生物的遗传实验ppt课件

像不像,为什么这样像？,第一节 遗传的物质基础,一、DNA是遗传物质,DNA作为遗传物质具备的条件 1、分子结构具有相对的稳定性，但在特殊情况下又能产生可遗传的变异； 2、能自我复制，前后代保持一定的（连续性）； 3、能指导蛋白质的合成，从而控制生物的新陈代谢和性状； 4、具有存储巨大数量遗传信息的能力。,（一）、DNA是遗传物质的证据,1）肺炎双球菌转化实验,肺炎双球菌类型,有荚膜肺炎双球菌（型）,无荚膜肺炎双球菌（型）,2、实验过程,格林菲思实验结论是：,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。,假设,1、转化因子是DNA,2、转化因子是蛋白质,3、转化因子是多糖,4、5、,设计实验,实验最关键的设计思路是什么？,是将S型活菌的DNA与多糖、脂质、蛋白质、RNA分离，,分别与R型活细菌混合培养，直接、单独地观察它们的作用。,1944年美国艾弗里：,实验过程,分别与R型细菌混合培养,R型,R型 S型,R型,R型,R型,R型 S型,S型活细菌,脂类,DNA,RNA,多糖,蛋白质,DNA+DNA水解酶,R型,艾弗里实验结论是：,DNA才是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，也就是说DNA是遗传物质。蛋白质不是遗传物质,用小鼠做实验呢,实验结论：,DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA是转化因子。,DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,能否在自然条件下把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA的作用。,格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行转化实验,艾弗里进行了确定转化因子的实验,3、格里菲思和艾弗里转化实验主要不同点,转化因子就是DNA。,DNA才是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，也就是说DNA是遗传物质。蛋白质不是遗传物质,（体内转化）,（体外转化）,转化作用的实质,转化作用的实质是外源DNA与受体细胞DNA之间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息。,能否在自然条件下把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA的作用。,1952年，Hershey和Chase,更有说服力的实验证据,）噬菌体侵染细菌的实验,1、实验设计思路：,3、实验过程：,把蛋白质和DNA区分开，直接地、单独地观察DNA和蛋白质的作用,2、实验方法：放射性同位素标记法,噬菌体侵染细菌的实验,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,2.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？,5. 实验的结论是什么？,1.该实验用了什么方法？实验材料是？,3.如果实验用上述方法进行，测试的结果如何？,4.噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的？子代噬菌体的蛋白质和DNA分别是怎样形成的？,14C 3H 18O 15N 32P 35S,32P 35S,噬菌体侵染细菌实验方法：,同位素示踪法,在什么探究中还用过此方法？,实验材料, 噬菌体, 大肠杆菌,热点,放射性同位素示踪法的应用,氨基酸核糖体内质网高尔基体细胞膜细胞外,用32P、35S研究噬菌体侵染细菌的过程。,研究DNA半保留复制的过程。,在基因诊断和环境监测中的应用。,用放射性同位素研究光合作用、细胞呼吸中元素的去向,用放射性元素15N标记氨基酸，研究氨基酸在细胞内合成分泌蛋白的场所、运输通道、分泌过程。,赫尔希和蔡斯实验步骤：,用32P 、35S标记噬菌体,培养噬菌体,搅拌离心分离,放射性检测,DNA才是真正遗传物质,结论：,（不证明主要）,DNA（32P）,注入,噬菌体 DNA,噬菌体,细菌,再感染 细菌,释放,模板,子代噬菌体DNA,脱氧核苷酸,指 导,氨基酸,子代噬菌体蛋白质,组装,子代 噬菌体,蛋白质（35S）,感染阶段,增殖阶段,成熟阶段,复制,肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较,1.实验设计思路比较,2.两个实验遵循相同的实验设计原则,（1）肺炎双球菌转化实验中的相互对照,S肺炎双球菌,+R肺炎双球菌,（2）噬菌体侵染细菌实验中的自身对照,因蛋白质没有进入细菌体内。,（3）试验结论比较,肺炎双球菌转化实验的结论：,证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。,噬菌体侵染细菌实验结论:,证明DNA是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质，,1、艾弗里、赫尔希等人的实验选用了结构十分简单的生物细菌或病毒。以细菌或病毒作为实验材料具有哪些特点？,它们的个体很小，结构简单 细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构且只有核酸和蛋白质外壳；,3）总结分析,繁殖快，便于实验操作，且在较短的时间内观察到实验结果。,DNA的分布,在染色体上,细胞质内,细胞核遗传,细胞质遗传,生物的遗传,染色体是DNA的主要载体,例：紫茉莉叶色的遗传,次要载体,线粒体、叶绿体,细胞核内,(DNA+蛋白质),(环状DNA),真核生物,原核生物：,某些病毒：,环状DNA,(无染色体),DNA,拟核、质粒,核衣壳,2、结合格利菲思、艾弗里、赫尔希等人的实验，分析作为遗传物质应具备哪些特点？,分子结构具有相对稳定性,能够自我复制 在亲子代保持连续性,能够控制蛋白质的合成 从而控制新陈代谢过程和生长发育,能够产生可以遗传变异,3、比较两个经典实验,两者的思路基本相同,充分运用了对照原则和单一变量原则,把DNA和蛋白质等其它物质分开，单独地、直接地观察DNA的作用。,不同点,相同点,他们采用的方法有所不同,在肺炎双球菌转化实验中是采用直接分离法即真正将DNA和蛋白质等其它物质分离,在噬菌体侵染细菌实验中是采用放射性同位素标记示踪法间接将DNA和蛋白质分离,拓展应用,探究烟草花叶病毒的遗传物质是什么？,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：,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TMV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,烟草花叶病毒侵染实验,（二）RNA是遗传物质的证据：,重组病毒,拆开病毒,RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。,此实验的结论是,为什么说DNA是主要的遗传物质？,一切生物的遗传物质是核酸,含有DNA和RNA的生物,（真核生物和原核生物）,遗传物质是DNA,RNA不是遗传物质,在表达遗传信息过程中起作用,只含有DNA的生物,（DNA病毒）,遗传物质是DNA,只含有RNA的生物,（RNA病毒）,遗传物质是RNA。,综上所述，除RNA病毒外，其它（绝大多数）生物的遗传物质都是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。,1、赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤；培养噬菌体，35s和32P标记噬菌体，放射性检测，离心分离。实验步骤的先后顺序为： A B c D,2、用35P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含35P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被35P标记的染色体条数分别是 A.中期20和20、后期40和20 B. 中期20和10、后期40和20 C.中期20和20、后期40和10 D. 中期20和10、后期40和10,课堂练习,3、用一个32P标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体,则其中含有32P的噬菌体有 A.0个 B.2个 C.30个 D.32个,（2）实验2：用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA后，侵染未被标记的细菌，得到的子一代噬菌体的性状与亲代相似，而且只检测到32P由此可以推测DNA是噬菌体的_物质,DNA,蛋白质,遗传,4、以下是科学家在研究生物体的遗传和变异时做过的一些实验根据实验分析回答：,（1）实验l：检测豌豆染色体的组成成分，得到下列数()：DNA含36.5，RNA含9.6，蛋白质含47.9，类脂和钙等含6.0由此可以推知组成染色体的主要成分是_和_,证明某性状遗传方式是细胞质遗传,某小鼠癌细胞具有氯霉素抗性,有氯霉素抗性的小鼠癌细胞,无氯霉素抗性的小鼠体细胞,去核后的小鼠癌细胞,体细胞核,重组细胞,含氯霉素的 培养基中培养,重组细胞,有抗性,无抗性,氯霉素抗性为细胞质遗传,氯霉素抗性为细胞核遗传,核移植,活,死,雌体,雄体,卵细胞,精子,减数分裂,减数分裂,受精作用,2n,2n,2n,n,n,2n,亲代,子代,通过以上图示你获得了什么信息？,DNA是遗传物质的间接证据,有性生殖过程中，亲子代间染色体保持一定的稳定性和连续性。,从染色体组成看中的DNA含量多并数量稳定,染色体是主要载体,染色体专题,3.1班讲了,染色体,概念,化学特性,化学组成,形态,染色质,染色体,观察最佳时期,有丝分裂中期,位置,行为变化：,复制,间期,着丝点分裂,后期,染色体,联会,四分体,交叉互换,分离,基因重组,基因分离,基因自由组合,与DNA关系,种类,根据来源,根据性质,同源染色体,性染色体,常染色体,非同源染色体,自由组合,主要载体,数量,不存在成对同源染色体的细胞有？,染色体,数目,同一物种体细胞数目是稳定的,有丝分裂,变化规律,母细胞,子细胞,减数分裂,受精作用,受精卵,原始生殖细胞,生殖细胞,（亲代）,（子代）,与正常体细胞相比,单倍体,多倍体,2N,N,特点：,2N,2N,2N,无性生殖,有性生殖,染色体组,异常,有标记,分子具有连续性，是遗传物质,有标记 ,外壳蛋白质无标记,被35S标记的噬菌体,被35S标记的噬菌体的混合液,搅拌器,离心后,上清液的放射性很高,在新形成的噬菌体中没有检测到35S,离心,沉淀物的放射性很低,被32P标记的噬菌体,被32P标记的噬菌体与细菌混合,搅拌器,离心,离心后,上清液的放射性很低,在新形成的噬菌体中检测到32P,沉淀物的放射性很高,成分分离后的肺炎双球菌转化实验,我们首先搞清几个概念,生物体在形态、结构、生理功能等方面稳定的特征。,亲代与子代性状相似。,亲代与子代之间、子代个体之间性状的差异。,3、烟草花叶病毒的重组实验,（不同生物的遗传物质的组合）,（1）实验材料,TMV的RNA, 烟草花叶病毒（TMV）：,使烟草花叶呈病斑, 霍氏车前病毒（HRV）：,使烟草花叶呈病斑,（2）实验过程,组合,HRV的蛋白质,杂种病毒,感染烟草,出现TMV病斑（并分离出TMV病毒）,RNA是遗传物质,（3）实验证明,1、实验过程中步说明了什么？,说明了从S型细菌提取的多糖、脂质、蛋白质、RNA，分别与R型活细菌混合培养后只产生R型活细菌；,结果分析,是DNA本身，而不是DNA的碎片或化学组成单位使细菌发生了转化,3、设计了，这组实验的必要性是什么？,说明了从S型细菌提取的DNA与R型活细菌混合培养，少数R型活细菌转化为S型活细菌，转化成的S型细菌的后代也是有毒性的S型细菌。,2、步说明