第1节DNA是主要的遗传物质第3章 基因的本质


学习目标1.阐明DNA是主要的遗传物质的探索过程。2.说明DNA是主要的遗传物质。3.说明自变量控制中的"加法原理"和"减法原理"。4.认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程，认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用。


一、对遗传物质的早期推测孟德尔豌豆杂交实验性状是由遗传因子控制的摩尔根果蝇实验基因位于染色体上


一、对遗传物质的早期推测DNA分子蛋白质染色质染色体哪种物质是遗传物质？•遗传物质具有什么特点？能够储存大量遗传信息能够准确复制自己，传给下一代结构稳定可以控制生物的性状暂停、思考、表述


一、对遗传物质的早期推测20世纪20年代，大多数科学家认为：蛋白质是生物体的遗传物质。①蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子；②氨基酸多种多样的排列组合方式；③可能蕴含着遗传信息。20世纪30年代，科学家发现：①DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子；②组成DNA的脱氧核苷酸有4种；③每种脱氧核苷酸都有特定的碱基。由于对DNA分子的结构没有清晰了解，蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。


二、肺炎链球菌的转化实验 1、格里菲思（F.Griffith,英国）1928年（体内转化实验） （1）肺炎链球菌的两种类型R型S型菌落表面粗糙（rough）没有多糖类的荚膜，无致病性菌落表面光滑（smooth）有多糖类的荚膜，有致病性


二、肺炎链球菌的转化实验（2）格里菲斯实验过程小鼠不死亡小鼠死亡小鼠不死亡S型活菌R型活菌加热致死的S型菌体内分离出S型活菌1.第一组第二组实验作用是什么？2.第二组死亡小鼠体内分离出S型活菌，说明了什么？3.如何解释第三组实验结果（即小鼠不死亡）？对照实验使小鼠死亡的确实是S型活细菌加热致死的作用原理： 蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80～100 ℃的温度范围内，蛋白质失活，DNA双链解开;当温度降至55 ℃以下时，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质不能恢复活性。暂停、思考、讨论


二、肺炎链球菌的转化实验（2）格里菲斯实验过程小鼠不死亡小鼠死亡小鼠不死亡小鼠死亡S型活菌R型活菌加热致死的S型菌R型活菌与加热致死的S型菌体内分离出S型活菌体内分离出S型活菌


混合后注射到小鼠体内，
会型何出现活的S如细菌？暂停、思考
二、肺炎链球菌的转化实验R活菌 S活菌+S死细菌转化（3）实验结论：已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子（遗传物质）。•第四组实验导致小鼠死亡是什么菌？活的S型细菌，从体内分离出S型活菌•为什么将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌


你学习了哪些实验方法?实验中要控制
单一变量设置
对照组暂停、思考、表述
二、肺炎链球菌的转化实验（2）格里菲斯实验小鼠不死亡小鼠死亡小鼠不死亡小鼠死亡S型活菌R型活菌加热致死的S型菌R型活菌与加热致死的S型菌体内分离出S型活菌体内分离出S型活菌•从格里菲思的实验中，


其型能使R型细菌转化为S中细菌的物质（转化因子）是什么
呢 R活菌 ？ S活菌+S死细菌转化•在证明DNA还
是蛋白质或其他中质是遗传物质物实验的最关键的设计思
路是什么？必须
将蛋白质、其他DNA分开，物质与单独、直接地观
察它们的作用，才能确定究竟谁、暂停是遗传物质。思考、讨论、表述
二、肺炎链球菌的转化实验•S型细菌的主要组成成分是什么？


制，难以单独提纯，怎么办酶酶？解法暂停、思考
二、肺炎链球菌的转化实验•条件限


里（O.Avery,美体）20世纪40年代国（外加化实验） 将转热致死的S型菌
破碎后，首先设法去除绝大部分糖类、蛋白质和
脂质，制成细胞提取物。
•
观
察
什
么
？
二、肺炎链球菌的转化实验2、艾弗


里（O.Avery,美）国20世纪40年代（体外：化实验） 实验结论转DNA是使R型细菌
产生稳定遗传变化的物质
二、肺炎链球菌的转化实验2、艾弗


本P46
二、肺炎链球菌的转化实验课


噬菌体侵质•DNA/蛋白染细菌的实验是遗传物质？如何证明？亲
代→子代注入
从体中什么物质菌亲代传递到子代，控制子代性状？T2噬
生大量后代•噬
遗传物质产
体（菌寄大生在杆肠菌内的病毒）
三、


噬菌体侵染细菌的实验•噬
从体中什么物质菌亲代传递到子代，控制子代性状？注入
微观世界物质行踪？标素标记法/同位素示踪法
记的是元素同位
遗传物质如何探测
三、


噬菌体侵染细菌的实验注入
微观世界物质？踪行暂停、思考、讨论
素标记法•标
记么蛋白质DNA上/什元素，使之区开？DNA （C、H、O、N分、P）（C、H、O、N、S）32P35S蛋白质如何使
噬菌体上的物质被标记？如何使大
肠杆菌被标记？先
含有在放射同性位养培素基培养大
遗传物质同位
肠杆菌，再培养噬菌体。如何探测
三、


噬菌体侵染细菌的实验放射
路2、实验方法32P标
直接地单独地去观察它们各自的作用。1、实验思
性同位素标记法（同位素示踪）法。将DNA和蛋白质分开，
元素C、H、O、N、P35S标
元素C、H、O、N、S
记的噬主体菌组要成记的噬成体菌组要主
三、


噬菌体侵染细菌的实验① 培养带
标记的噬3体：菌、实验过程含
放射性同位3素5S培养射放性同位素32P培养
大肠杆菌大大肠杆菌大
肠杆35菌ST2噬杆肠菌32PT2噬
菌体含菌体
菌体35S培养噬菌体32P培养噬
三、


噬菌体侵染细菌的实验35S标
记的噬菌体32P标
染噬
菌体将遗传物质注入
大肠杆菌暂停、思考
记的噬菌体侵
三、


噬菌体侵染细菌的实验亲
代噬菌体离
吸附在大肠杆菌外的
噬菌体分离使
心搅拌使
亲子代噬菌体分离获得
含有子代噬菌体的大
噬菌体
肠杆菌子代
肠杆菌大
三、


噬菌体侵染细菌的实验离
标记物质具有的放射性如果
后离心35S标
被标记是物质的遗传物质，
记的噬
记的噬菌体与细菌
便会进入大肠杆菌大
心后搅拌
菌体离
混合35S标
了大肠杆菌，那么大肠杆菌
便具有放射
性放射
杆肠存在于菌沉淀，中那么沉淀便会
后离心32P标
具有进入
性
记的噬
记的噬菌体与细菌
心后搅拌
菌体被
混合32P标
三、


噬菌体侵染细菌的实验预
演绎
测放射性检结果A测组（蛋白质）的
沉淀遗传物质是蛋白质遗传物质是DNA噬
沉淀B组（DNA）的
放射性强A组
放射性无
沉淀放射性弱B组沉淀放射性强暂停、
菌体被感
染的大肠杆菌（含有子代
噬菌体）强无
三、


液的放射
噬菌体侵染细菌的实验离
性很高沉淀
物的放射
性很低上清
还
要
后离心35S标
看
记的噬
记的噬菌体与细菌
裂解在新
心后搅拌
子
菌体离
混合35S标
形成的
液的放射代
噬菌体中没有
性很低
放
检测
射
到35S细菌
物的放射
性
性很高上清
！
后离心32P标
！
记的噬
裂解
记的噬菌体与细菌
！在新
心后搅拌
菌体沉淀
混合32P标
形成的噬菌体中检测到35P细菌
三、


噬菌体侵染细菌的实验1952年，
美国遗传学家赫尔希（A.D.Hershey）和蔡斯（M.C.Chase）以T2噬
菌体为实验料材，利用放射性同位素标记技术进行
实验。噬
析:5、实验结论:
菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内噬部,入体的DNA进菌了细菌内
部。子代
噬菌体的各种性状是通过亲的代DNA遗传给后代的,因
此DNA是遗传物质。4、实验分
三、


噬菌体侵染细菌的实验噬
(体的结构噬菌病体是菌毒)病
部（DNA或）RNA）病
毒核酸蛋白质（
外壳或衣壳）（内
毒的生殖①增活方式： 寄
培养基来培养病毒）②增殖
生 于活细胞中（不能用
吸附
过程： 吸附装 组放释
注入
注入
合成 合成 组
装 释放
三、


噬菌体侵染细菌的实验1.保
温时间过长或过短会对实验结果
造成什么影响？2.搅拌
温时间过长或过短，两组实验
放射性都主要出现在上清
液中。两组
时间过短会对实验结果造
成什么影响？保
放射性都主要出现在沉淀
物中。暂停、思考、表述
三、


噬菌体侵内肺炎双球菌体染细菌的实验转化实验肺炎双球菌体
总结、表述
个经典实验对比暂停、
菌体侵染细菌实验实验
外转化实验噬
里赫尔希和蔡杀加热斯死的S型菌体内有
者思
法将DNA与蛋白质等，开分单独地研究它们
路分离方式结 论设
遗传功A。证明DN能是遗传物质。酶
解法:分素标记法：标
别加R到入型菌中同位白DNA和蛋记质DNA是遗传物质。格里菲思艾弗
“转化因子
”三
三、


据烟草花叶
你设计让也证明RNA是遗传物质，你会怎么做暂？停、思考、讨论
烟草花叶病毒侵染实验•如果
病毒 左：正常烟叶 右：病叶1、
四、RNA是遗传物质的实验证


据蛋白质RNA 分
患病得到全
得到病毒 ： 请利
别侵染健康烟草植株患
病不新病毒不能
用“减法原理”进一步完善实验
四、RNA是遗传物质的实验证


胞NA物含有D生和RNA病
大多数生物的遗传物质是DNA核酸是细
毒RNA病
毒或有DNA含RNADNA病
毒遗传物质是DNA遗传物质是RNA绝
胞内携带遗传信息的物质。（必修一 P35）
小结DNA是主要的遗传物质细