1、2011/10/19,3.1 DNA是主要的遗传物质,第三章 基因的本质,生物大分子：蛋白质 DNA,究竟哪一种是遗传物质呢？,一、对遗传物质的早期推测,是蛋白质？氨基酸多种多样的排列可能蕴含遗传信息！性状体现者,一、对遗传物质的早期推测,是DNA？,科学家是怎样证明DNA是遗传物质的？,1、1928年格里菲思的肺炎双球菌实验2、1944年艾弗里用纯化因子研究肺炎双球菌的转化的实验3、1952年赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,二、肺炎双球菌的转化实验,实验材料：小白鼠，,S型细菌，R型细菌,（粗糙、无毒性）,（光滑、有毒性）,格里菲思和艾弗里,格里菲思肺炎双球菌的转化实验,R型无毒
2、,S型有毒,加热杀死的S型无毒,R型转化为S型转化因子,格里菲思（英1928）的实验结论：已加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质“转化因子”，它将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。 这种“转化因子”是什么物质呢？,艾弗里（美1944）的设计思路： 将S型细菌的DNA，蛋白质和多糖分离、提纯，再分别加入到培养R型细菌的培养基中。,单一变量,R型菌的培养基,R型菌的培养基,R型菌的培养基,艾弗里的实验结论,DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA是转化因子，是遗传物质。,思考: 你认为在证明DNA是遗传物质还是蛋白质是遗传物质的实验中，最关键的设计思路是什么？
3、,必须将蛋白质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。,三、T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,仅蛋白质分子中含有S，P几乎都存在于DNA分子中。,赫尔希和蔡斯,(含P),(含S),60%,40%,病毒的侵染过程,步骤：吸附 注入核酸 合成核酸和蛋白质 （利用宿主 细胞原料） 装配 裂解释放,如何分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA分子？ 在含有35S和32P的培养基上培养大肠杆菌用35S和32P标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，短时间保温后，搅拌、离心的目的在于？离心后，检查上清液和沉淀物的放射性，分析结果可得出什么结论？细胞裂解后，子代噬菌体中含有32P
4、，没有35S，这一结果说明了什么？,赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,32P,35S,标记蛋白质外壳,标记DNA分子,分离分层,35S,32P,用放射性同位素35S标记蛋白质外壳,细菌内无放射性子代噬菌体无放射性,用放射性同位素32P标记内部DNA,细菌内有放射性子代噬菌体有放射性,DNA是真正的遗传物质,赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 ：,实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是真正的遗传物质。,阅读并思考讨论：,1、以上3个
5、实验分别证明了什么结论？2、赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验为什么用S和P的同位素来标记？用O和C的同位素来标记可以吗？3、为什么选用细菌或病毒作为实验材料来做实验？4、艾弗里和赫尔希的实验设计思路有什么共同之处？5、艾弗里和赫尔希等人分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计？说明科学与技术之间的有什么相互关系？,DNA是唯一的遗传物质吗？,问题: 所有生物的遗传物质都是DNA吗？,烟草花叶病毒（TMV）,RNA是遗传物质,四、烟草花叶病毒感染实验,常见RNA病毒：HIV病毒、烟草花叶病毒、甲型H1N1病毒、禽流感病毒、噬菌体等,1.格里菲思的肺炎双球菌实验,2.艾弗里的肺炎双球菌
6、实验,3.赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,4.烟草花叶病毒侵染烟草的实验 ：,提出“转化因子”将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。,证明DNA是转化因子，是遗传物质，而蛋白质不是,证明DNA是遗传物质，没有证明蛋白质不是遗传物质。,DNA是遗传物质,证明RNA是遗传物质。,DNA是主要的遗传物质,实验结论,RNA（核糖核酸）有些病毒（如烟草花叶病毒、HIV病毒）不含有DNA, 只含RNA。在这种情况下，RNA就起着遗传物质的作用。,四、遗传物质的种类,DNA （脱氧核糖核酸） 主要的遗传物质目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。,DNA
7、是主要的遗传物质,核心问题：谁在充当生物的遗传物质角色？,说明DNA是遗传物质的实验证据： 肺炎双球菌的转化实验 噬菌体侵染细菌的实验,说明DNA不是唯一遗传物质的实验证据： 烟草花叶病毒的重建实验,重点内容：,DNA与染色体的关系,技术与科学的关系,课堂小结,结论：核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，绝大多数生物都以DNA作为遗传物质，因此DNA是主要的遗传物质。,思考:,通过这节课的学习,你能总结出作为遗传物质，应具备哪些特点吗?,分子结构具有相对的稳定性能够自我复制，保持前后代的连续性能通过指导蛋白质合成，控制生物性状能产生可遗传的变异,2011/10/19,Thank You !,
