(6)--006遗传物质本质的探究.ppt

提问如果你是科学家，请设计实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？烟草花叶病毒TMV课堂小结核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。绝大多数生物(有细胞结构)都是以DNA作为遗传物质的，少数病毒以RNA作为遗传物质的，因此DNA是主要的遗传物质。DNA主要存在于染色体上，因此，染色体是遗传物质的主要载体。小结提出问题科学探究的一般过程：得出结论分析结果设计实验作出假设今天我们将把遗传物质本质这个老话题赋予高级生物化学的内涵。让同学们从实验角度思考遗传物质本质的探究过程，培养同学们探究性实验思维。*首先学习科学家对遗传物质的早期推测，孟德尔---约翰孙---摩尔根----，1928年格里菲斯和1944年艾弗里对染色体上遗传物质本质的探究*早在格里菲斯实验验证之前，人们就已经确定染色体是由DNA和蛋白质组成。那到底是谁才是真正的遗传物质呢？由于当时科学家对组成蛋白质氨基酸种类的分离鉴定，学界普遍认为正是由于组成蛋白质氨基酸的多样性是生物多样性的根本，因此推断蛋白质是遗传物质。因此，当时的科学家们致力于蛋白质是遗传物质的科学实验探究。*1928年格里菲斯的肺炎双球菌体内转化实验为验证遗传物质的本质做出了基础性的贡献，实验的思路如图所示，首先提出问题—其次做出假设---格里菲斯选择的肺炎双球菌作为实验材料，在体内进行试验验证，最后得出结论。格里菲斯体内的探究实验为生物学研究提供框架，也开创出遗传物质本质研究的先河。*格里菲斯实验为验证遗传物质的本质做出的突出贡献之一是：选择了经典的实验材料—肺炎双球菌*格里菲斯实验为验证遗传物质的本质做出的突出贡献之二是：设计小鼠的体内转化探究性实验过程。*格里菲斯实验为验证遗传物质的本质做出的突出贡献之三是：在肺炎双球菌中，必然含有某种成分，促成活的R型细菌会自发转化成S型细菌，这一转化的活性物质叫“转化因子”。*在随后的几十年间，随着肺炎双球菌体外培养和物质分离等实验手段的不断成熟，1944年艾弗里便设计了肺炎双球菌的体外转化实验并最终发现了遗传物质。**实验过程如图所示，艾弗里从体外培养的S型细菌里分离出各种组分，将分离纯化后的各组分分别与R型活细菌混合培养，结果发现只有与DNA混合培养的R型细菌才转化成S型细菌，因此艾弗里初步证实了DNA是转化因子而非蛋白质。这在当时学界是里程碑式的发现。*1952年赫尔希(Hershey)和蔡斯(Chase)两人利用噬菌体证明了DNA的遗传功能，为最终确立DNA是主要的遗传物质奠定了基础。实验的创新之处有两个，首先是实验材料的创新，两位科学家选用噬菌体和大肠杆菌为实验材料，其中噬菌体组成主要是蛋白质和DNA,这样就大大排除了其他组分的干扰项，另外他们还利用了噬菌体侵染大肠杆菌后只有DNA转化进大肠杆菌内部这一实验现象，判断遗传物质的本质是DNA而非蛋白质。*赫尔希(Hershey)和蔡斯(Chase)两人实验另一个创新之处在与选择当时前沿的同位素标记技术直观验证遗传物质的本质。接下来问题来了，请同学们根据老师提供的实验材料，结合老师提供的实验过程请同学自己设计实验验证遗传物质的本质。我们课上请同学们分组讨论过程和结论。*与此同时只有DNA是遗传物质吗？答案并不是如此，随后科学家通过一些列病毒实验也验证出RNA也是遗传物质。*ProteintyrosinephosphatasesPTPsinsignaltransductionDualspecificityphosphatasesSerine/threoninephosphatases遗传物质本质的探究一、遗传物质的早期推测1865年孟德尔提出的“遗传因子”假说1909年约翰逊将遗传因子命名为“基因”1926年摩尔根证明基因在染色体上1928年格里菲斯和1944年艾弗里对染色体上遗传物质本质的探究一、遗传物质的早期推测染色体的组成蛋白质是遗传物质的基础染色体蛋白质DNA染色体的组成二、肺炎双球菌的体内转化实验格里菲斯的探究实验设计思路：提出问题：实验过程：作出假设：实验材料：得出结论：染色体上哪种成分是遗传物质？蛋白质是“转化因子”S型活细菌，R型活细菌，小鼠①第一组实验：检测R型活细菌和S型活细菌在小鼠体内的功能；②第二组实验：S型细菌致死后，小鼠体内检测其功能；③第三组实验：无毒性的R型活菌和被加热杀死后的S型活菌混合后转化小鼠。已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种成分，促成活的R型细菌会自发转化成S型细菌，这一转化的活性物质叫“转化因