材料分析材料分析20042004年，泰国境内在海啸中遇难的总人数为年，泰国境内在海啸中遇难的总人数为53955395人。人。遇难者身份鉴定中心高级官员说，该国一支国际法遇难者身份鉴定中心高级官员说，该国一支国际法医队伍已查明其中医队伍已查明其中11761176具尸体的身份，但要完成全具尸体的身份，但要完成全部鉴定工作仍需长达部鉴定工作仍需长达2 2至至5 5年的时间。年的时间。 尸体的腐败程度非常严重，面目全非，如尸体的腐败程度非常严重，面目全非，如何鉴定身份？何鉴定身份？DNADNA鉴定鉴定第3章 基因的本质第一节 DNA是主要的遗传物质本节重难点：肺炎双球菌转化实 验的原理和过程问题探讨问题探讨： 20世世纪纪中中叶叶，科科学学家家发发现现染染色色体体主主要要是是由由蛋蛋白白质质和和DNA组组成成的的。在在这这两两种种物物质质中中，究究竟竟哪哪一一种种是是遗遗传传物物质质呢呢？这这个个问问题题曾曾引引起起生生物物学学界激烈的争论。界激烈的争论。 你认为遗传物质可能具有什么特点？你认为遗传物质可能具有什么特点？作为遗传物质应具备的条件：作为遗传物质应具备的条件：2、能够自我复制，使前后代保持能够自我复制，使前后代保持一定的连续性一定的连续性3、能够指导蛋白质的合成能够指导蛋白质的合成 ，从而，从而控制新陈代谢过程和性状控制新陈代谢过程和性状4、能够产生可遗传的变异能够产生可遗传的变异1、分子结构具有相对的稳定性分子结构具有相对的稳定性 1. 201. 201. 201. 20世纪世纪世纪世纪20202020年代年代年代年代 蛋白质是遗传物质蛋白质是遗传物质 氨基酸的多种多样的排氨基酸的多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息列顺序可能蕴含着遗传信息 2. 202. 20世纪世纪世纪世纪3030年代年代年代年代DNADNA是不是遗传物质是不是遗传物质 认识了认识了DNADNA的基本组成的基本组成单位，但对单位，但对DNADNA分子的结构分子的结构没有清晰的了解没有清晰的了解？目标一 对遗传物质的早期推测目标二 DNA是遗传物质的证据 一证据之一：肺炎双球菌转化实验（1928年）1.肺炎双球菌类型菌落表面光滑菌落表面光滑 有多糖类荚膜有多糖类荚膜有毒性有毒性菌落表面粗糙菌落表面粗糙 无多糖类荚膜无多糖类荚膜无毒性无毒性问题探究：问题探究：第几组是本实验的关键，你能提出什么问题？第几组是本实验的关键，你能提出什么问题？ 通过第四组实验，你能得到什么推论？通过第四组实验，你能得到什么推论？ 本实验的设计遵循了什么原则？本实验的设计遵循了什么原则？本实验的哪几组实验形成了对照？本实验的哪几组实验形成了对照？按照现代生物学知识解释，第三、四组实验说明了，按照现代生物学知识解释，第三、四组实验说明了，加热会使加热会使_失活？而不会破坏失活？而不会破坏_的结构？的结构？对本实验，你还有什么疑惑？对本实验，你还有什么疑惑？ 2.格里菲斯的体内转化实验推论：推论：S S型菌中有种能使型菌中有种能使R R型菌发生转化的物质型菌发生转化的物质转化因子转化因子S型活菌型活菌S型活菌型活菌S型加热型加热R型活菌型活菌混合混合后代后代转化转化3.3.艾弗里的体外转化实验艾弗里的体外转化实验在杀死的在杀死的S S型细菌中含有哪些物质？型细菌中含有哪些物质？多糖多糖 蛋白质蛋白质 DNADNA加加热杀死的热杀死的S S型细菌型细菌但究竟哪一种才是但究竟哪一种才是“转化因子转化因子”呢？呢？假如你是当时的科学家假如你是当时的科学家, ,应该怎样设计实验应该怎样设计实验来证明来证明“转化因子转化因子”是什么物质是什么物质? ?R R型细菌型细菌R R型细菌型细菌只长只长R R型菌型菌只长只长R R型菌型菌R R型细菌型细菌S型菌型菌R R型细菌型细菌S型菌的型菌的DNAS型菌的型菌的蛋白质或荚膜多糖蛋白质或荚膜多糖S型菌的型菌的DNA+DNADNA+DNA酶酶问题探究：问题探究：对于实验结果，我们如何区分出对于实验结果，我们如何区分出S型细菌和型细菌和R型细菌型细菌？艾弗里的补充实验即第四组实验中，艾弗里的补充实验即第四组实验中，DNA酶的作用酶的作用是什么？这个实验的目的是什么？是什么？这个实验的目的是什么？本实验遵循了什么原则？本实验遵循了什么原则？为什么实验结果受到怀疑为什么实验结果受到怀疑？这个实验证明出了这节课的标题这个实验证明出了这节课的标题DNA是主要的是主要的遗传物质了吗？遗传物质了吗？ DNADNA是使是使R R型细菌转化为型细菌转化为S S型细菌的型细菌的物质，物质，DNADNA是转化因子。是转化因子。 以上转化实验表明：以上转化实验表明： DNADNADNADNA是遗传物质，是遗传物质，是遗传物质，是遗传物质， 而蛋白质不是而蛋白质不是而蛋白质不是而蛋白质不是 。实验结论：本节总结： 19281928年，格里菲思年，格里菲思开始认识到开始认识到DNADNA的重要性，但对的重要性，但对DNADNA结构不了解，多结构不了解，多数人仍然认为蛋白质是遗传物质。数人仍然认为蛋白质是遗传物质。肺炎双球菌的体内转化实验。肺炎双球菌的体内转化实验。S S型菌中有种能使型菌中有种能使R R型型菌发生转化的物质菌发生转化的物质转化因子。转化因子。 19441944年，艾弗里年，艾弗里肺炎双球菌的体外转化实验。肺炎双球菌的体外转化实验。DNADNA就是转化因子。就是转化因子。DNADNA是遗传物质，而蛋白质不是。是遗传物质，而蛋白质不是。 但这个结论，遭到了质疑但这个结论，遭到了质疑谢 谢 指 导（含（含S）（含（含P）蛋白质蛋白质 的组成元素：的组成元素： DNADNA 的组成元素：的组成元素：C C、H H、OO、N N、（S S）C C、H H、OO、N N 、P P(99%)(99%) 用用用用3232p p标记标记标记标记用用用用3535S S标记标记标记标记噬噬菌菌体体将将DNADNA和蛋白质区分开和蛋白质区分开, ,单独观察他们的作用单独观察他们的作用噬菌体侵染细菌的过程：噬菌体侵染细菌的过程：细菌细菌噬菌体噬菌体细菌染色体细菌染色体噬菌体侵染细菌的过程：噬菌体侵染细菌的过程：吸附吸附 首先，噬菌体的尾端吸首先，噬菌体的尾端吸附在细菌的表面附在细菌的表面噬菌体侵染细菌的过程：噬菌体侵染细菌的过程：吸附吸附侵入侵入 然后，然后， 噬菌体通过尾轴把噬菌体通过尾轴把DNA全部全部注进细菌体内，而蛋注进细菌体内，而蛋白质外壳则留在细菌体外白质外壳则留在细菌体外,不起不起作用。作用。噬菌体侵染细菌的过程：噬菌体侵染细菌的过程：吸附吸附侵入侵入合成合成 噬菌体的噬菌体的 DNA 在细菌体内，在细菌体内，使细胞本身的使细胞本身的 DNA 解体，同时解体，同时利用细菌的化学成分合成噬菌利用细菌的化学成分合成噬菌体自身的体自身的 DNA和蛋白质，和蛋白质，噬菌体侵染细菌的过程：噬菌体侵染细菌的过程：吸附吸附侵入侵入合成合成组装组装 这些新合成的这些新合成的 DNA 和蛋和蛋白质外壳组装出很多个与亲白质外壳组装出很多个与亲代一模一样的子代噬菌体。代一模一样的子代噬菌体。噬菌体侵染细菌的过程：噬菌体侵染细菌的过程：吸附吸附侵入侵入合成合成组装组装释放释放 最后，这些噬最后，这些噬菌体由于细菌的解菌体由于细菌的解体而被释放出来，体而被释放出来，再去侵染其他的细再去侵染其他的细菌。菌。放射性同位素放射性同位素 和放射性同位素和放射性同位素 用于用于标记噬菌体的何种成分？有什么目的？标记噬菌体的何种成分？有什么目的？叙述噬菌体侵染细菌的实验过程。叙述噬菌体侵染细菌的实验过程。噬菌体在细菌体内的增殖是在何物质噬菌体在细菌体内的增殖是在何物质的作用下完成的？根据是什么？的作用下完成的？根据是什么？这个实验的结果说明了什么？这个实验的结果说明了什么？导学提纲导学提纲2被被35S标标记的噬记的噬菌体菌体被被35S标记标记的噬菌体的噬菌体与细菌混与细菌混合合搅拌搅拌离心离心放射性很高放射性很高放射性放射性很低很低说说明明什什么么结结果果？被被32P标记的标记的噬菌体与细菌噬菌体与细菌混合混合被被32P标记的标记的噬菌体噬菌体放射性很低放射性很低放射性很高放射性很高说说明明什什么么结结果果 ？标记标记 侵染侵染 搅拌搅拌 检测检测亲代噬菌体亲代噬菌体同位素的去向同位素的去向子代噬菌体子代噬菌体 实验结论实验结论32P标记标记DNA35S标记标记蛋白质蛋白质32P标记标记DNA进入进入细菌体内细菌体内DNA有有32P标记标记35 S标记标记蛋白质在上清蛋白质在上清液中（留在细液中（留在细菌外部）菌外部）外壳蛋白质外壳蛋白质无无35 S标标记记DNA分子分子在亲代和在亲代和子代之间子代之间具有连续具有连续性，是遗性，是遗传物质传物质证据之二：噬菌体侵染细菌的实验（证据之二：噬菌体侵染细菌的实验（19521952）噬菌体侵染细菌的过程：噬菌体侵染细菌的过程：吸附吸附注入注入合成合成组装组装释放释放小结：小结：1 1、此实验此实验能否能否说明蛋白质不是遗传说明蛋白质不是遗传物质物质？为什么？为什么？2 2、此实验还可以看出此实验还可以看出DNADNA作为遗传物质有哪些功能？作为遗传物质有哪些功能？DNADNA能自我复制能自我复制DNADNA能控制蛋白质的合成能控制蛋白质的合成结论：结论：DNADNA是遗传物质是遗传物质单击画面继续DNADNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？烟草花叶病毒烟草花叶病毒RNARNA 蛋白质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是是烟草花叶病毒的烟草花叶病毒的遗传物质遗传物质RNA（核糖核酸）（核糖核酸） 有些病毒（如有些病毒（如烟草花烟草花 叶病毒），叶病毒），它们不含有它们不含有DNA, 只含有只含有RNA。 在在这种情况下，这种情况下，RNA就起着遗传物质的就起着遗传物质的作用。作用。 单击画面继续目前，已有充目前，已有充分的科学研究分的科学研究资料证明，绝资料证明，绝大多数生物都大多数生物都以是以是DNA作为作为遗传物质的。遗传物质的。生物生物生物生物非细胞结构非细胞结构非细胞结构非细胞结构病毒（如噬菌体、烟草花叶病毒）病毒（如噬菌体、烟草花叶病毒）病毒（如噬菌体、烟草花叶病毒）病毒（如噬菌体、烟草花叶病毒）细胞结构细胞结构细胞结构细胞结构原核细胞原核细胞原核细胞原核细胞原核生物（细菌、蓝藻等）原核生物（细菌、蓝藻等）原核生物（细菌、蓝藻等）原核生物（细菌、蓝藻等）真核细胞真核细胞真核细胞真核细胞真核生物（绝大多数生物）真核生物（绝大多数生物）真核生物（绝大多数生物）真核生物（绝大多数生物）DNADNADNADNA或或或或RNARNARNARNA（只有一种）（只有一种）（只有一种）（只有一种）DNADNADNADNADNADNADNADNA绝大多数生物绝大多数生物绝大多数生物绝大多数生物DNADNADNADNA是遗传物质。是遗传物质。是遗传物质。是遗传物质。少数生物只少数生物只少数生物只少数生物只有有有有RNARNARNARNA一种核酸，一种核酸，一种核酸，一种核酸，则则则则RNARNARNARNA是遗传物质是遗传物质是遗传物质是遗传物质 小结：小结：1 1、一切生物的遗传物质是核酸、一切生物的遗传物质是核酸2 2、细胞内既有细胞内既有DNADNA，又有，又有RNARNA的生物，遗传物质是的生物，遗传物质是 DNADNA 3 3、在只含在只含RNARNA的少数病毒（烟草花叶病毒、的少数病毒（烟草花叶病毒、HIVHIV、SARSSARS、流感、禽流感、流感、禽流感）中，）中，RNARNA才作为遗传物质才作为遗传物质总结：总结：DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质作为遗传物质应具备的条件：作为遗传物质应具备的条件：2、能够自我复制，使前后代保持能够自我复制，使前后代保持一定的连续性一定的连续性3、能够指导蛋白质的合成能够指导蛋白质的合成 ，从而，从而控制新陈代谢过程和性状控制新陈代谢过程和性状4、能够产生可遗传的变异能够产生可遗传的变异1、分子结构具有相对的稳定性分子结构具有相对的稳定性【实验一、肺炎双球菌的转化（体内）实验实验一、肺炎双球菌的转化（体内）实验】1.将无毒性的将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，不型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。死亡。2.2.将有毒性的将有毒性的S S型活细菌注射到小鼠体内，患型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。败血症死亡。3.3.将加热杀死后的将加热杀死后的S S型细菌注射到小鼠体内，不型细菌注射到小鼠体内，不死亡。死亡。4.4.将无毒性将无毒性R R型活细菌与加热杀死后的型活细菌与加热杀死后的S S型细菌混合型细菌混合 后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。