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1、曾宝仪和她的妈妈,肥肥和她的女儿,这祖孙三代的鼻子,瞧！这母女俩的下巴,第3章 基因的本质,孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状由 控制。,遗传因子,染色体,摩尔根通过果蝇实验证明了基因位于 上。,科学家发现：染色体主要组成成分 。,蛋白质和DNA,历史的步伐,DNA,染色体在遗传上的连续性和稳定性,?,蛋白质,第1节 ?是主要的遗传物质,确定思路,把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。,提出问题,你认为证明某一物质是遗传物质的思路是什么，具体可行的方法有哪些？,选择材料,分离提纯法、同位素标记、酶解法等,无论是高等复杂的生物还是低等简单的生物，都含有核酸和蛋白质，大家
2、觉得应该选择什么样的生物完成实验？为什么？,低等的，简单的生物。因为这样的生物结构简单，含有的物质少，便于研究。如：病毒、细菌等。,遗传物质是DNA还是蛋白质？,对遗传物质的早期推测,蛋白质的基本组成单位氨基酸 氨基酸多种多样的排列可能蕴含遗传信息 蛋白质是生物体主要的遗传物质？,认识肺炎双球菌,S型,R型,光滑Smooth,粗糙rough,有多糖类的荚膜,无多糖类的荚膜,有毒性,无毒性,菌落表面,形态,毒性,知识扩展：有荚膜的S型细菌进入机体后，由于受荚膜的保护，能够抵抗机体的免疫监控，从而迅速繁殖、扩散，引起机体发生疾病，最终使人患肺炎，使小鼠患败血症。,1、该实验分几步完成？每个步骤的顺
3、序能否变化？最为关键的步骤是哪一步？ 2、从第四组死亡的小鼠体内分离出了活着的S型细菌，是S型细菌“复活”了吗？这些S型菌的后代也是有毒性的S型菌，又说明了什么？,知识建构1 加热杀死的S型细菌中，含有某种促成活R型细菌向活S型细菌转化的活性物质“转化因子”。,过程探究1格里菲思肺炎双球菌体内转化实验,“转化因子”是什么？,请仔细思考并提出设计思路：“转化因子”可能是什么物质？如何通过实验得到证明？,实验设计寻找转化因子：,关键思路：把各种化合物分开，单独观 察，确定唯一变量 。,设计方法：把由S型细菌中分离、提取出的各 种成分，单独作用于R型细菌。,S型细菌,过程探究2艾弗里肺炎双球菌体外转
4、化实验,DNA+ DNA酶,2、分析实验结果，能得出什么结论？,知识建构2 “转化因子”是DNA，DNA是遗传物质。,这个实验结论足以让所有科学家信服吗？,1、加入DNA酶的组意图何在？,艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由于艾弗里实验中提取出的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。,针对上述资料，谈谈你的看法！,思维碰撞,实验材料：T2噬菌体、大肠杆菌,过程探究3赫尔希和蔡斯的实验,T2噬菌体中 60%是蛋白质, 40%是DNA,T2 噬菌体的特点, 是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 头部和尾部的外壳是由蛋白质构成，头部内含有DNA 在自身遗传物质的
5、指导下进行繁殖,原料来自大肠杆菌 子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。,噬菌体,大肠杆菌,同位素标记法,蛋白质的组成元素： DNA的组成元素：,C、H、O、N、S,C、H、O、N 、P,（标记32P）,（标记35S ）,标记噬菌体方法：,在分别含有放射性同位素32P 和35S的培养基中培养细菌,分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32P的噬菌体和含35S的噬菌体,实验过程及结果：,第一组 实验,第二组实验,亲代 噬菌体,35 S标记蛋白质,32 P标记DNA,寄主 细胞内,无35S标记蛋白质,无32P标记DNA,子代 噬菌体,外壳蛋白质无35S,DNA有32P标记,实验 结论,DNA分子具有连续性，
6、是遗传物质,1、 用35S、32P标记物质的理论基础是什么？能否用14C和18O进行标记？如何完成噬菌体的标记？ 2、简要叙述实验过程，理解什么是噬菌体颗粒？实验操作中短时间保温、搅拌、离心分别起到怎样的作用？ 3、35S标记的组，主要在上清液中检测到放射性，32P标记的组，却主要在沉淀中检测到放射性，说明了什么？,过程探究3赫尔希和蔡斯的实验,知识构建3DNA是真正的遗传物质,4细菌裂解后，释放出的大量子代T2噬菌体中，可以测到32P标记的DNA，但却不能测到35S标记的蛋白质，这又说明了什么？,（1）用35S标记的组，沉淀物中出现少量放射性的可能原因：可能由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌
7、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。,（2）用32P标记的组，上清液出现少量放射性的可能原因：一是保温时间过短，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；二是保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后已经释放到细菌体外，经离心后分布于上清液。,实验步骤,标记细菌,标记噬菌体,噬菌体侵染细菌（短时间保温）,搅拌离心,观察放射性的分布,“短时间”：保证子代噬菌体的DNA和蛋白质在大肠杆菌中正处于合成阶段，子代噬菌体还没有组装好，或虽已经组装但并未使细菌发生裂解,“保温”：为噬菌体培养提供适宜的恒定的温度，以保证酶的活性。,搅拌的目的：使吸
8、附在细菌上的噬菌体颗粒与细菌分离,离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。,内部DNA不存在了的噬菌体外壳,简要叙述噬菌体侵染细菌的实验过程。,流感病毒,SARS病毒,烟草花叶病毒,下面这些生物的遗传物质是什么？,敢于质疑,如果你是科学家，请设计实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么。,背景知识：烟草花叶病毒是由RNA和蛋白质组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。,课堂延伸,烟草花叶病毒不含DNA，只有RNA和蛋白质，其遗传物质是什么？,烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,思路:烟草花叶病毒的RNA和蛋白质区分开，直接地、单独地去观察他们各自的作用，从而
9、判断谁才是遗传物质,仅RNA能使烟草产生原样病斑 仅蛋白质能使烟草产生原样病斑 RNA和蛋白质都能使烟草产生原样病斑,若出现结果则仅RNA是遗传物质； 若出现结果则仅蛋白质是遗传物质； 若出现结果则RNA和蛋白质都是遗传物质,预测结果： （现象）,提出问题：,作出假设：,设计实验：,课题：探究烟草花叶病毒的遗传物质是什么？,得出结论：,过程探究4 H. Fraenkel-Conrat的烟草花叶病毒重建实验,知识建构4 RNA病毒的遗传物质是RNA,1、艾弗里和蔡斯、赫尔希的实验设计思路有什么共同之处？他们分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计？说明科学与技术之间的有什么相互关系？ 2、DN
10、A作为遗传物质具备哪些特点？ 3、回顾三十多年的探究历程总结生物体内的遗传物质。,课堂小结,4、噬菌体侵染细菌的实验中，在细菌内合成子代噬菌体蛋白质外壳DNA可以指导蛋白质的合成。,1、肺炎双球菌转化实验中，对S菌加热处理，DNA仍具有生物活性DNA分子结构具有相对稳定性。,2、肺炎双球菌转化实验中，R型细菌可以转化生成S型细菌DNA可以发生可遗传的变异。,3、噬菌体侵染细菌的实验中，DNA在亲代与子代噬菌体中具有连续性DNA可以发生复制，由亲代传递给子代。,有细胞 结构的 生物,无细胞结 构的生物,真核生物,原核生物,DNA和 RNA,DNA,玉米、草履虫人,乳酸菌蓝藻,DNA病毒,RNA病
11、毒,DNA,RNA,DNA,RNA,噬菌体,烟草花叶病毒,课后作业,疯牛病，是一种侵犯牛中枢神经系统的慢性的致命性疾病，由一种非常规的病毒朊病毒引起的一种疾病。朊病毒是一类非正常的病毒，它不含有通常病毒所含有的核酸，而是一种不含核酸仅有蛋白质的病毒。请同学在课后尝试设计实验方案去确定朊病毒的遗传物质是什么。 构建本节课的知识网络,巩固练习：,1、关于病毒的遗传物质的叙述正确的是,( ),A.,核糖核酸,B.,脱氧核糖核酸或核糖核酸,C.,脱氧核糖核酸,D.,脱氧核糖核酸和核糖核酸,B,2.生物的遗传物质是：( ) A.DNA B.RNA C.核酸 D. 蛋白质,C,3注射后能使小白鼠因患败血病
12、而死亡的是（ ） AR型肺炎双球菌 B加热杀死后的R型肺炎双球菌 C加热杀死后的S型肺炎双球菌 D加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合,D,4、用噬菌体去侵染内含有32P的细菌，在细菌解体后 ，含32P的应是( ) A、子代噬菌体DNA B、子代噬菌体蛋白质外壳 C、子代噬菌体所有部分 D、子代噬菌体不含32P,5、用噬菌体去感染内含大量3H的细菌，待细菌解体 后，3H应( ) A、随细菌的解体而消失 B、发现于噬菌体外壳和DNA中 C、仅发现于噬菌体的DNA中 D、仅发现于噬菌体的外壳中,A,B,6、噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外壳是( ) A.在噬菌体DNA的指导下，用细
13、菌的物质合成的 B.在细菌DNA的指导下，用细菌的物质合成的 C.在噬菌体DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的 D.在细菌DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的,【解析】 当噬菌体侵染细菌时，注入到细菌细胞内的只有噬菌体DNA，子 代噬菌体的蛋白质外壳和DNA都是在噬菌体DNA的指导下，用细菌的氨基酸和脱氧核苷酸合成的。 【答案】 A,7、某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，分别用同位素32P和35S做了标记(见下表)： 此实验所得结果是子噬菌体和母噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同。请分析： (1)子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是 ； (2)子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是 ； (3)此实验说明了 。,【答案】(1)32P、31P (2)35S (3)DNA是遗传物质,