内容正文:
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
聪明的儿子,一般有个聪明的妈
温故知新:
S型菌
荚膜
控制荚膜形成的X基因
加热
杀死
被破坏的S型菌
X基因吸附在R型菌表面
X基因进入R型菌
重组
R型菌转化成S型菌
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;当温度恢复至室温后,DNA双链能够重新恢复,但蛋白质的活性无法恢复。
知识拓展
R型细菌转化为S型细菌的本质:
基因重组
注意:只是少数R型细菌转化为S型细菌
温故:
使用肺炎链球菌作为实验材料的优点是什么?
1.结构简单,DNA和蛋白质相对独立存在
2.繁殖速度快
知新:
有没有更好的材料、更好的方法能够将DNA和蛋白质分开,单独去观察它们的作用呢?
病毒
蛋白质外壳
核酸
C、H、O、N、S
S
C、H、O、N、P
P
病毒
分别标记DNA和蛋白质——放射性同位素标记技术
难题:如何使病毒的DNA和蛋白质分别被32P和35S标记?
一 赫尔希和蔡斯——噬菌体侵染细菌的实验
噬菌体的模式图
资料:
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒。在T2噬菌体的化学组分中,60%是蛋白质,40%是DNA。
大肠杆菌
思考:我们如果要培养噬菌体,应该怎么操作?
用活的细菌培养噬菌体
噬菌体侵染细菌实验(视频)
组装
合成
注入
吸附
释放
一 赫尔希和蔡斯——噬菌体侵染细菌的实验
原料来自
35S
原料来自
大肠杆菌
培养基
35S
35S
(蛋白质外壳)
(先用含35S、32P的培养基分别培养大肠杆菌,
再分别用被35S、32P标记大肠杆菌培养噬菌体)
培养
培养
思考:如何将35S、32P标记到T2噬菌体上?
第一步:分别标记细菌
第二步:分别标记噬菌体
第三步:标记的噬菌体分别侵染未被标记的细菌
第四步:分析实验结果,得出结论
35S标记的噬菌体
用35S标记的噬菌体与大肠杆菌混合
经短时间保温后用搅拌器搅拌
离心检测上清液和
沉淀物中的放射性物质
细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性
上清液放射性很高
沉淀物放射性很低
子代噬菌体中无35S
一 赫尔希和蔡斯——噬菌体侵染细菌的实验
搅拌的目的是什么?何时进行搅拌能达到实验目的?
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离;
噬菌体侵入大肠杆菌后,大肠杆菌裂解之前
离心的目的是什么?
让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
不能证明蛋白质不是遗传物质。
上清液放射性很高
说明T2噬菌体中的蛋白质没有进入大肠杆菌。
沉淀物放射性很低
搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌上,随细菌离心到沉淀物中。
一 赫尔希和蔡斯——噬菌体侵染细菌的实验
32P标记的噬菌体
子代噬菌体中含32P
用32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合
经短时间保温后用搅拌器搅拌
离心检测上清液和
沉淀物中的放射性物质
细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性
上清液放射性很低
沉淀物放射性很高
说明T2噬菌体中的DNA进入了大肠杆菌。
说明DNA是真正的遗传物质
沉淀物放射性很高
上清液放射性很低
培养(保温)时间过短,部分噬菌体还未侵染细菌;
培养(保温)时间过长,部分子代噬菌体已经释放。
一 赫尔希和蔡斯——噬菌体侵染细菌的实验
沉淀物
上清液
蛋白质外壳
放射性很高
35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌
大肠杆菌+子代噬菌体
没有放射性35S
放射性很低
?
可能由于搅拌不充分,少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的放射性
说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内
沉淀物
上清液
蛋白质外壳
无放射性
32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌
大肠杆菌+子代噬菌体
有放射性32P
放射性很高
低放射性
一是保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中;二是保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液。
说明DNA进入到细菌内
一 赫尔希和蔡斯——噬菌体侵染细菌的实验
一 赫尔希和蔡斯——噬菌体侵染细菌的实验
35S标记的噬菌体 32P标记的噬菌体
上清液
沉淀物
子代噬菌体
结论
放射性高
无放射性
无放射性
放射性高
放射性低
有放射性
DNA进入到细菌的细胞中,蛋白质没有进入细菌细胞
DNA才是噬菌体的遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质
噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内部,噬菌体的DNA进入了细菌内部。
4.实验分析:
5.实验结论:
总 结
肺炎链球菌
体内转化实验