[理化生]第一节 一 DNA是主要的遗传物质.ppt

金丝猴的后代仍然是金丝猴 牛的后代仍然是牛 生物亲代与子代之间，在形态、结构和生 理功能上常常相似，这就是遗传现象。 生物的遗传特性，使生物界的物种能够保持 相对稳定。 生物的各项生命活动都有 它的物质基础。生物遗传的物 质基础是什么呢？ 根据现代细胞学和 遗传学的研究得知，控 制生物性状的主要遗传 物质是脱氧核糖核酸（ DNA）。 遗传的物质基础 （一） DNA是主要的遗传物质 亲代 雄体 减数 分裂 精子 雌体 减数 分裂 卵细胞 受精 作用 受精卵 有丝 分裂 子 代 (2N) (N) (2N) (2N) (2N) (N) 染色体在生物遗传 中起着重要作用 染色体的化学成分主要是蛋 白质和 DNA DNA和蛋白质，两者谁是遗传物质？ 单击画面继续 DNA是主要的遗传物质的实验证据 经典实验二：噬菌体侵染细菌的实验 经典实验一：肺炎双球菌的转化实验 DNA是遗传物质 DNA是遗传物质 思考:你们认为在证明DNA是遗传物质还是蛋 白质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是 什么？ 必须将蛋白质与DNA分开，单独、直 接地观察它们的作用，才能确定究竟 谁是遗传物质。 经典实验一：1928年，格里菲思的肺炎双球菌 体内转化实验 1.实验目的：研究DNA和蛋白质谁是遗传物质？ 2.实验材料：两种肺炎双球菌 无毒性 多糖类荚膜 想一想下面两幅图哪个是R型菌？哪个是S型菌 ？ R型菌（无毒，无多糖类荚膜 在培养基上形成的菌落表面 粗糙） S型菌（有毒，有多糖类荚膜 在培养基上形成的菌落表面光滑） 经典实验一：肺炎双球菌的转化实验 rough smooth 什么是败血症？ 当生物体的抵抗力很差时，不能将入 侵的细菌消除，细菌便在体内血液中 大量繁殖，释放出许多毒素，造成全 身性的感染，称为败血症。 临床表现为发热、严重毒血症状、 皮疹瘀点、肝脾肿大和白细胞数增高 等。 请同学们阅读教材P2P3 ，并思考以下 问题： 肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤？ 各看到哪些现象？ 第四组的实验结果说明了什么？ 格里菲思细菌转化实验 思考：为什么第四组实验将R型活细菌和 加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠 体内，导致小鼠死亡？ 格里菲思实验的结论是什么? 因为R型活细菌转化成了S型活细菌,使小鼠 患败血症而死亡. 已经被加热杀死的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 讨论: 假如你是当时科学家你应该怎 样来设计”证明转化因子是什么物 质”的实验? 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、 艾弗里与同事的工作 S型S型S型 设计实验 DNA多糖蛋白质 S型细菌 分别与R型细菌混合培养 预期 结果 S型活细菌 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA DNA水解物 分别与R型活细菌混合培养 RRRRRRS RS 艾弗里DNA转化实验(图解) DNA的纯度越高，转化就越有效 。 多 数 少 数 艾弗里的思路 选用肺炎双球菌 DNA是遗传物质 将S型细菌中的多糖、 蛋白质、脂类 和DNA等提取出来，分别与R 型细菌进行混合。 1。实验材料： 2。假 设： 3。实验操作： 4。预期结果 ： 5。实验结果： 6。分析结论： 只有DNA与R型细菌进行混合，才能 使R型细菌转化成S型细菌 DNA就是遗传物质 由此可见:科学家是设法把DNADNA与蛋白质分 开，从而单独地、直接地去观察DNA的作用。 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变 化的物质，DNA是转化因子。 以上转化实验表明： DNA DNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，蛋白质不 是遗传物质。是遗传物质。 实验结论： w1注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（ ） wAR型肺炎双球菌 wB加热杀死后的R型肺炎双球菌 wC加热杀死后的S型肺炎双球菌 wD加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合 D 练习: 2.肺炎双球菌转化实验中,发现无毒R型和 被加热杀死的有毒S型细菌混合后,在小鼠 体内找到了下列类型的 细菌 ( ) A.无毒R型.有毒S型 B.有毒R型.无毒S型 C.有毒R型.有毒S型 D.无毒R型,无毒S型 A 单击画面继续 噬菌体侵染细菌的实验是一个有力 的证据，证明了DNA是遗传物质。 经典实验二：噬菌体侵染细菌的实验 一种噬菌体的模式图 头膜 尾轴 尾鞘 尾丝 基片 DNA 单击画面继续 噬菌体是一种专门寄生在细菌 体内的病毒，它的头、尾的外 部都有由蛋白质组成的外壳 （头膜和尾鞘），头的内部含 有DNA。 单击画面继续 噬菌体侵染细菌的过程： 细菌 噬菌体 细菌DNA 单击画面继续 噬菌体侵染细菌的过程： 吸附 首先，噬菌体的尾端吸 附在细菌的表面 单击画面继续 噬菌体侵染细菌的过程： 吸附侵入 然后， 噬菌体通过尾轴把 DNA全部注进细菌体内，而蛋白 质外壳则留在细菌体外,不起作 用。 单击画面继续 噬菌体侵染细菌的过程： 吸附侵入合成 噬菌体的 DNA 在细菌体内 ，使细菌细胞本身的 DNA 解体 ，同时利用细菌的化学成分合 成噬菌体自身的 DNA和蛋白质 ， 单击画面继续 噬菌体侵染细菌的过程： 吸附侵入合成组装 这些新合成的 DNA 和蛋 白质外壳组装出很多个与亲 代一模一样的子代噬菌体。 单击画面继续 噬菌体侵染细菌的过程： 吸附侵入合成组装释放 最后，这些噬 菌体由于细菌的解 体而被释放出来， 再去侵染其他的细 菌。 单击画面继续 噬菌体侵染细菌的过程： 吸附侵入合成组装释放 动画 这些噬菌体在大小 、形状等方面，都保持 原来噬菌体的特点。由 此可见，噬菌体的各种 性状是通过DNA传递给 后代的。这种情况足以 证明DNA是遗传物质。 单击画面继续 噬菌体细菌的实验(动画演示) 单击画面继续 实验对象： 实验方法： 实验原理： 实验过程设计： T2噬菌体、大肠杆菌 用示踪元素示踪由亲代传给子代的物质 同位素示踪对比法 1952年,赫尔希，蔡斯 噬菌体侵染细菌的实验 实验步骤： 第一步：标记细菌 细菌+含放射性同位素35S的培养基含35S的细菌 细菌+含放射性同位素32P的培养基含32P的细菌 第二步：标记噬菌体 噬菌体+含35S的细菌 蛋白质含35S的噬菌体 噬菌体+含32P的细菌DNA含32P的噬菌体 S仅存在于蛋白质分子 99%的P都存在于DNA分子中 第三步：噬菌体侵染未被标记的细菌 含35S的噬菌体+细菌 含32P的噬菌体+细菌 宿主细胞内无35S ,35S分布在宿主细胞外 宿主细胞外几乎无32P , 32P主要分布在宿主细胞内 实验过程及结果： 第二组 实验 第一组 实验 亲代噬 菌体 32P标记 DNA 35S标记蛋 白质 宿主细 胞内 有32P标 记DNA 无35S标记 蛋白质 子代噬菌 体 DNA有32P 标记 外壳蛋白 质无35S 实验结论 DNA分子 具有连续 性，是遗 传物质 单击画面继续 思考 实验选择（结构简 单的细菌或病毒）有何 特点？ 1，个体小，结构简单，容易看出因遗传物 质改变导致的结构和功能的变化 2，繁殖快，便于试验操作，且在较短的时 间内观察到实验结果 DNA是唯一的遗传 物质吗？ RNA（核糖核酸） 有些病毒（如烟 草花 叶病毒），它们 不含有DNA, 只含有 RNA。 在这种情况下 ，RNA就起着遗传物质 的作用。 单击画面继续 三 遗传物质的种类 DNA 主要的遗传物质 目前，已有充 分的科学研究资料 证明，绝大多数生 物都是以DNA作为 遗传物质的。 以RNA作为遗传物质 细胞生物 非细胞生物 真核生物 原核生物 生物 DNA病毒 RNA病毒 以DNA作为遗传物质 一切 生物的遗传物质是核酸(DNA或RNA) DNA是主要的遗传物质 生物的遗传物质 人的细胞中既有DNA又有RNA， 所以人的遗传物质是DNA和RNA。 判断 流感病毒、爱滋 病病毒、烟草花 叶病毒等 流感病毒 艾兹病毒 烟草花叶病毒 DNA作为遗传物质具备的条件 。 那作为遗传物 质，必须具备什 么条件呢？ 1、在生长和繁殖过程中能精确的复制自己 2、具有存储巨大数量遗传信息的可能 3、分子结构相对稳定，但特殊情况下能发 生突变，而且突变以后还能继续复制，并 能遗传给后代 4、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性 状和新陈代谢 在细胞核里的 染色体是由蛋白质 和 DNA组成的。 但蛋白质的含量和 结构都不够稳定， 而且本身不能够进 行复制，因此不能 够充当遗传物质 。 单击画面继续 再想一想，蛋白 质能否作为遗传 物质？ DNA的分布 主要在染色体上细胞质内 细胞核遗传细胞质遗传 生物的遗传 （所以说，染 色体是DNA的主 要载体） 例：紫茉莉 叶色的遗传 1、蛋白质不是遗传物质的原因之一是 ( ) ： A. 它的含量很少 B. 它不能自我复制 C. 它与新陈代谢无关 D.它的种类很多 2、地球上的生物的遗传物质是( ) ： A. 核酸 B. 脱氧核糖核酸或核糖核酸 C. 脱氧核糖核酸 D. 脱氧核糖核酸和核糖核酸 课堂练习 一、选择题： B A B 单击画面继续 3、噬菌体侵染细菌，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、用甲种病毒RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组成一种转基 因病毒丙，以病毒丙侵染宿主细胞，在宿主细胞中产生大 量的子代病毒，子代病毒具有的特征是（ ） A、甲种病毒的特征 B、乙种病毒的特征 C、丙种病毒的特征 D、子代独具的特征 A 5、病毒的遗传物质是（ ） A、DNA B、RNA C、DNA或RNA D、DNA和RNA C 6、下列只含一种核酸的生物是 A病毒 B酵母菌 C小麦 D变形虫 A 1. 将有荚膜的S型肺炎链球菌注入到小白鼠体内 会导致小白鼠因_ 而死亡，而无荚膜的R 型细菌_，但如果将R型细菌与加热杀 死后的S型细菌混合再注入到小白鼠体内则 _，此实验说明S型细菌体内存在着能使 R型细菌转化成S型细菌的_，经实验证 明这种物质是_。 患败血症 小鼠正常 小鼠死亡 转化因子 DNA 二. 填空题: 三、判断题：（若是错误的，指出错处） 1、由于染色体位于细胞核内，所以生物的遗 传就是指细胞核遗传。 2、 噬菌体侵染细菌的时候，整个进入细菌的 体内，其蛋白质和DNA共同进行子代噬菌体的复 制。 3、人的细胞中既有DNA也有RNA，因此DNA 和RNA都是人的遗传物质。 4、DNA的载体只有染色体。 答案：1 234 （） （）（ ） （） 椒江一中朱朝义浙江省 2、某科学家用噬菌体侵染大肠杆菌，并用同同位素32P和 35S作了如下标记：（ （2） （1）子代噬菌体的DNA分子中将会含有上述的_元 素。 （2）子代噬菌体的外壳上将会含有上述_元素。 单击画面继续 填充题2 31P和32P 35S 二、DNA是主要的遗传物质。 1、DNA具备作为遗传物质的条件。 作为遗传物质 ，必须具备什么 条件呢？ 单击画面继续 2）能够自我复制，使前后代保持 一定的连续性 3）能够指导蛋白质的合成 ，从而