3.1 DNA是主要的遗传物质（课件）

第一节　DNA是主要的遗传物质 荧光水母 荧光猪 荧光猪会发出与水母同样的绿色荧光，是因为科学家将发光水母中与发出绿色荧光有关的遗传物质导入了猪的细胞中。荧光猪身上具有了水母的某些性状表现，归根结底离不开遗传物质对生物体性状的控制。遗传物质到底是什么呢？ “遗传因子” 孟德尔 命名基因 约翰逊 提出基因在染色体上的假说 萨 顿 实验证明基因位于染色体上 摩尔根 遗传物质的探索 科学家发现：染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质 DNA ? 蛋白质 3 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。在这两种给物质中，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。 你认为遗传物质可能具有什么特点？ DNA 蛋白质 染色质 染色体 问题探讨 能够储存大量遗传信息； 结构比较稳定。 能够精准复制自己； 4 蛋白质是生物体的 遗传物质。 一、对遗传物质的早期推测 蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。 原因： 蛋白质中氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息 对DNA结构认识的不足 大多数科学家认为——蛋白质是遗传物质 “我们表示怀疑！” 艾弗里 赫尔希 格里菲思 肺炎链球菌体内转化实验 肺炎链球菌体外转化实验 噬菌体侵染大肠杆菌的实验 格里菲思的实验材料是什么？两种菌落有什么不同？ 2 首先向“遗传物质是蛋白质”提出挑战的是谁？ 1 小鼠、两种肺炎链球菌 （一）格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 有无荚膜 有无毒性 表面光滑 Smooth 表面粗糙 Rough 有多糖荚膜 无荚膜 无毒 有毒 相关信息 荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌，感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。 同样属于肺炎链球菌，为什么S型肺炎链球菌有致病性？而R型肺炎链球菌无致病性？致病性的来源是荚膜吗？ 格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验 R型 活细菌 S型 活细菌 小鼠不死亡 （第一组） 小鼠死亡 （第二组） S型 活细菌 加热杀死的 S型细菌 小鼠不死亡 （第三组） R型活细菌+加热 杀死的S型细菌 小鼠死亡 （第四组） S型 活细菌 肺炎链球菌的转化实验——体内转化实验 加热的作用原理 (1)加热会使蛋白质变性失活，这种失活是不可逆的。由于蛋白质失活，酶等生命体系失去其相应功能，细菌死亡。 (2)加热时，DNA的结构也会被破坏，但当温度降低到55 ℃左右时，DNA的结构会恢复，进而恢复活性。 9 小组讨论3min，完成以下问题： 问题2：分析本实验的自变量为？因变量为?对照是？ 问题3：第一组、第二组、第三组、第四组实验分别说明了什么？ 问题4：通过本实验能够得出的实验结论为？ 自变量：给小鼠注射的不同处理的各菌 因变量：小鼠是否死亡，小鼠体内分离出的菌种 对照：四个组都是实验组，实验组直接相互对照 一：R型菌不会使小鼠死亡，无致病性 二：S型菌会使小鼠死亡，有致病性 三：加热杀死的S型菌不会使小鼠死亡，无致病性。 四：加热杀死的S型菌可以将活的R型菌转化为S型菌。 加热杀死的S型菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——“转化因子”。 该实验不能证明DNA是遗传物质。 10 艾弗里（O.Avery） “转化因子”是什么？我来继续研究。 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA…… 加热致死的S型细菌 破碎 细胞提取物 较多的DNA、 少量的糖类、 蛋白质和脂质 设法去除 大部分糖类、蛋白质和脂质 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA 加热杀死的S型细菌 在杀死的S型细菌中含有哪些物质？ 实验思路： 困难： 设法把S型细菌的各种物质分开，单独、直接地观察它们的作用。 提纯技术条件限制，难以彻底提纯 思路转换： 用酶去除掉细胞提取物中的特定物质，观察转化情况的变化 蛋白酶 第二组 第一组 RNA酶 第三组 酯酶 第四组 去除蛋白质 去除RNA 去除脂质 去除DNA 肺炎链球菌的转化实验——体外转化实验 全称：蛋白水解酶 2.各种不同酶的功能是？该实验体现了酶的？ ①去除细胞提取物中的特定物质，来验证其是否为转化因子 ②专一性 3.加DNA酶后只长R型菌说明什么问题？ 没有DNA，R型菌不能转化为S型菌， 说明细胞提取物中的转化因子很可能就是DNA。 1.该实验的自变量为？因变量为？对照是？ 自变量：添加酶的种类 因变量：培养基中细菌的种类 对照是：第一组（空白对照） 分析实验： 艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与DNA的极为相似，于是得出结论：P44 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的