第三章基因的本質(zhì)第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì) 1 科學(xué)家們通過分析發(fā)現(xiàn) 染色體中含有DNA和蛋白質(zhì)兩種成分 生物體的遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)呢 2 作為遺傳物質(zhì)應(yīng)該具備以下幾個條件 1 在細(xì)胞的生長和繁殖過程中能夠精確的復(fù)制自己 2 能儲存巨大的遺傳信息 即大分子化合物 3 能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 從而控制新陳代謝和生物的性狀 4 能在后代之間傳遞遺傳信息 5 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 并能產(chǎn)生可遺傳的變異 由于蛋白質(zhì)也是大分子化合物且結(jié)構(gòu)復(fù)雜 所以 以前人們一直認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì) 3 一 對遺傳物質(zhì)的早期推測 1 20世紀(jì)20年代 蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì) 氨基酸的多種多樣的排列順序可能蘊(yùn)含著遺傳信息 2 20世紀(jì)30年代后 DNA才是遺傳物質(zhì) DNA是由許多脫氧核苷酸聚合形成的生物大分子 實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 4 二 證明DNA是遺傳物質(zhì)的兩個經(jīng)典實(shí)驗(yàn) 5 一 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)材料 1 格里菲思轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 體內(nèi) 6 小鼠死亡 小鼠正常 小鼠正常 小鼠死亡 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過程 1 2 3 4 7 為什么第四組實(shí)驗(yàn)將R型活細(xì)菌和加熱殺死后的S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi) 導(dǎo)致小鼠死亡 思考 8 格里菲思轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 R型菌 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中 必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì) 轉(zhuǎn)化因子 此實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論 作出假設(shè) 這種轉(zhuǎn)化因子就是遺傳物質(zhì) 9 在殺死的S型細(xì)菌中含有哪些物質(zhì) 但究竟哪一個才是轉(zhuǎn)化因子呢 10 在證明DNA還是蛋白質(zhì)或其他物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計思路是什么 必須將蛋白質(zhì) 其他物質(zhì)與DNA分開 單獨(dú) 直接地觀察它們的作用 才能確定究竟誰是遺傳物質(zhì) 11 實(shí)驗(yàn)過程 多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNADNA水解物 分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng) RRRRRSR S型活細(xì)菌 RS 多數(shù) 少數(shù) DNA的純度越高 轉(zhuǎn)化就越有效 二 艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn) 12 DNA是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì) 多糖等物質(zhì)分開 單獨(dú)地直接去觀察它們的作用 設(shè)計思路 2 艾弗里轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 13 提出問題 實(shí)驗(yàn)方案 2 分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng) 觀察其后代是否有S型細(xì)菌出現(xiàn) 1 從活的S型細(xì)菌中分離 提取出各種成分 DNA 蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì) DNA 蛋白質(zhì)和其他物質(zhì)誰是遺傳物質(zhì) 作出假設(shè) 實(shí)施方案驗(yàn)證預(yù)測 預(yù)期效果 DNA是遺傳物質(zhì) 只有加入S型菌的DNA才能使R型菌轉(zhuǎn)變成S型菌 分析結(jié)論 實(shí)驗(yàn)材料 兩種類型的肺炎雙球菌 R型和S型 14 1 噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖 T2噬菌體的遺傳物質(zhì)究竟是蛋白質(zhì)還是DNA 三 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) T2噬菌體中60 是蛋白質(zhì) 40 是DNA 蛋白質(zhì)外殼 DNA 15 1 實(shí)驗(yàn)材料 二 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 16 2 設(shè)計思路 設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開 單獨(dú)地直接去觀察它們的作用 方法 放射性同位素標(biāo)記法 蛋白質(zhì) 標(biāo)記 17 第一步 分別標(biāo)記細(xì)菌 實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計 18 3 實(shí)驗(yàn)過程 細(xì)菌 含35S的培養(yǎng)基 含35S的細(xì)菌 細(xì)菌 含32P的培養(yǎng)基 含32P的細(xì)菌 第二步 分別標(biāo)記噬菌體 噬菌體 含35S的細(xì)菌 含35S的噬菌體 噬菌體 含32P的細(xì)菌 含32P的噬菌體 第一步 分別標(biāo)記細(xì)菌 19 噬菌體侵染細(xì)菌的過程 吸附 20 21 第四步 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果 得出結(jié)論 蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞 DNA進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中 DNA才是真正的遺傳物質(zhì) 22 兩個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)比較 S型細(xì)菌的分離物質(zhì)分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)相互對照 分別標(biāo)記噬菌體DNA和蛋白質(zhì)的兩組實(shí)驗(yàn)相互對照 設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開 單獨(dú)地直接研究各自不同的遺傳功能 證明DNA是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 證明DNA是遺傳物質(zhì) 但不能有效證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi) 23 實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果 第一組實(shí)驗(yàn) 第二組實(shí)驗(yàn) 親代噬菌體 35S標(biāo)記蛋白質(zhì) 32P標(biāo)記DNA 寄主細(xì)胞內(nèi) 無35S標(biāo)記蛋白質(zhì) 無32P標(biāo)記DNA 子代噬菌體 外殼蛋白質(zhì)無35S DNA有32P標(biāo)記 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 DNA分子具有連續(xù)性 是遺傳物質(zhì) 24 實(shí)驗(yàn)探究 煙草花葉病毒 TMV 是基本成分是蛋白質(zhì)和RNA 體內(nèi)無DNA 請設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA 25 三 生物的遺傳物質(zhì) 動物植物細(xì)菌真菌病毒 遺傳物質(zhì)是DNA 26 目前 已有充分的科學(xué)研究資料證明 絕大多數(shù)生物都是以DNA作為遺傳物質(zhì)的 DNA 主要的遺傳物質(zhì) DNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎 遺傳物質(zhì)的類型 27 分析 煙草花葉病毒重建實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)證明 煙草花葉病毒 TMV 的遺傳物質(zhì)是RNA 28 例 病毒的遺傳物質(zhì)是 人的遺傳物質(zhì)是 A DNAB RNAC DNA和RNAD DNA或RNA D A 29 1 注射后能使小白鼠因患敗血病而死亡的是 A R型肺炎雙球菌B 加熱殺死后的R型肺炎雙球菌C 加熱殺死后的S型肺炎雙球菌D 加熱殺死后的S型肺炎雙球菌與R型細(xì)菌混合 D 練習(xí) 30 2 格里菲思和艾弗里所進(jìn)行的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 證實(shí)了 DNA是遺傳物質(zhì) RNA是遺傳物質(zhì) DNA是主要的遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 糖類不是遺傳物質(zhì) DNA能產(chǎn)生可遺傳的變異A B C D A 31 3 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了 A DNA是主要的遺傳物質(zhì)B DNA和蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)C DNA是遺傳物質(zhì)D RNA是遺傳物質(zhì) C 32 5 一切生物的遺傳物質(zhì)是 A 核酸B DNAC RNAD 蛋白質(zhì) 4 噬菌體在細(xì)菌體中合成自己的蛋白質(zhì)需要 A 噬菌體的DNA和氨基酸B 噬菌體的DNA和細(xì)菌的氨基酸C 細(xì)菌的DNA和氨基酸D 細(xì)菌的DNA和噬菌體的氨基酸 B A 33 小資料 T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒 T2噬菌體侵染細(xì)菌后 就會在自身遺傳物質(zhì)的作用下 利用細(xì)菌體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分 從而進(jìn)行大量的繁殖 34