu)实验 艾弗里转化(zhunhu)实验(体外转化(zhunhu)艾弗里的实验有什么不足之处？艾弗里的实验有什么不足之处？受技术限制DNA无法100%提纯，总含少量蛋白质。因此，仍有人对实验结论表示怀疑。第16页/共44页第十六页，共45页。一、DNA是遗传物质的证据(zhngj)2直接(zhji)证据 (2)噬菌体侵染(qn rn)细菌实验T2噬菌体模式图噬菌体：细菌病毒，寄生在细菌体内，侵入细菌后，在自身遗传物质的作用下，噬菌体：细菌病毒，寄生在细菌体内，侵入细菌后，在自身遗传物质的作用下，以细菌内的物质为原料进行增殖的病毒。以细菌内的物质为原料进行增殖的病毒。DNADNA（主要元素是（主要元素是C C、H H、O O、N N、P P）蛋白质（主要元素是蛋白质（主要元素是C C、H H、O O、N N、S S）思考：为什么要用思考：为什么要用3535S和32P P标记？ 用用14C C和18O O等标记行吗？等标记行吗？第17页/共44页第十七页，共45页。蔡斯和赫尔希的实验设计：蔡斯和赫尔希的实验设计：1 1、在噬菌体侵染细菌的实验中，用同位素、在噬菌体侵染细菌的实验中，用同位素31P31P、32P32P和和32S32S、35S35S分别分别(fnbi)(fnbi)做如下标记并将亲代做如下标记并将亲代噬菌体和细菌混合：噬菌体和细菌混合：第18页/共44页第十八页，共45页。蔡斯和赫尔蔡斯和赫尔(h r)(h r)希的实验设计：希的实验设计：2 2、在噬菌体侵染细菌后、大肠杆菌裂解前搅拌，使细菌外的噬菌体与细菌分离；、在噬菌体侵染细菌后、大肠杆菌裂解前搅拌，使细菌外的噬菌体与细菌分离；3 3、取上清液和沉淀物分别检测其放射性，结果如下：、取上清液和沉淀物分别检测其放射性，结果如下：结论结论(jiln)(jiln)： 才是真正的遗传物质才是真正的遗传物质DNADNA第21页/共44页第二十一页，共45页。3、根据(gnj)蔡斯和赫尔希的实验设计回答下列问题： 上清液和沉淀物中的成分分别是 和 ，原因是：。 进入细菌体内的是噬菌体的 ,依据是： 。 该实验能否证明DNA是遗传物质？能否证明蛋白质不是物质？噬菌体外壳(wi k)细菌(xjn)两者密度不同DNA放射性32P只存在于沉淀物中只能证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质外壳未进入细菌。练习：第22页/共44页第二十二页，共45页。C C3、根据蔡斯和赫尔希的实验设计回答下列问题(wnt)： T2噬菌体复制所需原料来自 ，子代T2噬菌体蛋白质外壳合成场所是 。大肠杆菌大肠杆菌(d chn (d chn n jn)n jn)大肠杆菌大肠杆菌(d chn n jn)(d chn n jn)的核糖体的核糖体4 4、 噬菌体侵染细菌实验不能证明（）DNADNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定性 DNADNA分子结构的相对稳定性 DNADNA能指导蛋白质的合成DNADNA能产生可遗传变异能产生可遗传变异 DNADNA是遗传物质是遗传物质 DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质A B B C D返回练习：第23页/共44页第二十三页，共45页。二、二、DNADNA是主要是主要(zhyo)(zhyo)的遗传物质的遗传物质烟草(ynco)花叶病毒(TMV)对烟草(ynco)的感染与重建 烟草(ynco)花叶病毒(简称TMV)，其基本成分是蛋白质和RNA，体内无DNA。为查明其遗传物质，1957年格勒和施拉姆进行了如下实验：第24页/共44页第二十四页，共45页。(1)实验(shyn)一二、二、DNADNA是主要是主要(zhyo)(zhyo)的遗传物质的遗传物质第25页/共44页第二十五页，共45页。结论(jiln)：烟草花叶病毒的遗传物质是 。二、二、DNADNA是主要是主要(zhyo)(zhyo)的遗传物质的遗传物质(2)实验(shyn)二RNA第26页/共44页第二十六页，共45页。2DNA是主要的遗传物质普遍性规律(1)一切(yqi)生物的遗传物质是核酸(DNA或RNA)。(2)凡细胞生物(不论是真核生物还是原核生物)，其遗传物质都是DNA，其细胞中的RNA只是遗传信息表达的媒介。(3)DNA病毒(如噬菌体)的遗传物质是DNA；只有极少数RNA病毒的遗传物质是RNA。 结论：绝大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质。二、二、DNADNA是主要是主要(zhyo)(zhyo)的遗传物质的遗传物质返回第27页/共44页第二十七页，共45页。(1) 加热杀死的S型细菌能使R型活细菌发生转化的原因：加热到一定温度，蛋白质的分子结构(空间结构)会被破坏而变性，从而丧失(sngsh)生物活性。因此，加热引起蛋白质变性是导致S型细菌死亡的原因。第28页/共44页第二十八页，共45页。S型细菌体内的DNA热稳定性较高，把DNA溶液加热(ji r)至沸点，可使其氢键断裂，双螺旋解体，但若将其缓慢冷却，分离的单链又可部分地得以重聚，恢复其双螺旋结构。因此，在一定温度范围内，加热(ji r)不会导致DNA变性。当与R型细菌混合培养时，S型细菌DNA进入R型细菌体内，这叫DNA的转化。第29页/共44页第二十九页，共45页。2噬菌体侵染细菌的实验(1)用放射性元素无法直接标记无自主代谢能力的噬菌体，只有用相关元素标记其宿主，再让噬菌体侵染宿主，才能使其增殖，子代被标记。(2)噬菌体在宿主细胞中的增殖过程包括：吸附注入合成(hchng)装配释放。(3)从组成化合物的元素可知，S只存在于某些蛋白质中，P主要分布于DNA(核酸)中，故可用其同位素标记两种成分。第30页/共44页第三十页，共45页。(4)虽然细菌转化实验(shyn)和噬菌体侵染细菌的实验(shyn)方法不同(前者为直接分离培养法，后者为放射性同位素示踪法)，但思路基本一致且都遵循了对照原则。(5)两个实验(shyn)的结论都是DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。2噬菌体侵染(qn rn)细菌的实验第31页/共44页第三十一页，共45页。实验过程中排除干扰因素的常用方法将各种物质分开来分别实验。用同位素进行示踪(如在噬菌体侵染细菌的实验中用32P和35S分别标记DNA和蛋白质)。利用(lyng)酶的专一性除去某些干扰物质(如在肺炎双球菌的转化实验中选用DNA酶降解DNA作对照实验)。第32页/共44页第三十二页，共45页。5、(2010青岛质检)下面是关于35S标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述，其中正确的是 () A与细菌转化实验相同，都是根据遗传物质具有控制性状的特性而设计的 B所使用的噬菌体，必须是接种在含35S的大肠杆菌的培养基中再释放出来的 C采用搅拌和离心等手段，是为了把蛋白质和DNA分开再分别检测(jin c)其放射性 D新形成的噬菌体中没有检测(jin c)到35S，说明DNA是遗传物质而蛋白质不是B练习(linx)：第33页/共44页第三十三页，共45页。(1)放射性同位素示踪法的应用 噬菌体侵染细菌的实验，分别用32P标记DNA，用35S标记蛋白质，观察DNA和蛋白质到底是谁进入细菌细胞体内发挥作用。 标记光合作用和呼吸作用过程中各种原子的转移，如分别标记水中的O和二氧化碳中的O，用来探究光合作用释放的氧气的来源(liyun)；标记二氧化碳中的C，用来探究C在植物体内是如何合成有机物的；标记氧气中的O，用来探究呼吸作用产物水和二氧化碳中O的来源(liyun)。第34页/共44页第三十四页，共45页。 标记矿质元素，可以用来探究矿质元素的运输途径和利用过程(guchng)。 分别用H标记胸腺嘧啶和尿嘧啶，可以用来探究DNA和RNA的复制、RNA的逆转录、基因的表达(转录和翻译)等。(2)同位素的选择标准 特征性元素如噬菌体侵染细菌的实验。 所要研究的元素如光合作用中C、O的标记等。(1)放射性同位素示踪法的应用(yngyng)返回第35页/共44页第三十五页，共45页。第36页/共44页第三十六页，共45页。(1)探究性实验 指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索(tn su)、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。(2)验证性实验 指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验第37页/共44页第三十七页，共45页。(3)二者的比较(bjio)如果(rgu)A，则B第38页/共44页第三十八页，共45页。(3)二者的比较(bjio)第39页/共44页第三十九页，共45页。返回第40页/共44页第四十页，共45页。3、基因治疗(zhlio)是基因工程在医学上的应用之一，即把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗(zhlio)疾病的目的。格里菲思实验：加热杀死的S型肺炎双球菌+R型菌落R型菌落+S型菌落。从变异的角度分析，变异的来源分别为 （ ）A基因突变，基因重组 B基因重组，染色体变异C基因重组，基因突变 D基因重组，基因重组D第41页/共44页第四十一页，共45页。4、为验证(ynzhng)“遗传物质是DNA，而不是蛋白质”。一位同学设计了以下实验步骤： 第一步：从有荚膜肺炎双球菌中提取DNA 第二步：用提取的DAN培养无荚膜肺炎双球 菌 预期结果：无荚膜的肺炎双球菌转化成有荚 膜的肺炎双球菌 实验结论：遗传物质是DNA，而不是蛋白质 我们认为，上述实验步骤的设计欠严谨，不能达到实验目的。请回答： 第42页/共44页第四十二页，共45页。(1)上述实验步骤设计的不严谨之处是： (2)为达到该实验的目的(md)，你对上述实验步骤的补充是： 该实验没有(mi yu)证明蛋白质不是遗传物质 没有设置(shzh)对照(或没有排除R型菌自已会变成S型菌) 没有证明DNA引起的变异是可遗传的 第一步：从有荚膜肺炎双球菌中提取蛋白质，用提取的蛋白质培养无荚膜肺炎双球菌。预测结果：无荚膜肺炎双球菌并没有转化成有荚膜肺炎双球菌第二步：让转化成的有荚膜肺炎双球菌继续繁殖。预测结果：发现有荚膜的性状代代相传单独培养R型菌，结果没有发生变化第43页/共44页第四十三页，共45页。感谢您的观看(gunkn)！第44页/共44页第四十四页，共45页。内容(nirng)总结一、DNA是遗传物质的证据。A:蛋白质是遗传物质(20世纪20年代)。如果请你设计一个实验来确定转化因子，你的实验设计思路是什么。为有毒S型细菌后在小鼠体内增殖，导致小鼠。4、 噬菌体侵染细菌实验不能证明（）。烟草花叶病毒(TMV)对烟草的感染与重建。2DNA是主要的遗传物质普遍性规律。特征性元素如噬菌体侵染细菌的实验。D基因重组，基因重组。没有设置对照(或没有排除(pich)R型菌自已会变成S型菌)第四十五页，共45页。