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第三章 遗传的分子基础 第一节 核酸是遗传物质的证据 肺炎双球菌 菌落 （肉眼观察） 荚膜 （显微镜观察） 毒性 （动物实验） R型细菌 S型 细菌 粗糙 光滑 有荚膜 无荚膜 无毒 有毒 一、肺炎双球菌转化实验(格里菲思) R型 和 S型菌的比较 （1）R型菌 1．肺炎双球菌的体内转化实验（格里菲思） （2）S型菌 （3） 加热 杀死 + 混合 （4） ＋ 实验者 实验结果 实验结论 不足之处 肺炎双球菌体内转化实验 格里 菲思 R型活细菌注射小鼠→ S型活细菌注射小鼠→ 加热杀死的S型细菌注射小鼠→ R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合注射→ 小鼠不死 小鼠死亡，体内有S型活菌 小鼠不死 小鼠死亡，体内有S型活菌 S型菌 体内有 转化因子 没有具体说明转化因子是什么物质。 2．肺炎双球菌的体外转化实验（艾弗里） 转化因子 转化因子到底是什么，DNA或蛋白质或是其他的有机物？实验思路是什么？如何操作？ 设法把DNA和蛋白质分开，单独直接观察它们作用。 2．肺炎双球菌的体外转化实验（艾弗里） DNA+DNA酶 只长R型菌 只长R型菌 只长R型菌 S型菌 实验结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。 实验缺陷：艾弗里提取的DNA最高时，还含有少量的蛋白质（至少含0.02％）。 有没有更好的材料，可以不用经过人工提纯DNA，就能单独地去观察DNA或蛋白质的作用呢？ 噬菌体(含DNA病毒)是寄生在细菌体内的病毒 T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 二、噬菌体侵染细菌实验 （含C、H、O、N、P） （含C、H、O、N、S） 噬菌体侵染细胞过程 单击画面继续 DNA是遗传物质的直接证据：噬菌体侵染细菌实验 C、H、O、N、P 1、想要知道噬菌体浸染细菌时DNA和蛋白质的“活动路线”，本实验可以采用什么实验方法？ 2、你会选取哪种元素的同位素来分别标记DNA和蛋白质？ 同位素示踪法 C、H、O、N、S 35S 32P 蛋白质： DNA： 3.怎样让噬菌体蛋白质中的S元素和DNA中的P元素被标记 用含35SO42-的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体去感染这种大肠杆菌 先用含32PO43-的培养基培养大肠杆菌，再用噬 菌体去感染这种大肠杆菌 1952年赫尔希和蔡斯 讨论1：用35S标记的实验，沉淀物中有少量放射性的原因是什么？ 可能由于搅拌不充分，有少量35 S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 讨论1：用35S标记的实验，沉淀物中有少量放射性的原因是什么？ 讨论2： 用32P标记的实验，上清液中有少量放射性的原因是什么？ 2讨论：用32P标记的实验，上清液中有少量放射性的原因是什么？ 1、是保温时间过短，有一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，使上清液出现放射性； 2、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，也会使上清液放射性含量升高。 结论:DNA是遗传物质 假设某种病毒（例如烟草花叶病毒）中不含DNA，只含RNA与蛋白质，那么什么才是遗传物质呢？你可以设计怎样的实验来证实？ 烟草花叶病毒（TMV） 【敢于质疑】 DNA是唯一的遗传物质吗？ 三、烟草花叶病毒的感染和重建实验 烟草花叶病毒感染实验 RNA 蛋白质 感染烟草 感染烟草 RNA 酶处理 实验的结论是什么？ 分离 分离 重组 重组 感染 新的病毒 实验的结论是什么？ 烟草花叶病毒重建实验 弗伦克尔实验 遗传物质 生物类型 举 例 DNA RNA 一切生物的遗传物质都是核酸。 细胞生物 DNA病毒 RNA病毒 细菌、 真菌、动物、植物 等 噬菌体等 烟草花叶病毒、HIV、SARS 等 小 结 DNA是主要的遗传物质 核心问题：谁在充当生物的遗传物质角色？ 说明DNA是遗传物质的实验证据： ▲ 肺炎双球菌的转化实验 ▲ 噬菌体侵染细菌的实验 说明DNA不是唯一遗传物质的实验证据： ▲ 烟草花叶病毒的重建实验 重点内容： 1.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验： ①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射小鼠 ②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射小鼠 ③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注