資源簡介

(共24張PPT)
3.1
DNA是主要的遺傳物質(zhì)
對(duì)遺傳物質(zhì)的探究歷程：
摩爾根運(yùn)用 方法證明了基因在染色體上。
孟德爾運(yùn)用 方法進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為生物的性狀是由 決定的。
染色體的成分是 和 ，
這兩者哪一個(gè)是遺傳物質(zhì)呢？
薩頓運(yùn)用 方法提出了基因在染色體上的假說。
假說—演繹
遺傳因子
類比—推理
假說—演繹
DNA
蛋白質(zhì)
一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)（P42）
由于對(duì)DNA分子的結(jié)構(gòu)沒有清晰的了解，人們認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。
vs
二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（P43）
1.實(shí)驗(yàn)材料：
①小白鼠
②肺炎鏈球菌
菌體特點(diǎn) 菌落特點(diǎn) 致病性
（動(dòng)物實(shí)驗(yàn)）
S型細(xì)菌
R型 細(xì)菌
無致病性
有：人肺炎
小鼠敗血癥
無莢膜
有莢膜
粗糙
Rough
光滑Smooth
莢膜的化學(xué)本質(zhì)是____
多糖
二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（P43）
2.格里菲斯：體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：
注射R型活細(xì)菌
小鼠不死亡
注射S型活細(xì)菌
小鼠死亡， 體內(nèi)分離出S型活細(xì)菌
注射加熱致死的S型細(xì)菌
小鼠不死亡
小鼠死亡，體內(nèi)分離出S型活細(xì)菌
將R型活細(xì)菌與加熱致死的S型細(xì)菌混合后注射
S型菌有毒使小鼠致死
加熱使S型細(xì)菌失去活性
二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（P44）
3.艾弗里：體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：
S型細(xì)菌
R型細(xì)菌
S型細(xì)菌
R型細(xì)菌
只長R型細(xì)菌
二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（P44）
3.艾弗里：體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：
二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（P44）
3.艾弗里：體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：
①在體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，為什么加熱殺死的S型細(xì)菌還能使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌？
蛋白質(zhì)和核酸對(duì)于高溫的耐受力是不同的。
高溫使蛋白質(zhì)變性，永久失活；
高溫使DNA雙鏈解開，但當(dāng)溫度降低后， DNA雙鏈能夠重新恢復(fù)。
二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（P44）
3.艾弗里：體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：
②該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處是什么？
遵循單一變量原則和對(duì)照原則。
運(yùn)用自變量控制中的“減法原理”。
與常態(tài)相比，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。
與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。
二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（P44）
3.艾弗里：體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：
R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的本質(zhì)：基因重組
S型細(xì)菌
莢膜
控制莢膜形成的X基因
加熱
殺死
被破的壞S型細(xì)菌
X基因吸附在R型細(xì)菌表面
X基因進(jìn)入R型細(xì)菌
重組
R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌
注：只是少數(shù)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌！
R
S
本節(jié)小結(jié)
體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
培養(yǎng)場(chǎng)所
巧妙構(gòu)思
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
小鼠體內(nèi)
培養(yǎng)基
將R型與加熱殺死的S型注入小鼠體內(nèi)作為對(duì)照來說明確實(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)化
將物質(zhì)分離提純后，直接、單獨(dú)地觀察各物質(zhì)的作用
存在某種轉(zhuǎn)化因子讓R→S
DNA才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)
三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（P44）
1.科學(xué)家：赫爾希、蔡斯
2.實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體
專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒（細(xì)菌病毒）
結(jié)構(gòu)簡單：由蛋白質(zhì)外殼和DNA構(gòu)成
在自身的遺傳信息的指導(dǎo)下進(jìn)行繁殖
繁殖場(chǎng)所和原料來自宿主
蛋白質(zhì)外殼
DNA
三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（P44）
3. 噬菌體侵染大腸細(xì)菌過程：
吸附→注入→合成→組裝→釋放
4.實(shí)驗(yàn)方法：同位素標(biāo)記法
（直接單獨(dú)觀察各自的作用）
大腸桿菌
吸附
DNA注入大腸桿菌
注入
利用大腸桿菌內(nèi)的物質(zhì)合成蛋白質(zhì)和DNA
合成
組裝成新的T2噬菌體
組裝
大腸桿菌破裂，T2噬菌體釋放出來
釋放
DNA：C、H、O、N、P
蛋白質(zhì)：C、H、O、N、S
→標(biāo)記32P
→標(biāo)記35S
三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（P44）
Q：如何單獨(dú)獲得只有35S或32P標(biāo)記的噬菌體？
35S標(biāo)記的噬菌體
32P標(biāo)記的噬菌體
三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（P44）
Q：標(biāo)記噬菌體方法——能直接用含有放射性同位素的培養(yǎng)基來培養(yǎng)噬菌體？
噬菌體是病毒，必須寄生在活細(xì)胞內(nèi)才能增殖。
①先培養(yǎng)細(xì)菌（寄主）：
在分別含有放射性同位素35S和32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細(xì)菌。
②再培養(yǎng)噬菌體：
分別用上述細(xì)菌培養(yǎng)T2噬菌體，制備含35S的噬菌體和含32P的噬菌體。
×
三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（P44）
5.實(shí)驗(yàn)過程：①標(biāo)記大腸桿菌 ②標(biāo)記噬菌體
含35S培養(yǎng)基
含35S細(xì)菌
含35S噬菌體
含32P培養(yǎng)基
含32P細(xì)菌
噬菌體侵染含32P細(xì)菌
含32P噬菌體
噬菌體侵染含35S細(xì)菌
離心
離心
三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（P44）
5.實(shí)驗(yàn)過程：③侵染（保溫） ④攪拌 ⑤離心 ⑥檢測(cè)
侵染未標(biāo)記
的細(xì)菌，保溫
上清液：
沉淀物：
標(biāo)記的
噬菌體
攪拌后離心
檢測(cè)懸浮液和
沉淀物的放射性
Q: ①攪拌、離心的目的分別是什么？
②上清液和沉淀物中分別是什么？
親代噬菌體（外殼）
細(xì)菌＆子代噬菌體
攪拌：使吸附在細(xì)菌的噬菌體與細(xì)菌分離。
離心：使細(xì)菌和親代噬菌體分層。
三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（P44）
6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
含35S噬菌體
含32P噬菌體
細(xì)菌裂解
細(xì)菌裂解
上清液放射性很低，
沉淀物放射性很高。
上清液放射性很高，
沉淀物放射性很低。
三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（P45）
7.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
①用35S標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)，放射性同位素主要分布在上清液中；
用32P標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)，放射性同位素主要分布在沉淀物中。
——說明噬菌體在侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)外殼留在外面。
②細(xì)菌裂解釋放的噬菌體中，可以檢測(cè)到32P標(biāo)記的DNA，但卻不能檢測(cè)到35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)。
——說明DNA是遺傳物質(zhì)。
結(jié)論：DNA才是噬菌體的遺傳物質(zhì)。
Q：能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)？
No
需要結(jié)合艾弗里的實(shí)驗(yàn)才能得出蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)的結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)中的注意點(diǎn)事項(xiàng)：
1.為什么35S標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)，沉淀物b中也有放射性？
2.為什么32P標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)，上清液c中也有放射性？
攪拌不充分，導(dǎo)致部分蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌上，離心時(shí)隨細(xì)菌到沉淀物中。
培養(yǎng)（保溫）時(shí)間過短，部分噬菌體還未侵染細(xì)菌；
培養(yǎng)（保溫）時(shí)間過長，部分子代噬菌體已經(jīng)釋放。
三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（P45）
Q：只有DNA是遺傳物質(zhì)嗎？
煙草花葉病毒
流感病毒
禽流感病毒
HIV病毒
冠狀病毒（SARS、新冠）
甲肝病毒HAV
丙肝病毒HCV
HIV病毒
SARS病毒
流感病毒
新冠病毒
三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（P45）
RNA是遺傳物質(zhì)的證明實(shí)驗(yàn)
結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。
蛋白質(zhì)
RNA
分別侵染健康煙草植株
患病
不患病
得到新病毒
不能得到病毒
RNA
蛋白質(zhì)
三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（P45）
真核生物 原核生物 病毒
核酸
遺傳物質(zhì)
DNA和RNA
DNA
DNA和RNA
DNA
DNA或RNA
DNA或RNA
①對(duì)整個(gè)生物界：大多數(shù)生物以DNA作為遺傳物質(zhì)，少數(shù)以RNA作為遺傳物質(zhì)。因此，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
②針對(duì)一種生物：遺傳物質(zhì)是“唯一”的，要么是DNA，要么是RNA，不可在遺傳物質(zhì)前加“主要”二字！
本節(jié)小結(jié)

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