高中生物课件-02遗传与进化-第3章 基因的本质

　　自从摩尔根提出基因的染色体理论以后，基因在人们的认识中不再是抽象的“因子”，而是存在于染色体上的一个个单位。但是基因到底是什么呢？摩尔根在他的 《基因论》一书的末尾说：“我们仍然 很难放弃这个可爱的假设：就是基因之 所以稳定，是因为它代表着一个有机的 化学实体。”这个假设成立吗？ 第3章　基因的本质 四川省自贡一中　周毅 §3—1　DNA是主要的遗传物质 【问题探讨】染色体、蛋白质和DNA 　　20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和　DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。 讨论： 　　①你认为遗传物质可 能具有什么特点？ 　　②你认为证明某一种 物质是遗传物质的可行方 法有哪些？ (染色体、蛋白质和DNA关系图) DNA 蛋白质 染色体 §3—1　DNA是主要的遗传物质 ·对遗传物质的早期推测 资料　蛋白质和DNA 　　20世纪20年代，人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的蛋白质。这就使人们很自然地想到，氨基酸多种多样的排列顺序(20n)，可能蕴含着遗传信息。当时还没有发现其他生物大分子具有类似的结构特点。因此，当时大多数科学家认为：蛋白质是生物的遗传物质。 　　到20世纪30年代，人们才认识 到　DNA　是由许多脱氧核苷酸聚合而 成的生物大分子，脱氧核苷酸的化 学组成包括磷酸、脱氧核糖、碱基。 组成DNA的脱氧核苷酸有4种，每一 种有一个特定的碱基。 　　这一认识本可以使人们意识到 DNA的重要性，但由于对DNA分子的 结构没有清晰的了解，认为蛋白质 是遗传物质的观点，仍占主导地位。 (脱氧核苷酸的化学组成) §3—1　DNA是主要的遗传物质 ·对遗传物质的早期推测 ·肺炎双球菌的转化实验 　　　　　　　　　　R型肺炎双球菌(无毒，无荚膜，菌落粗糙)，与加热杀死后的S型肺炎双球菌(有毒，有荚膜，菌落光滑)混合后，转化为S型细菌。说明已被加热杀死的S型细菌中，必然含有促成这种转化的活性物质——转化因子。 肺炎双球菌的转化实验(英.F.Griffith,1928) 　＊格里菲思实验： ①注射 R型活菌 ②注射 S型活菌 ③注射 S型死菌 ④注射 S型死菌 ＋ R型活菌 小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌 S型菌 小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌 S型菌 §3—1　DNA是主要的遗传物质 ·对遗传物质的早期推测 ·肺炎双球菌的转化实验 　＊格里菲思实验： 　＊艾弗里实验： 证明DNA是遗传物质的实验 (美.O.Avery，1944) 蛋白质 荚膜多糖 DNA S型菌 　　　　　　　　　将提纯的S型细菌的DNA、蛋白质和荚膜多糖，分别加入培养了　R　型细菌的培养基中，结果只有加入DNA，R型细菌才能转化，且纯度越高，转化越有效。 　　如果用DNA酶分解从S型细菌中提取的DNA，就不能使R型细菌发生转化。 　　结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质(DNA是遗传物质，而蛋白质不是) R型菌培养基 +DNA酶 R型 R型 R型 R型 S型 §3—1　DNA是主要的遗传物质 ·对遗传物质的早期推测 ·肺炎双球菌的转化实验 ·噬菌体侵染细菌的实验 　＊问题的提出： 　　　　　　　　　艾弗里在转化实验中提取的DNA，纯度最高时也还含有0.02%的蛋白质。因此，仍有人对其实验结论表示怀疑。 §3—1　DNA是主要的遗传物质 ·对遗传物质的早期推测 ·肺炎双球菌的转化实验 ·噬菌体侵染细菌的实验 　＊问题的提出： 　＊T2噬菌体： T2噬菌体模式图 DNA 蛋白质 头部 尾部 T噬菌体侵染细菌 　　　　　　　　　　　　　噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。子代噬菌体的性状，是通过亲代的DNA传给子代的。 　　结论：　DNA 才是真正的遗传 物质。 §3—1　DNA是主要的遗传物质 ·对遗传物质的早期推测 ·肺炎双球菌的转化实验 ·噬菌体侵染细菌的实验 　＊问题的提出： 　＊T2噬菌体： 　＊赫尔希和蔡斯的实验： T2噬菌体侵染细菌的实验(美.A.Hershey & M.Chase1952) 35S主要在上清液中 32P主要在沉淀中 35S标记 32P标记 32P检出 35S未检出 吸附 注入核酸 合成核酸和蛋白质 装配 释放 　　　　　　　　　　　　　噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。子代噬菌体的性状，是通过亲代的DNA传给子代的。 　　结论：　DNA 才是真正的遗传 物质。 §3—1　DNA是主要的遗传物质 ·对遗传物质的早期推测 ·肺炎双球菌的转化实验 ·噬菌体侵染细菌的实验 　＊问题的提出： 　＊T2噬菌体： 　＊赫尔希和蔡斯的实验：