内容正文:
第三章 基因的本质
第一节 DNA是主要的遗传物质
目录
A G E N D A
01
遗传物质
的早期猜测
02
格里菲思
肺炎链球菌体内转化实验
03
艾弗里
肺炎链球菌体外转化实验
04
赫尔希、蔡斯
噬菌体侵染实验
05
烟草花叶病毒
感染烟草实验
2
对遗传物质的早期推测
DNA or 蛋白质?
①储存大量的遗传信息
②可以准确地复制,并传递给下一代
③结构比较稳定
孟德尔
生物的性状由遗传因子控制
约翰逊
遗传因子替换为基因
摩尔根
基因在染色体上线性排列
染色体主要由DNA和蛋白质两种物质构成
遗传物质可能具备有哪些特点呢?
3
蛋白质是遗传物质
DNA是遗传物质
4
肺炎链球菌
转化实验
R型细菌
S型细菌
菌落小
菌落大
无毒性
有毒性
人鼠患肺炎
小鼠并发败血症死亡
格里菲思
艾弗里
有荚膜
无荚膜
(rough)
(smooth)
体内转化实验
体外转化实验
、粗糙
、光滑
5
格里菲思
Frederick Griffith
肺炎链球菌体内转化实验
第四组结果说明了什么?
转化
+
6
思考
格里菲思提出的“转化因子”到底是什么呢?如何证明你的想法。
7
艾弗里
设法将DNA和蛋白质等物质分开,直接、单独地观察各自的作用
肺炎链球菌体外转化实验
Oswald Theodore Avery
DNA RNA
脂质 多糖
蛋白质
逐步去除加热杀死的S型菌粗提取物中的某些成分
若去除后转化不能发生,则去除的极有可能为“转化因子”
8
+
含R型菌
S型菌细胞提取物
+
+
蛋白酶(或RNA酶、酯酶)
DNA酶
第1组
第2~4组
第5组
得出结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
蛋白质不是。
9
10
科学方法
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
与常态比较,人为增加某种影响因素
如“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,与对照组相比,实验组分别作加热、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理。
与常态比较,人为去除某种影响因素
如艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质。
11
质疑
当时科学界深信蛋白质是遗传物质
S型菌细胞提取物不纯
12
赫尔希
T2噬菌体侵染细菌实验
Alfred Hershey
/蔡斯
Martha Chase
DNA
蛋白质
大肠杆菌
13
14
噬菌体借尾丝吸附在细菌表面
把DNA注入到细菌细胞
利用细菌的化学成分、酶系统和核糖体合成出噬菌体的DNA、蛋白质
新合成的DNA、蛋白质组装成子代噬菌体
细菌解体,释放出噬菌体
吸附
注入
合成
组装
释放
现在你清楚噬菌体侵染细菌的步骤了吗
?
15
视频中出现了噬菌体侵染细菌的哪些步骤呢?
思考
为什么赫尔希和蔡斯选择噬菌体作实验材料呢?有什么好处?
噬菌体只含DNA和蛋白质,侵染时只有DNA进入大肠杆菌
如何设计实验呢?
17
可以用减法原理将噬菌体DNA和蛋白质分别除去吗?
这样会破坏噬菌体的完整结构,使其失去侵染能力
噬菌体DNA和蛋白质在一起,有什么办法区分二者?
同位素标记法,
35S、32P分别标记噬菌体蛋白质、DNA
如何用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA呢?
T2噬菌体营寄生生活、无法独立生存。应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体。
如何直接单独地研究噬菌体DNA和蛋白质各自的作用?
C H O N P
C H O N S
能否直接将其分别放在含35S、32P的培养基中培养?
18
标记
保温
搅拌
离心
检测
上清液放射性很高
沉淀物放射性很低
上清液放射性很低
沉淀物放射性很高
搅拌不充分
保温时间过长或过短
35S
32P
思考
细菌裂解释放出的噬菌体中,可以检测到32P标记的DNA,但不能检测到35S标记的蛋白质,这说明了什么呢?
DNA是噬菌体的遗传物质
20
格里菲思
艾弗里
赫尔希/蔡斯
遗传物质是DNA
21
思考
只有DNA是遗传物质吗?
有些病毒不含DNA,只含蛋白质和RNA,如新冠病毒、艾滋病毒和烟草花叶病毒。
如何用实验探究呢?
22
烟草花叶病毒
被烟草花叶病毒感染的烟草
23
分别侵染健康烟草植株
患病
得到病毒
RNA
蛋白质
不患病
不能得到病毒
RNA也是遗传物质
烟草花叶病毒感染烟草的实验
24
总结
噬菌体侵染细菌实验
实验过程
侵染过程
实验方法
DNA是遗传物质
烟草花叶病毒侵染烟草实验
结果分析
RNA也是遗传物质
DNA是
主
要
的
遗
传
物
质
肺炎链球菌转化实验
体外转化
体内转化
格里菲思
艾弗里
DNA是遗传物质
25
Lavf57.58.101
Lavf57.58.101
Lavf57.41.100
$$