核酸是遗传物质的证据

课件52张PPT。第三章 遗传的分子基础第一节
核酸是遗传物质的证据 19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由 基因 控制的? 20世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证明了：基因位于 染色体 上。 20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由 蛋白质和DNA （成分）组成。蛋白质DNA染色体
（一）染色体的化学组成
DNA
染色体 蛋白质 组蛋白
RNA 非组蛋白
蛋白质含量约为DNA的二倍, RNA含量很少,还不到DNA量的10% 染色体上的DNA和蛋白质，哪种成分是遗传物质？问题探讨讨论：肺炎双球菌体内转化实验肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌的实验烟草花叶病毒的转化实验实验探究过程菌落实验一 ——格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验格里菲思肺炎球菌有多种类型它的菌落光滑(Smooth)，菌体有荚膜，是有毒性的球型菌，能够使人患肺炎或使小鼠患败血病。它的菌落粗糙(Rough)，菌体无荚膜，是无毒性的球型菌。1、将R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。分析：R菌不致死，无毒。2、将S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠死亡。分析：S菌使小鼠致死，有毒性。3、将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡分析：S菌死亡后失去毒性,不致死。4、将无毒的R型活菌与加热杀死后的S型菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，并分离出S活菌。转化（有毒有荚膜） 实验结论：在第四组实验中，已经被杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质---“转化因子”。且这种性状的转化是可以遗传的。肺炎双球菌内到底
哪种成分是转化因子呢？S型菌内的转化因子到底是什么？DNA蛋白质RNAS型菌的化学成分糖类脂类其他物质 假如你是当时的科学家,应该怎样设计实验来证明“转化因子”是什么物质?讨论:探究S型细菌体内到底哪种化学物质是“转化因子”（遗传物质）S型细菌体内的蛋白质是“转化因子”思路：将S型细菌体内的蛋白质单独提 取出来，与活R型菌混合注入 小鼠体内，看其是否发生转化。①若单纯蛋白质就能使R型细菌发生“转 化”，且转化形状能遗传；（结果） 则蛋白质是“转化因子” 。 （结论）预期实验
结果（现象）
及结论：②若单纯蛋白质不能使R型细菌发生“转 化”； （结果） 则蛋白质不是“转化因子” 。（结论）实验课题：实验假设：进行实验：实验 二——艾弗里及其同事的肺炎双球菌体外转化实验艾弗里的实验： 艾弗里的实验： 艾弗里的实验： 结论：
DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质
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？1952年赫尔希（A.Hershey)和蔡斯（M.Chase)更具说服力的实验三:噬菌体侵染细菌的实验T2噬菌体噬菌体侵染细菌的实验T2噬菌体的成分中，只有DNA和蛋白质两种物质。
T2噬菌体属于细菌病毒，营专性寄生生活，它的专一宿主为大肠杆菌。猜测：进入细胞的是DNA，蛋白质外壳留在细胞外。噬菌体侵染大肠杆菌时，什么物质进入宿主细胞内？电子显微镜下的大肠杆菌和噬菌体大肠杆菌T2噬菌体C、H、O、N、PC、H、O、N、S（标记32p）（标记35s ）噬菌体侵染细菌过程吸附注入合成组装释放噬菌体利用细菌体内的营养物质生活和繁殖噬菌体细菌的实验(动画演示)单击画面继续科学家用放射性同位素35S（只标记外壳）标记了一部分了噬菌体，用32P（只标记DNA）标记了另一部分噬菌体，分别去感染细菌，再看放射性出现的路径。T2噬菌体的遗传物质究竟是DNA还是蛋白质呢？怎样使噬菌体外壳带上35S标记？怎样使噬菌体DNA带上32P标记？ 要使噬菌体带有放射性标记，必须使噬菌体的生活环境中带有放射性，而噬菌体又是寄生生活（寄生在细菌体内），所以应先使细菌带有放射性，要使细菌带有放射性，必须使细菌的生活环境中带有射性，即将细菌分别放在带有35S和32P培养液中培养一段时间，使细菌分别带上35S和32P标记，再用噬菌体分别去感染这两种细菌，就能使噬菌体分别带上这两种放射性。亲代噬菌体35S标记蛋白质寄主细胞内无35S标记蛋白质子代噬菌体外壳蛋白质没有35S被感染的大肠杆菌实验过程：用放射性同位素35S标记外壳蛋白质子代噬菌体内无放射性亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体32P标记DNA无32P标记DNADNA有32P标记用放射性同位素32P标记内部DNA子代噬菌体内有放射性结论: 噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。因此DNA才是真正的遗传物质。
35S标记
蛋白质子代
噬菌体外壳蛋白质
没有35S32P标记
DNA子代
噬菌体DNA有
32P标记 噬菌体侵染细菌实验（同位素示踪法）DNA是真正的遗传物质。DNA中有32P标记DNA中有32P标记外壳蛋白无35S标记外壳蛋白无35S标记这些病毒只含有RNA和蛋白质但是，有些病毒不含有DNA，只含有RNA和蛋白质，它们的遗传物质又是什么呢？HIV病毒SARS病毒烟草花叶病毒左：正常烟叶 右：病叶是遗传物质RNA【实验四、烟草花叶病毒感染实验】结论：是烟草花叶病毒的RNA而不是蛋白质感染了烟草（RNA是遗传物质）DNA是噬菌体的遗传物质。
RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
原核生物真核生物DNA和RNA均有，DNA是遗传物质。
绝大多数生物DNA是遗传物质。少数生物只有RNA一种核酸，RNA是遗传物质。DNA是主要的遗传物质例：病毒的遗传物质是（ ）
人的遗传物质是（ ）
A、DNA B、RNA
C、DNA和RNA D、DNA或RNADA 核酸是生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质，少数生物的遗传物质是RNA的。
总结因此DNA是主要的遗传物质。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.噬菌体外壳的合成场所是
A.细菌的核糖体 B.噬菌体的核糖体
C.噬菌体的基体 D.细菌的拟核
2.噬菌体在繁殖过程中利用的原料是
A.自己的核苷酸和氨基酸
B.自己的核苷酸和细菌的氨基酸
C.细菌的核苷酸和氨基酸
D.自己的氨基酸和细菌的核苷酸1、在证明DNA是遗传物质的几个著名经典实验中，在实验设计思路中最关键的是
A.要用同位素标记DNA和蛋白质
B.要分离DNA和蛋白质
C.要得到噬菌体和肺炎双球菌
D.要区分DNA和蛋白质，单独观察他们的作用。D课堂检测2、用放射性元素标记噬菌体如下图，侵染后用探针检测细菌体内噬菌体的放射性，则（　　）
A、检测到32P　　　　B、检测到35S
C、同时检测到35S和32P
D、同时检测不到35S和32PA3.噬菌体侵染细菌后，合成新噬菌体的蛋白质外壳需要（　 ）　A.细菌的DNA和氨基酸　　B.噬菌体的DNA及氨基酸　C.细菌的DNA和噬菌体的氨基酸　D.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸D 4、下图表示“肺炎双球菌转化实验”的部分研究过程，能充分说明DNA是遗传物质，而蛋白质等其它物质不是遗传物质的是D含活R型菌的培养基长出S型菌
只出R型菌
只出R型菌
只出R型菌①+S-DNA②+S-RNA③+S-蛋白质④+S-荚膜多糖S型菌
R型菌
R型菌
R型菌①②④ B. ①②③
C.①③④ D.①②③④5．噬菌体侵染细菌的实验能证明的是（ ）
A．DNA是主要的遗传物质　　
B．蛋白质是遗传物质
C．DNA是遗传物质　　　　
D．DNA能产生可遗传的变异C6. 下列生物中只含一种核酸的是（ ）
A.玉米 B.草履虫 C.金鱼 D.病毒D7、一切生物的遗传物质是（ ）
A、核酸
B、变异
C、DNA
D、蛋白质 A