1、 第三章 第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì) 通過對細(xì)胞有絲通過對細(xì)胞有絲分裂、減數(shù)分裂分裂、減數(shù)分裂和受精作用過程和受精作用過程的研究，科學(xué)家的研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)染色體染色體在生在生物的遺傳過程中物的遺傳過程中起著重要作用。起著重要作用。 染色體染色體DNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 染色體的化染色體的化學(xué)成分主要是蛋學(xué)成分主要是蛋白質(zhì)和白質(zhì)和 DNA。 20世紀(jì)世紀(jì)20年代，人們已經(jīng)認(rèn)識到蛋白質(zhì)年代，人們已經(jīng)認(rèn)識到蛋白質(zhì)是由多種氨基酸連接而成的生物大分子。各是由多種氨基酸連接而成的生物大分子。各種氨基酸可以按照不同方式排列，形成不同種氨基酸可以按照不同方式排列，形成不同的蛋白質(zhì)。這就使人們很自然地想到，氨基

2、的蛋白質(zhì)。這就使人們很自然地想到，氨基酸酸多種多樣的排列順序，多種多樣的排列順序，可能蘊含著遺傳信可能蘊含著遺傳信息。當(dāng)時對于其他生物大分子的研究，還沒息。當(dāng)時對于其他生物大分子的研究，還沒有發(fā)現(xiàn)與此類似的結(jié)構(gòu)特點。有發(fā)現(xiàn)與此類似的結(jié)構(gòu)特點。 20世紀(jì)世紀(jì)30年代，人們認(rèn)識到年代，人們認(rèn)識到DNA是由是由脫氧核苷酸脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子，組成聚合而成的生物大分子，組成DNA分子的脫氧核苷酸有四種，每一種有分子的脫氧核苷酸有四種，每一種有一個特定的堿基。這一認(rèn)識使人們意識到一個特定的堿基。這一認(rèn)識使人們意識到DNA的重要性。的重要性。S型細(xì)菌型細(xì)菌R型細(xì)菌型細(xì)菌光滑光滑（Smooth）粗

3、糙粗糙（Rough）有多糖類的莢膜有多糖類的莢膜無多糖類的莢膜無多糖類的莢膜有毒性，可致死有毒性，可致死無毒性無毒性菌落菌落菌體菌體毒性毒性（一）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗（格里非思）（一）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗（格里非思）圖圖3-2 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗（同學(xué)們看書肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗（同學(xué)們看書P43)1 1、分析每一組實驗結(jié)果，分別說明了什么、分析每一組實驗結(jié)果，分別說明了什么？2 2、在第、在第3 3組實驗中加熱后殺死的組實驗中加熱后殺死的S S型細(xì)菌為什么沒有了型細(xì)菌為什么沒有了致病性？致病性？3 3、第、第4 4組小鼠最終是因為什么細(xì)菌而死亡的？組小鼠最終是因為什么細(xì)菌而死亡的？4 4、在第、在第4 4組

4、中死亡小鼠體內(nèi)有無組中死亡小鼠體內(nèi)有無R R型細(xì)菌，若有，多型細(xì)菌，若有，多還是少？還是少？5、在第4組小鼠尸體上分離出了S型活菌，是S型菌“復(fù)活”了么?這些S型菌的后代也是有毒性的S型菌，又說明了什么？6、加熱殺死的S型細(xì)菌是如何將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的（實驗原理或轉(zhuǎn)換的實質(zhì)）？為什么？【搶答】【搶答】7.該實驗?zāi)芊褡C明該實驗?zāi)芊褡C明DNA是遺傳物質(zhì)？為什么？是遺傳物質(zhì)？為什么？實驗結(jié)論：在第四組實驗中，已實驗結(jié)論：在第四組實驗中，已經(jīng)被殺死的經(jīng)被殺死的S型細(xì)菌中，必然含型細(xì)菌中，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)-“轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”。且這種。且這種性狀的性狀

5、的轉(zhuǎn)化是可以遺傳的轉(zhuǎn)化是可以遺傳的。相關(guān)曲線圖相關(guān)曲線圖多糖多糖 脂類脂類 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) RNA DNA加熱殺死的加熱殺死的S型細(xì)菌型細(xì)菌 假如你是當(dāng)時的科學(xué)家假如你是當(dāng)時的科學(xué)家, ,應(yīng)該怎樣設(shè)應(yīng)該怎樣設(shè)計實驗來探究計實驗來探究“轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”是哪一種物質(zhì)？是哪一種物質(zhì)？（二）體外轉(zhuǎn)化實驗（艾（二）體外轉(zhuǎn)化實驗（艾弗里弗里） 多糖多糖 脂類脂類 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) RNA DNA（純度（純度)分別與分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)型活細(xì)菌混合培養(yǎng)R R R R R S加熱殺死的加熱殺死的S型細(xì)型細(xì)菌菌艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實驗艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實驗結(jié)論：結(jié)論：DNA是轉(zhuǎn)化因子，即是轉(zhuǎn)化因子，即DNA是

6、使是使R型細(xì)菌型細(xì)菌 產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)（可遺傳變異）。產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)（可遺傳變異）。DNA +DNA酶酶R【思考】【思考】該實驗設(shè)計的巧妙之處？補充實驗的該實驗設(shè)計的巧妙之處？補充實驗的作用？作用？ 直接直接將蛋白質(zhì)、將蛋白質(zhì)、DNADNA等物質(zhì)分開，單獨、直接地等物質(zhì)分開，單獨、直接地觀察它們的作用。觀察它們的作用。進一步反正，使實驗結(jié)果更可靠。進一步反正，使實驗結(jié)果更可靠。 為什么持懷疑態(tài)度？有沒有為什么持懷疑態(tài)度？有沒有更好的材料更好的材料、更好的方法更好的方法能夠?qū)⒛軌驅(qū)NADNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)完全完全分開、單獨分開、單獨去觀察它們的作用呢？去觀察它們的作用呢？1.1

7、.實驗材料實驗材料 你有沒有什么方法你有沒有什么方法不用直接不用直接把把DNADNA和蛋白質(zhì)分離開，但和蛋白質(zhì)分離開，但是又可以是又可以追蹤追蹤到它的去向？到它的去向？2.研究方法：研究方法：同位素標(biāo)記法（同位素示蹤法）同位素標(biāo)記法（同位素示蹤法）蛋白質(zhì)的組成元素：蛋白質(zhì)的組成元素：DNA的組成元素：的組成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P （標(biāo)記（標(biāo)記32P）（標(biāo)記（標(biāo)記35S）1952年赫爾希年赫爾希（A.Hershey)和蔡斯和蔡斯（M.Chase)如何標(biāo)記如何標(biāo)記T2噬菌體？噬菌體？3.噬菌體侵染細(xì)菌的動態(tài)過程：噬菌體侵染細(xì)菌的動態(tài)過程：侵入別的細(xì)菌侵入別的細(xì)菌侵入侵入合成合成

8、組裝組裝釋放釋放吸附吸附侵入侵入合成合成組裝組裝釋放釋放吸附吸附【思考】【思考】T2噬菌體是如何進行增殖的？是二分裂嗎？噬菌體是如何進行增殖的？是二分裂嗎？ 請閱讀課本請閱讀課本45頁第一段文字以及圖頁第一段文字以及圖3-6 時間：時間：2min思考思考 （1 1）如何標(biāo)記）如何標(biāo)記T2T2噬菌體？噬菌體？ （2 2）上清液和沉淀物內(nèi)所含的物質(zhì)）上清液和沉淀物內(nèi)所含的物質(zhì) 各是什么？各是什么？ （3 3）保溫的目的是什么？）保溫的目的是什么？ 攪拌的目的是什么？攪拌的目的是什么？ 離心的目的是什么？離心的目的是什么？ （4 4）通過該實驗?zāi)隳艿贸鍪裁唇Y(jié)論？）通過該實驗?zāi)隳艿贸鍪裁唇Y(jié)論？4.T2

9、4.T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗過程噬菌體侵染大腸桿菌實驗過程在在分別分別含有放射性同位素含有放射性同位素32P和和35S的培養(yǎng)基的培養(yǎng)基 中培養(yǎng)大腸細(xì)菌；中培養(yǎng)大腸細(xì)菌；分別分別用上述細(xì)菌培養(yǎng)用上述細(xì)菌培養(yǎng)T2噬菌體，制備含噬菌體，制備含32P 的噬菌體和含的噬菌體和含35S的噬菌體。的噬菌體。(1)(1)標(biāo)記標(biāo)記T2噬菌體的方法噬菌體的方法用標(biāo)記的用標(biāo)記的T2T2噬菌體噬菌體分別分別侵染侵染未被標(biāo)記未被標(biāo)記的大的大腸桿菌腸桿菌【思考】【思考】能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)T2噬菌體嗎？噬菌體嗎？為什么？為什么？被被35S標(biāo)標(biāo)記的噬記的噬菌體菌體被被35S標(biāo)記標(biāo)記的噬菌體的噬菌體與細(xì)菌混

10、與細(xì)菌混合合攪攪拌拌離離心心放射性很高放射性很高放射性放射性很低很低？說明什么結(jié)果說明什么結(jié)果？說明蛋白質(zhì)外殼并沒有進入到細(xì)菌內(nèi)說明蛋白質(zhì)外殼并沒有進入到細(xì)菌內(nèi)(2)(2)實驗分析實驗分析被被32P標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌噬菌體與細(xì)菌混合混合被被32P標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體噬菌體放射性很低放射性很低？放射性很高放射性很高說明什么結(jié)果說明什么結(jié)果？說明說明DNA進入到細(xì)菌內(nèi)去了進入到細(xì)菌內(nèi)去了35S蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)32PDNA蛋白蛋白質(zhì)質(zhì)35SDNA32P DNA分分子具有連子具有連續(xù)性，是續(xù)性，是遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)(3)(3)實驗現(xiàn)象和結(jié)論實驗現(xiàn)象和結(jié)論2 2、此實驗還可以看出此實驗還可以看出DNADN

11、A作為遺傳物質(zhì)有哪些功能？作為遺傳物質(zhì)有哪些功能？DNADNA能自我復(fù)制能自我復(fù)制DNADNA能控制蛋白質(zhì)的合成能控制蛋白質(zhì)的合成 利用利用同位素標(biāo)記法間接同位素標(biāo)記法間接的將的將DNA、蛋、蛋白質(zhì)和其他物質(zhì)分開，單獨的、直接的去白質(zhì)和其他物質(zhì)分開，單獨的、直接的去觀察它們的作用。觀察它們的作用。 【思考與討論】【思考與討論】P46P462.2.在證明在證明DNA、蛋白質(zhì)或其他物質(zhì)哪、蛋白質(zhì)或其他物質(zhì)哪一種是遺傳物質(zhì)的實驗中一種是遺傳物質(zhì)的實驗中最關(guān)鍵的設(shè)最關(guān)鍵的設(shè)計思路計思路是什么？是什么？1.完成右下角完成右下角【旁欄思考題】【旁欄思考題】P45RNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)結(jié)論：結(jié)論：RNA是是煙草

12、花葉病毒的煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。遺傳物質(zhì)。1.1.討論：探究煙草花葉病毒（是由討論：探究煙草花葉病毒（是由RNARNA和蛋白質(zhì)組成）和蛋白質(zhì)組成）遺傳物質(zhì)的實驗設(shè)計思路。遺傳物質(zhì)的實驗設(shè)計思路。四人小組討論，四人小組討論，2min。觀察觀察(d)圖可以得出什么結(jié)論？圖可以得出什么結(jié)論？2.知知識識遷遷移移：1在證明在證明DNA是遺傳物質(zhì)的幾個著名經(jīng)典實驗中，是遺傳物質(zhì)的幾個著名經(jīng)典實驗中，在實驗設(shè)計思路中最關(guān)鍵的是在實驗設(shè)計思路中最關(guān)鍵的是( ) A.要用同位素標(biāo)記要用同位素標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì) B.要分離要分離DNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì) C.要得到噬菌體和肺炎雙球菌要得到噬菌體和肺炎雙球

13、菌 D.要區(qū)分要區(qū)分DNA和蛋白質(zhì)，單獨觀察它們的作用和蛋白質(zhì)，單獨觀察它們的作用D2.如果用如果用15N、32P、35S 標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)成分中，細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)成分中，能夠找到的放射性元素為（能夠找到的放射性元素為（ ） A、可在外殼中找到、可在外殼中找到15 N、32P 、和、和35S B、可在、可在DNA中找到中找到15N、32P C、可在外殼中找到、可在外殼中找到15N D、可在、可在DNA中找到中找到15N、32P、35S B3.3.甲、乙為兩種不同的甲、乙為兩種不同的RNA病毒，經(jīng)病毒重建病毒，經(jīng)病毒重建成成“雜種病毒雜種病毒”丙，用丙病毒侵染植物細(xì)胞，在植丙，用丙病毒侵染植物細(xì)胞，在植物物細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的新一代病毒可表示為（細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的新一代病毒可表示為（ ）D4.4.某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗：某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗：S S型菌的型菌的DNA+DNADNA+DNA酶酶加入加入R R型菌型菌注射小鼠注射小鼠R R型菌的型菌的DNA+DNADNA+DNA酶酶加入加入S S型菌型菌注射小鼠注射小鼠R R型菌型菌+DNA+DNA酶酶高溫加熱后冷卻高溫加熱后冷卻加入加入S S型菌的型菌的DNADNA注射小鼠注射小鼠S S型菌