第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成.
1909年，摩尔根对果蝇迸行实验，发现了伴性遗传的规律、连锁、交换和不分离规律等。并进一步证明基因在染色体上呈直线排列。
遗传物质是DNA还是蛋白质呢？
一、对遗传物质的早期推测
？
1、氨基酸→蛋白质
2、氨基酸有多种多样的排列方式，可能蕴含遗传信息
蛋白质是遗传物质
1、4种脱氧核苷酸→DNA
2、对DNA的结构没有清晰的了解
蛋白质是遗传物质
肺炎双球菌转化实验
噬菌体侵染细菌实验
烟草花叶病毒转化实验
二、实验探究过程
1、实验材料: 肺炎双球菌
多糖荚膜
菌体特点
有多糖类的荚膜
无多糖类的荚膜
菌落特点
光滑 Smooth
粗糙 Rough
有无毒性
有毒性，可致死
无毒性
使人患肺炎
使小鼠患败血症死亡
S型菌
R型菌
2、实验过程
（1）肺炎双球菌体内转化实验(格里菲斯)
（2）肺炎双球菌体外转化实验（艾弗里）
实验一 : 格里菲斯和艾弗里的肺炎双球菌转化实验
R型活菌注射到鼠体内
小鼠不死亡
S型活菌注射到鼠体内
鼠死亡，分离出S活菌
加热杀死S型菌注射到鼠体内
小鼠不死亡
R型活菌+加热杀死的S型菌混合，再注射到小鼠体内
鼠死亡，分离出S活菌，其后代也具有毒性
（1）体内转化实验（1928，格里菲斯）
思考：
2、第4组实验中的小鼠死亡的直接原因？
1、1、2组和2、3组对照各说明什么问题？
3、比较第3、4组实验,分析为什么第4组实验出现S型活菌？
R型活菌无毒
S型活菌有毒
加热杀死的S型菌没有毒性
【小资料】
通过提纯和鉴定分析发现加热杀死的S型细菌成分如下：
（2）体外转化实验（1944，艾弗里）
S型细菌
多糖
①
脂质
②
蛋白质
RNA
DNA
DNA+DNA酶
③
④
⑤
⑥
分别与R型活细菌混合培养
R型
R型
S型
R型
提取
DNA纯度越高，转化越有效
实验结论：“转化因子”是DNA，DNA才是遗传物质。
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。
1952年，赫尔希和蔡斯完成了
另一个更具有说服力的实验.
思维碰撞
实验二：赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验
1、实验材料：
大肠杆菌和T2噬菌体
大肠杆菌
T2噬菌体（病毒）
(1)结构特点：头部和尾部的外壳是由 构成，头部内含有 。
蛋白质
DNA
(2)生活方式：专门 在大肠杆菌体内。（3）增殖特点：在 的作用下，
利用 体内的物质来合成自身的组成成分，进行增殖。一定数量后，大肠杆菌 ，释放出大量的 。
（4）侵染过程：吸附-注入-合成-组装-释放
寄生
自身遗传物质
大肠杆菌
究竟是哪种物质是遗传物质呢？
裂解
新的噬菌体
T2噬菌体
大肠杆菌
在T2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是DNA,对其两种物质的分析表明：
【小资料】
蛋白质的组成元素：
DNA 的组成元素：
C、H、O、N、S
C、H、O、N、P
用32S标记蛋白质，35P标记DNA
A组：细菌+含35S的培养基
B组：细菌+含32P的培养基
含35S的细菌
含32P的细菌
A组：噬菌体+含35S的细菌
B组：噬菌体+含32P的细菌
含35S的噬菌体
含32P的噬菌体
（1）标记大肠杆菌
（2）标记噬菌体
实验步骤：
实验材料：
噬菌体、大肠杆菌
实验步骤：
1.标记大肠杆菌：
2.标记噬菌体：
3. 被标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌
4. 搅拌离心培养液：
上清液（T2噬菌体颗粒）
沉淀物（大肠杆菌内含子代噬菌体）
5.观察放射性
搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离；
离心的目的：让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管沉淀物留下被感染的大肠杆菌
结论：噬菌体侵染时，DNA进入到细菌中，而蛋白质外壳留在外面。DNA是遗传物质。
DNA
是遗传物质
遗传物质只有DNA吗？
背景知识：烟草花叶病毒TMV是由RNA和蛋白质组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。
实验三:烟草花叶病毒转化实验
实验探究
结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
DNA和RNA
DNA和RNA
DNA
RNA
DNA
DNA
DNA
RNA
生物的遗传物质小结
烟草花叶病毒、HIV、SARS、流感病毒
【课堂小结】
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：
难点分布：分析推理；实验设计。
侵染过程：吸附-注入-合成-组装-释放