第節(jié)是主要的遺傳物質(zhì)

本節(jié)聚焦：1.科學(xué)家是怎樣證明DNA是遺傳物質(zhì)的？2.為什么說DNA是主要的遺傳物質(zhì)？20世紀中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成的。在這兩種物質(zhì)中究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？這個問題曾引起生物學(xué)界激烈的爭論。討論：1.你認為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點？2.你認為證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法有哪些？①遺傳物質(zhì)必須穩(wěn)定，②要能貯存大量的遺傳信息，③準確地復(fù)制并傳遞給下一代。目前一頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點一、對遺傳物質(zhì)的早期推測蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸氨基酸多種多樣的排列可能蘊含遺傳信息蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)挑戰(zhàn)目前二頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點目前三頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點1.實驗材料：兩種肺炎雙球菌

多糖類莢膜R型菌菌落:粗糙無莢膜，無毒。S型菌菌落:光滑有莢膜，有毒，可致死。二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗?zāi)壳八捻揬總數(shù)二十一頁\編于十二點二、肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗——1.格里菲思實驗不死亡死亡死亡不死亡加熱殺死的S型細菌中含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)——“轉(zhuǎn)化因子”，它能將無毒性的R型活細菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細菌.實驗的過程、現(xiàn)象及結(jié)論“轉(zhuǎn)化因子”是什么？請看書P43圖3-2目前五頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNA加熱殺死的S型細菌在殺死的S型細菌中含有哪些物質(zhì)？尋找轉(zhuǎn)化因子：

但究竟哪一個才是轉(zhuǎn)化因子呢？目前六頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點

在證明DNA還是蛋白質(zhì)或其他物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實驗中最關(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、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰是遺傳物質(zhì)。目前七頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點

實驗過程：

多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNADNA+DNA酶分別與R型活細菌混合培養(yǎng)

RRRRRSRS型活細菌

RS

多數(shù)少數(shù)2.艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實驗1944年

DNA純度越高，轉(zhuǎn)化越有效.思考：加入DNA酶的組意圖何在？DNA目前八頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點艾弗里實驗的結(jié)論：“轉(zhuǎn)化因子”是DNA，DNA才是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。（糾正了一個生物界的錯誤的普遍共識）這個實驗結(jié)論足以讓所有科學(xué)家信服嗎？艾弗里的實驗引起了人們的注意，但是，由于艾弗里實驗中提取出的DNA，純度最高時也還有0.02%的蛋白質(zhì)，因此，仍有人對實驗結(jié)論表示懷疑。有沒有比細菌更為簡單的實驗材料？1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實驗材料，利用放射性同位素標記的新技術(shù)，完成了另一個更具有說服力的實驗.目前九頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點實驗材料：T2噬菌體、大腸桿菌三.噬菌體侵染細菌的實驗T2噬菌體中60%是蛋白質(zhì),40%是DNA..（一）.噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖請看高中生物動畫3D視頻生命的基本單位細胞：噬菌體侵染細菌示意圖.flv目前十頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點（二）T2噬菌體的特點①是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒②頭部和尾部的外殼是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，頭部內(nèi)含有DNA③在自身遺傳物質(zhì)的指導(dǎo)下進行繁殖,原料來自大腸桿菌④

子代噬菌體從宿主細胞裂解釋放。

噬菌體大腸桿菌目前十一頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點

②設(shè)計思路：③實驗方法：將DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨觀察研究它們的作用。三、噬菌體侵染細菌的實驗放射性同位素標記法

①實驗的目的是什么？DNA是真正的遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)的組成元素：DNA的組成元素：（標記32p）（標記35s）C、H、O、N、SC、H、O、N、P1.噬菌體侵染細菌過程

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。吸附注入合成組裝釋放④實驗的過程如何進行？（對什么元素進行標記？）2.赫爾希和蔡斯的實驗過程目前十二頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點A、標記細菌：細菌+含35S的培養(yǎng)基細菌+含32P的培養(yǎng)基含35S的細菌含32P的細菌B、標記噬菌體：噬菌體+含35S的細菌噬菌體+含32P的細菌含35S的噬菌體含32P的噬菌體C、噬菌體侵染細菌：含35S的噬菌體+細菌含32P的噬菌體+細菌④赫爾希和蔡斯的實驗過程如何進行？D、離心分離、放射性檢測：目前十三頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點噬菌體比大腸桿菌輕噬菌體侵染細菌實驗的檢測結(jié)果（請看書P45圖3-6）上清液：沉淀物：噬菌體顆粒細菌(蛋白質(zhì)外殼)(含被注入的DNA)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蛋白質(zhì)DNA有放射性無無有放射性上清液“放射性很高”沉淀物也有放射性？上清液也有放射性？——分離不完全(噬菌體蛋白質(zhì)外殼)——釋放出來的、未侵染的噬菌體/釋放的/未侵染的)很高很低很低很高沉淀物“放射性很高”35S32P思考：3.赫爾希和蔡斯實驗的結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)。目前十四頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點例題：如果用15N、32P、35S標記噬菌體，讓其侵染細菌，產(chǎn)生的子代噬菌體與親代噬菌體形態(tài)完全相同，而子代噬菌體的組成成分中，能夠找到的放射性元素為()

A．可在外殼中找到15N和35S B．可在DNA中找到15N、32P C．可在外殼中找到15N D．可在DNA中找到15N、32P、35SB目前十五頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點4、噬菌體侵染細菌的實驗中，在細菌內(nèi)合成子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼——DNA可以指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。1、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，對S菌加熱處理，DNA仍具有生物活性——DNA分子結(jié)構(gòu)具有相對穩(wěn)定性。2、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，R型細菌可以轉(zhuǎn)化生成S型細菌——DNA可以發(fā)生可遺傳的變異。3、噬菌體侵染細菌的實驗中，DNA在親代與子代噬菌體中具有連續(xù)性——DNA可以發(fā)生復(fù)制，由親代傳遞給子代。能產(chǎn)生可遺傳變異具有相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)能自我復(fù)制,使親子代具有一定的連續(xù)性④能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，從而控制生物的性狀作為遺傳物質(zhì)所必須具備的特點:能貯存大量的遺傳信息目前十六頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點煙草花葉病毒流感病毒SARS病毒下面這些生物的遺傳物質(zhì)是什么？［敢于質(zhì)疑］DNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？目前十七頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點如果你是科學(xué)家，請設(shè)計實驗證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？背景知識：煙草花葉病毒TMV是由RNA和蛋白質(zhì)組成的，在感染煙草時，會出現(xiàn)致病斑。［課堂延伸］目前十八頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點煙草花葉病毒不含DNA，只有RNA和蛋白質(zhì)，其遺傳物質(zhì)是什么？煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA思路:煙草花葉病毒的RNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開，直接地、單獨地去觀察他們各自的作用，從而判斷誰才是遺傳物質(zhì)①僅RNA能使煙草產(chǎn)生原樣病斑

②僅蛋白質(zhì)能使煙草產(chǎn)生原樣病斑

③RNA和蛋白質(zhì)都能使煙草產(chǎn)生原樣病斑若出現(xiàn)①結(jié)果則僅RNA是遺傳物質(zhì)；

若出現(xiàn)②結(jié)果則僅蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)；

若出現(xiàn)③結(jié)果則RNA和蛋白質(zhì)都是遺傳物質(zhì)課題：探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？預(yù)測結(jié)果：（現(xiàn)象）提出問題：作出假設(shè)：設(shè)計實驗：得出結(jié)論：目前十九頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點實驗探究蛋白質(zhì)RNA分離感染煙草感染煙草實驗結(jié)果出現(xiàn)病斑不出現(xiàn)病斑實驗結(jié)果結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)目前二十頁\總數(shù)二十一頁\編于十二點細胞結(jié)構(gòu)生物原核生物真核生物遺傳物質(zhì)是DNA非細胞結(jié)構(gòu)生物遺傳物質(zhì)是RNA只含DNA的病毒：只含RNA的病毒：生物總結(jié)4、由于大