追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 神奇的遗传

孟德尔 约翰逊 萨顿 摩尔根 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 证明基因在染色体上 将“遗传因子”命名为“基因” 提出“遗传因子” DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 孟德尔 约翰逊 萨顿 摩尔根 证明基因在染色体上 将“遗传因子”命名为“基因” 提出“遗传因子” 提出基因在染色体上的假说

第三章 基因的本质 授课人：许强 2019年 5 月15日 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 第三章 基因的本质 授课人：许强 2019年 5 月15日

探究活动一、对遗传物质的早期推测 DNA 染色体 蛋白质 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 探究活动一、对遗传物质的早期推测 DNA 染色体 蛋白质

…… 格里菲思 艾弗里 赫尔希 蔡斯 首先利用实验证据提出DNA是遗传物质的科学家是谁呢？ 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 首先利用实验证据提出DNA是遗传物质的科学家是谁呢？ 格里菲思 艾弗里 赫尔希 …… 蔡斯

光滑 有 有 粗糙 无 无 格里菲斯的实验过程 菌落(“光滑”或“粗糙”) 有无荚膜 有无毒性 S型细菌 R型细菌 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 格里菲斯的实验过程 菌落(“光滑”或“粗糙”) 有无荚膜 有无毒性 S型细菌 R型细菌 光滑 有 有 粗糙 无 无

追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 知识构建一、肺炎双球菌的体内转化实验结论 活R 死S 活S 加热杀死的S型细菌，必然含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”，这种“转化因子”将无毒的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。

追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 探究活动三：艾弗里的转化实验

DNA 质疑 怎么办？ DNA 知识构建三、肺炎双球菌的体外转化实验结论 是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，是转化因子， 是遗传物质。 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 知识构建三、肺炎双球菌的体外转化实验结论 是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，是转化因子， 是遗传物质。 艾弗里实验中提取的 DNA，纯度最高时也 还有0.02%的蛋白质。 DNA 质疑 DNA 怎么办？ 能否将DNA和蛋白质彻底分开，单独地、 直接地去观察它们各自的作用呢？

vs 60% 40% 探究活动四：噬菌体侵染大肠杆菌的实验 实验材料：T2噬菌体、大肠杆菌 T2噬菌体中: 头部 DNA 蛋白质 尾部 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 探究活动四：噬菌体侵染大肠杆菌的实验 实验材料：T2噬菌体、大肠杆菌 T2噬菌体中: 头部 DNA vs 40% DNA 60% 蛋白质 蛋白质 尾部

标记 侵染 搅拌 检测 离心 探究活动四：噬菌体侵染大肠杆菌的实验 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 探究活动四：噬菌体侵染大肠杆菌的实验 赫尔希和蔡斯对噬菌体侵染细菌的特点的了解: T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在 的作用下，利用 体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。 赫尔希和蔡斯大胆猜想：1、若 和 均进入了细菌体内，可能这两种是遗传所缺一不可的物质 2、若 进入了细菌体内，说明蛋白质是遗传物质 3、若 进入了细菌体内，说明DNA是遗传物质 蛋白质 DNA 自身遗传物质 大肠杆菌 蛋白质 DNA 噬菌体侵染细菌实验的过程： 标记 侵染 搅拌 检测 离心

探究活动四：噬菌体侵染大肠杆菌的实验 第一小组任务：标记 第二小组任务：侵染 第三小组任务：搅拌、离心 第四小组任务：检测 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 探究活动四：噬菌体侵染大肠杆菌的实验 第一小组任务：标记 1、该实验采用的研究方法是什么？ 2、他们分别选用了什么放射性元素标记 了蛋白质和DNA？为什么这样选呢？用14C 和18O同位素标记可行吗？ 3 、如何培养噬菌体，使其含有放射性？ 第二小组任务：侵染 1、用被32P或35S标记的噬菌体分别侵染什么样的大肠杆菌？ 2、短时间保温的目的？ 第三小组任务：搅拌、离心 1、搅拌的目的是什么？如果搅拌不充分就会造成部分噬菌体与细菌未分离，一同到达离心管的上清液还是沉淀呢？ 2、离心的目的是什么？离心的原理是利用什么的不同将噬菌体与细菌分层呢？ 第四小组任务：检测 1、检测结果显示35S主要分布在离心管的哪个部位？32P呢？新形成的噬菌体内只检测到了哪种放射性元素? 2、结果分析：噬菌体的哪种成分进入了大肠杆菌？哪种成分没有进入？ 3、实验证明了谁才是遗传物质？

离心

蛋白质： （标记 35S ） DNA ： （标记 32P） 第一小组任务展示：标记 同位素标记法 不行，蛋白质和DNA都含有14C和18O 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 第一小组任务展示：标记 1、赫尔希和蔡斯采用的研究方法是什么？ 2、他们分别选用了什么放射性元素标记了蛋白质和DNA？为什么这样选呢？用14C和18O同位素标记可行吗？ 3 、如何培养噬菌体，使其含有放射性元素？ 同位素标记法 不行，蛋白质和DNA都含有14C和18O 蛋白质： DNA ： C、H、O、N、S C、H、O、N、P （标记 35S ） （标记 32P）

未被标记的大肠杆菌 让噬菌体充分侵染大肠杆菌 1、用被32P或35S标记的噬菌体分别侵染什么样 的大肠杆菌？ 2、短时间保温的目的？ 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 第二小组任务展示：侵染 1、用被32P或35S标记的噬菌体分别侵染什么样 的大肠杆菌？ 2、短时间保温的目的？ 未被标记的大肠杆菌 让噬菌体充分侵染大肠杆菌

搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 第三小组任务展示：搅拌、离心 1、搅拌的目的是什么？如果搅拌不充分就会造成部分噬菌体与细菌未分离，一同到达离心管的上清液还是沉淀呢？ 2、离心的目的是什么？离心的原理是利用什么的不同将噬菌体与细菌分层呢？ 沉淀 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：让上清液析出噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌 质量（重量）

DNA 蛋白质 32P 35S主要分布在上清液，32P主要分布在沉淀 第四小组任务展示：检测 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 第四小组任务展示：检测 1、检测结果显示35S主要分布在离心管的哪个部位？32P呢？新形成的噬菌体内只检测到了哪种放射性元素? 2、结果分析：噬菌体的哪种成分进入了大肠杆菌？哪种成分没有进入？ 3、实验证明了谁才是遗传物质？ 32P 35S主要分布在上清液，32P主要分布在沉淀 DNA 蛋白质

思考 烟草花叶病毒 流感病毒 SARS病毒 赫尔希和蔡斯实验结论： 噬菌体侵染细菌时， 是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？ 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 赫尔希和蔡斯实验结论： 噬菌体侵染细菌时， 进入到细菌的细胞中，而 仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的 遗传的。 才是真正的遗传物质 思考 是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？ DNA 蛋白质外壳 这些生物的遗传物质是什么 ？ 烟草花叶病毒 DNA 流感病毒 DNA SARS病毒

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。 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 学以致用 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。

实验证明：烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 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。 蛋白质 RNA (TMV） (TMV） 实验证明：烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA

DNA DNA 绝大多数生物的遗传物质是DNA 多数病毒的遗传物质 DNA RNA 总结 ：DNA是主要的遗传物质 肺炎双球菌 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 小结 DNA 肺炎双球菌 原核生物的遗传物质 DNA 真核生物的遗传物质 绝大多数生物的遗传物质是DNA 多数病毒的遗传物质 DNA 噬菌体 RNA 烟草花叶病毒 少数病毒的遗传物质 总结 ：DNA是主要的遗传物质

D A 随堂测试 1．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（ ） A．R型肺炎双球菌 B．加热杀死后的R型肺炎双球菌 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 随堂测试 1．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（  ） A．R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 2.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了（ ） ① DNA是遗传物质 ②RNA是遗传物质 ③DNA是主要的遗传物质 ④蛋白质不是遗传物质 ⑤糖类不是遗传物质 A．①④⑤ B. ②④⑤ C.②③⑤ D. ③④⑤ A

C B A 随堂测试 3.噬菌体侵染细菌的实验证明了（ ） 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 随堂测试 C 3.噬菌体侵染细菌的实验证明了（ ） A．DNA是主要的遗传物质 B．DNA和蛋白质是遗传物质C．DNA是遗传物质 D．RNA是遗传物质 4.噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质需要:( ) A.噬菌体的DNA和氨基酸 B.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸 C.细菌的DNA和氨基酸 D.细菌的DNA和噬菌体的氨基酸 B A 5.一切生物的遗传物质是:( ) A.核酸 B.DNA C.RNA D.蛋白质

用32P标记的噬菌体侵染实验中 如果保温时间过短，对实验结果有没有影响？ 如果保温时间过长呢？ 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 用32P标记的噬菌体侵染实验中 如果保温时间过短，对实验结果有没有影响？ 如果保温时间过长呢？

2 1 5 3 4 用32P标记的噬菌体侵染实验中 如果保温时间过短， 对实验结果有没有影响？ 如果保温时间过长呢？ 追寻科学家脚步 了解基因的秘密 DISCOVER AND EXPLORE THE GENE 2 1 用32P标记的噬菌体侵染实验中 如果保温时间过短， 对实验结果有没有影响？ 如果保温时间过长呢？ 5 3 4