四讲DNA是主要的遗传物质PPT课件.ppt

染色体在传宗接代过程中的稳定性和连续性 结论 说明染色体在生物的遗传中起着重要作用 染色体 DNA 蛋白质 遗传物质是DNA 还是蛋白质 染色体在有性生殖生物生活史中的变化规律 新问题 雄 雌 1 在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制自己 能够指导蛋白质合成从而控制生物的性状和新陈代谢 具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力 结构比较稳定 但在特殊情况下又能发生突变 而且突变以后还能继续复制 并能遗传给后代 作为遗传物质的条件 2 遗传物质确定的过程 实验者 材料 原理 过程 操作方法 现象 结论 共有三个经典的实验 一 肺炎双球菌转化实验 格里菲斯体内转化实验 艾弗里的体外转化实验 二 赫尔希 蔡斯的噬菌体侵染细菌试验三 烟草花叶病毒侵染烟草的实验 每个实验必须把握以下内容 3 实验一 肺炎双球菌的转化 体内 实验 实验者 格里菲斯 证明发现 加热杀死的S型菌含有促成转化的活性物质 转化因子 4 肺炎双球菌 细菌 选材 活体生物 结构简单 繁殖速度快 由S菌遗传物质 DNA 控制产生的 多糖荚膜 决定了S型肺炎双球菌有毒 人患肺炎或小鼠患败血症 光滑 菌体有多糖类的荚膜 不患病 粗糙 菌体没有多糖类的荚膜 对宿主影响 菌落 个体 5 1 将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内 不死亡 2 将有毒性S型活细菌注射到小鼠体内 患败血症死亡 实验一 肺炎双球菌的转化 体内 实验 3 将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内 不死亡 4 将无毒R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内 小鼠患败血症死亡 实验步骤 6 肺炎双球菌内有DNA 蛋白质 多糖等化学成分 到底哪种成分是转化因子呢 新问题 注入小鼠体内 R型活菌 加热杀死S型菌 可以遗传的S型活菌 R型活菌 结论2 加热杀死的S型菌含有促成R菌 转化 的活性物质 转化因子 格里菲斯 转化的实质是 基因重组 转化因子 实际上就是S菌体内控制荚膜产生的基因 S菌被加热杀死 是因为S菌的蛋白质变性失活 但其中DNA加热过程中双螺旋解开 氢键被打开 温度降低后 其结构恢复 热稳定性DNA 蛋白质 7 想一想 如何设计实验判断 DNA 蛋白质 多糖哪个是遗传物质 必须坚持的实验设计原则也是该实验的成功的关键 单因子变量原则 将S型细菌中的多糖 蛋白质 脂类和DNA等分离提取出来 分别与R型活细菌进行混合培养 单独直接观察它们的作用 实验者 艾弗里在格里菲斯实验基础上完成 实验一 肺炎双球菌的转化 体外 实验 8 艾弗里的体外转化实验 结论3 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 转化因子是DNA 蛋白质多糖DNA水解产物等不是遗传物质 9 3 实验结果是 4 实验结论是 只有DNA与R型活细菌进行混合 才能使R型细菌转化为S型细菌 1 该实验的设计思路是 2 实验中的实验组以及对照组是 单因子变量原则 将S型细菌中的多糖 蛋白质 脂类和DNA等分离提取出来 分别与R型细菌进行混合 单独直接观察它们的作用 实验组 DNA与R活菌单独培养 其它都是对照组 用DNA酶破坏了DNA的结构 然后去实验 看它是否能完成转化作用也是对照 转化因子是DNA DNA是遗传物质 蛋白质多糖DNA水解产物等不是遗传物质 转化 是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质 DNA或RNA 而表现出后者的遗传性状或发生遗传性状改变的现象 总结 艾弗里 的肺炎双球菌体外转化实验 10 例1 在肺炎双球菌的转化实验中 将R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内 小鼠死亡 则此过程中小鼠体内S型 R型细菌含量变化情况最可能是下图哪个选项 考虑一下 R菌先下降的原因 后升高的原因 11 例2 11年广东卷 艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验 结果如下表 从表可知 A 不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B 说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C 和 说明S型菌的DNA是转化因子D 说明DNA是主要的遗传物质 12 2013 石家庄质检 用32P标记S型肺炎双球菌的DNA 35S标记其蛋白质 将其加热杀死后与未标记的R活细菌混合并注入小鼠体内 一段时间后 从死亡的小鼠体内提取得到活的S型和R型细菌 下列有关元素分布的分析 最可能的情况是A 部分S细菌含有32P 不含35SB 部分R型细菌含有32P和35SC 所有S型细菌都含有32P 不含35SD 所有R型细菌都含有35S 不含32P 13 新问题 DNA纯度不够 是否是0 02 的蛋白质在起作用呢 如何获取单独的DNA或者蛋白质进行实验 赫尔希蔡斯 试验方法 同位素示踪法 实验二 T2噬菌体侵染细菌实验 14 噬菌体的模式图 实验材料 在T2噬菌体的化学组分中 60 是蛋白质 40 是DNA 对蛋白质和DNA的进一步分析表明 S仅存在于蛋白质分子中 99 的P都存在于DNA分子中 同位素示踪法 病毒必须寄生于活细胞才能生存 15 噬菌体侵染细菌的示意图 噬菌体只有DNA进入细菌 却能释放出子代噬菌体 所以噬菌体的DNA复制以及蛋白质外壳的合成都是在细菌体内利用细菌的场所和原料合成进而组装的 本实验最能说明DNA是遗传物质的2个步骤是 2和5 16 噬菌体在细胞内复制自己的DNA 模板是自己的 酶和原材料都是宿主细菌的 噬菌体在细胞内合成自己的蛋白质外壳 模板是自己的 酶和原材料还是宿主细菌的 宿主细胞中成分 噬菌体的DNA转录的mRNA 宿主细胞内的CHONS 宿主细胞的核糖体上进行翻译 不保留 不进 CHONS 亲代噬菌体的DNA和宿主细胞中成分 噬菌体的DNA 宿主细胞内的CHONP 宿主细胞内进行DNA的复制 保留 进 CHONP 17 首先用含放射性同位素 如32P 的培养基培养 然后再用上述细菌培养 就可得到含放射性元素 如DNA分子中含32P 的T2噬菌体 思考1 制备含放射性同位素T2噬菌体的方法 细菌 噬菌体 首先用含放射性同位素 如35S 的培养基培养 然后再用上述细菌培养 就可得到含放射性元素 如蛋白质外壳中含35S 的T2噬菌体 细菌 噬菌体 如何制备32P标记的噬菌体 如何制备35S标记的噬菌体 18 2019 12 28 19 思考 35S和32P分别标记了噬菌体什么物质 为什么 用15N 14C 3H 18O是否可以 为什么 分别标记 思考2 32P标记噬菌体DNA 标记位置 35S标记噬菌体蛋白质 标记位置 能否用32P和35S标记同一个噬菌体来进行实验 氨基酸R基 脱氧核苷酸磷酸根 20 实验二 T2噬菌体侵染细菌实验流程 32S标记的蛋白质未进入细菌 32P标记的DNA进入细菌 DNA是遗传物质 21 用35S标记噬菌体后侵染细菌 35S标记噬菌体 细菌 搅拌 离心 上清液 噬菌体外壳 放射性高沉淀物 细菌放射性低 细菌内无放射性 32S 使细菌与噬菌体外壳分开 被35S标记的噬菌体蛋白质外壳不进入细菌内 在上清液 沉淀物中为什么还具有低的放射性 应该没有才是啊 搅拌离心不充分 培养时间要适当 既要保证噬菌体已经完成侵染 又要保证子代噬菌体未释放 实验说明构成噬菌体的蛋白质外壳没进入细菌 22 用32p标记噬菌体后侵染细菌 细菌内有放射性 32P标记噬菌体 细菌 搅拌 离心 上 噬菌体放射性低沉淀 细菌高 被32P标记的噬菌体DNA进入细菌内 不在上清液 上清液中为什么还具有低的放射性 应该没有才是啊 因为被32P标记的噬菌体 可能还没有完成侵染过程 经离心后进入上清液 子代噬菌体已经释放 经离心到了上清液中显示放射性 时间限制要严格 既要保证噬菌体已经完成侵染 又要保证子代噬菌体未释放 实验说明构成噬菌体的DNA进入了细菌 23 结论4 1 DNA是遗传物质 DNA分子在亲子代之间具有连续性 2 DNA能指导蛋白质合成 3 噬菌体侵染细菌实验不能证明蛋白质不是遗传物质 24 2 2011 江苏高考 关于 噬菌体侵染细菌的实验 的叙述 正确的是A 分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体B 分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌 进行长时间的保温培养C 用35S标记噬菌体的侵染实验中 沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D 32P 35S标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明DNA是遗传物质 蛋白质不是遗传物质 3 2013 陕西咸阳模考 若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染 裂解后释放的所有噬菌体A 一定有35S 可能有32PB 只有35SC 一定有32P 可能有35SD 只有32P 25 说明染色体在生物的遗传中起着重要作用 结论1 结论2 加热杀死S型细菌含有促成转化的活性物质 转化因子 结论3 结论4 DNA是遗传物质 1 DNA是遗传物质 DNA分子在亲子代之间具有连续性 2 DNA能指导蛋白质合成 3 噬菌体侵染细菌实验不能证明蛋白质不是遗传物质 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 转化因子是DNA 蛋白质多糖DNA水解产物等不是遗传物质 实验成功的关键 设法将DNA与蛋白质分开 单独地 直接地去观察它们的作用 26 例3 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 侵染细菌 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 27 例4 在 噬菌体侵染细菌 的实验中 如果放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中 则获得侵染噬菌体的方法是 A 用含35S的培养基直接培养噬菌体B 用含32P的培养基直接培养噬菌体C 用含35S的培养基培养细菌 再用此细菌培养噬菌体D 用含32P的培养基培养细菌 再用此细菌培养噬菌体 28 例5 下图为用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 据图回答 对下列可能出现的实验误差进行分析 实验测定 发现在搅拌后的上清液中含有0 8 的放射性 其最可能的原因是 当接种噬菌体后培养时间过长 发现在搅拌后的上清液中发现有放射性 其最可能的原因是 因为被32P标记的噬菌体可能还没有完成侵染过程 含有32P子代噬菌体已经释放 经离心到了上清液中显示放射性 29 例6 2011年江苏卷 12 关于 噬菌体侵染细菌的实验 的叙述 正确的是A 分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体B 分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌 进行长时间的保温培养C 用35S标记噬菌体的侵染实验中 沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D 32P 35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质 蛋白质不是遗传物质 30 DNA是唯一的遗传物质吗 31 是烟草花叶病毒的遗传物质 RNA 实验三 烟草花叶病毒感染实验 结论5 32 下图所示为烟草花叶病毒侵染烟草实验的示意图 请据图分析回答 1 在丙组实验中观察到现象是结论是 2 在乙组实验中观察到现象是 结论是 3 甲组实验的目的是 对照 出现病株 并能从中提取出完整的病毒 RNA是遗传物质 不出现病株 蛋白质外壳不是遗传物质 33 比较核酸与遗传物质 由此可知 具有细胞结构的生物 核酸是 遗传物质是 不具有细胞结构的生物 核酸是 遗传物质是 自然界中绝大多数生物具有细胞结构 DNA是主要遗传物质 DNA和RNA DNA DNA和RNA DNA DNA DNA RNA RNA DNA和RNA DNA DNA或RNA DNA或RNA 34 总结论 核酸是一切生物的遗传物质 生物的遗传物质是DNA或RNA 细胞生物的遗传物质是DNA 非细胞生物的遗传物质是D