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(共21張PPT)
第1節 DNA是主要的遺傳物質
第2課時
分析RNA是遺傳物質的實驗設計思路，理解DNA是主要的遺傳物質，認知生命的共性及差異，滲透生命觀念。
01
02
闡述噬菌體侵染細菌實驗的方法、過程。感悟科學技術在生命科學探索過程中的作用的同時培養科學思維。
赫爾希 蔡斯
艾弗里實驗的不足之處又是什么呢？有沒有更有說服力的實驗呢？
認識T2噬菌體和細菌
T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒，它的頭部和尾部的外殼都是由蛋白質構成的，頭部內含有DNA。T2噬菌體侵染大腸桿菌后，就會在自身遺傳物質的作用下，利用大腸桿菌體內的物質來合成自身的組成成分，進行大量增殖。當噬菌體增殖到一定數量后，大腸桿菌裂解，釋放出大量的噬菌體。
T2噬菌體
DNA
蛋白質外殼
噬菌體借尾絲吸附在細菌表面。
把DNA注入到細菌細胞。
利用細菌的化學成分、酶系統和核糖體合成出噬菌體的DNA、蛋白質。
新合成的DNA、蛋白質組裝成很多噬菌體。
細菌解體，釋放出噬菌體。
T2噬菌體如何侵染大腸桿菌？
(1)合成子代病毒的模板：
親代噬菌體病毒的DNA
(2)合成子代病毒DNA的原料：
大腸桿菌提供的四種脫氧核苷酸
(3)合成子代病毒蛋白質外殼的原料及場所：
原料：大腸桿菌的氨基酸
場所：大腸桿菌的核糖體
想一想？
一、 赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗
實驗方法：
放射性同位素標記法
35S、32P
DNA
蛋白質
（C、H、O、N、P）
（C、H、O、N、S）
思考： 為什么選擇35S和32P這兩種元素,分別對蛋白質和DNA作標記？用14C和18O同位素標記可行嗎？
標記
特征
元素
思考：怎樣用同位素分別對噬菌體的DNA和蛋白質做標記？
01
用分別含有35S 和32P的培養基培養細菌；
02
用噬菌體分別侵染上述被標記的細菌；
活細胞
寄生
：
上清液放射性很高，
子代噬菌體中無35S
35S標記的噬菌體侵染未被標記的細菌
攪拌
使吸附在細菌上的噬菌體顆粒與細菌分離
離心
沉淀物放射性很低。
讓上清液中析出重量較輕的噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌
說明蛋白質未進入大腸桿菌
上清液放射性很低。
沉淀物放射性很高。
子代噬菌體中含32P
使吸附在細菌上的噬菌體顆粒與細菌分離
讓上清液中析出重量較輕的噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌
32P標記的噬菌體侵染未被標記的細菌
攪拌
離心
實驗結果
35S標記的實驗 32P標記的實驗
標記部位
放射性情況 上清液
沉淀物
子代噬菌體有無放射
蛋白質
很高
DNA
很低
無
有
很高
很低
實驗結論：
子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳的，因此，DNA才是真正的遺傳物質。
用35S標記噬菌體與大腸桿菌混合
經短時間保溫后用攪拌器攪拌
離心檢測上清液和沉淀物中的放射性物質
細菌裂解后檢測子代噬菌體的放射性
35S標記的實驗發現沉淀物中也有放射性，可能是什么原因造成的？
攪拌不充分導致部分蛋白質外殼吸附在細菌上，離心時隨細菌到沉淀物中。
32P標記的實驗發現上清液中也有放射性，可能是什么原因造成的？
培養（保溫）時間過短，部分噬菌體還未侵染細菌；
培養（保溫）時間過長，部分子代噬菌體已經釋放。
噬菌體侵染細菌的實驗拓展
1.1952年赫爾希和蔡斯利用放射性同位素標記技術，進行了“噬菌體侵染細菌的實驗”。下列相關敘述正確的是 ( )
A．用32P和35S分別標記T2噬菌體的蛋白質和DNA
B．用35S標記T2噬菌體，侵染、離心后35S主要存在于沉淀物中
C．合成子代噬菌體的蛋白質外殼所需原料由大腸桿菌提供
D．該實驗證明了DNA是主要的遺傳物質
C
有些病毒（如煙草花葉病毒），它們不含有DNA, 只含有蛋白質和RNA。 在這種情況下，RNA就起著遺傳物質的作用。
流感病毒
艾滋病病毒
SARS病毒
二、RNA是某些病毒的的遺傳物質
蛋白質
RNA
分別感染正常煙草
患病
不患病
子代TMV
不能得到病毒
煙草花葉病毒感染煙草實驗
TMV
實驗結論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質。
TMV(煙草花葉病毒)與HRV(車前草病毒)的病毒重建實驗
實驗結論：RNA是煙草花葉病毒及車前草病毒的遺傳物質。
絕大多數生物以DNA為遺傳物質
凡是有DNA的生物
凡是細胞結構的生物
極少數生物沒有DNA，只有RNA一種核酸，則RNA是遺傳物質，如煙草花葉病毒、艾滋病病毒HIV、大多數流感病毒等
在真核生物的細胞中，既有DNA，也有RNA，它們都是遺傳物質嗎？科學家經過深入研究發現，真核生物細胞中的遺傳物質是DNA，不是RNA。由于絕大多數生物的遺傳物質是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質。
DNA是主要的遺傳物質
DNA或RNA
DNA
DNA
2、煙草的遺傳物質是什么？
DNA
1、動物和人體的遺傳物質是什么？
4、細菌的遺傳物質是什么？
5、一切生物的遺傳物質是什么？
6、病毒的遺傳物質是什么？
核酸
3、煙草花葉病毒的遺傳物質是什么？
RNA
延伸拓展
2.下列有關噬菌體侵染細菌的實驗的敘述不正確的是（ ）
A. 把DNA和蛋白質區分開，直接地、單獨地去觀察DNA和蛋白質的作用
B. 用DNA中含32P或蛋白質中含35S的T2噬菌體，分別感染未標記的細菌
C. 子噬菌體中，可以檢測到32P標記的DNA，不能檢測到 35S標記的蛋白質
D. 親、子代噬菌體間具有連續性的物質只有DNA，DNA是主要的遺傳物質
D
3.青蛙、酵母菌、細菌、噬菌體和煙草花葉病毒的遺傳物質分別是（ ）
A．DNA、RNA、RNA、DNA、RNA
B．DNA、DNA、RNA、DNA、RNA
C．DNA、DNA、DNA、DNA、RNA
D．DNA、DNA、DNA、RNA、RNA
C
實驗
肺炎鏈球菌體內轉化實驗
（格里菲斯 1928）
肺炎鏈球菌體外轉化實驗
（艾弗里等 1944）
噬菌體侵染細菌實驗
（赫爾希和蔡斯 1952）
煙草花葉病毒實驗
RNA是RNA病毒的遺傳物質
DNA是遺傳物質
“轉化因子”是DNA
DNA是遺傳物質
存在“轉化因子”
結論
最終結論：DNA是主要的遺傳物質

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