DNA是主要的遗传物质新课.ppt

孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由控制 染色体 摩尔根通过果蝇实验证明 基因位于上 蛋白质和DNA 科学家发现 染色体主要组成成分 遗传因子 问题探讨 20世纪中叶 科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的 在这两种物质中 究竟哪一种是遗传物质呢 这个问题曾引起生物学界激烈的争论 1 遗传物质可能具有什么特点 遗传物质必须稳定 要能贮存大量的遗传信息 可以准确地复制 传递给下一代等 2 证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些 同位素标记法 分离提纯法 病毒重组法等 蛋白质的基本单位 氨基酸 DNA的基本单位 脱氧核苷酸 A G C T 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 胸腺嘧啶 20世纪20年代 认为蛋白质是生物体的遗传物质 20世纪30年代 对遗传物质的早期推测 认为DNA是生物体的遗传物质 导读 1 格里菲思用到的实验材料有哪些 2 肺炎双球菌有几种类型 这几种类型的特点是什么 3 R型和S型细菌哪种能使小鼠死亡 加热后呢 4 格里菲斯做了几组实验 实验采用了什么原则 哪组为实验组 哪些组为对照组 5 到底实验完成了什么转化 一 肺炎双球菌的转化实验 一 肺炎双球菌的转化实验 1 肺炎双球菌是一种什么样的生物 分类 肺炎双球菌是一种细菌 属于原核生物 有R型和S型 1928年 英国格里菲思 R型 Rough S型 Smooth 粗糙 光滑 有 无 无 有 否 人肺炎小鼠败血症死亡 1 将R型活细菌注射到小鼠体内 不死亡 2 将S型活细菌注射到小鼠体内 患败血症死亡 二 肺炎双球菌的体内转化实验 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 思考 1 对比分析 1 2 说明什么 2 在 3 中被加热杀死的S型细菌还有没有毒性 S型细菌有毒使小鼠致死 R型细菌无毒不能使小鼠致死 没有 4 在 4 中是谁导致小鼠死亡 5 在 4 中小鼠体内能分离出S型活细菌 它是开始注射进去的 还是混合后重新出现的 S型活细菌 混合后重新出现的 3 对比分析 2 3 组说明什么 加热杀死S型细菌 就会使其失去毒性 7 实验先进行 1 2 与 3 4 相比 起 作用 对照 6 对比分析 3 4 又说明什么 R型活菌与S型死细菌混合后 S型死细菌可以利用R型活细菌体内的物质产生S型活细菌 使小鼠致死 8 S型活细菌的后代也具有毒性 又说明了什么 由R型细菌转化成了S型细菌 且这种转化是可以遗传的 转化因子 格里菲斯实验结论 已经被加热杀死的S型细菌 必然含有某种促成这一转化的活性物质 1 设计思路是什么 将蛋白质与DNA分开 单独 直接地观察它们的作用 确定谁是遗传物质 二 艾弗里体外转化实验 在S型细菌中含有哪些物质 究竟哪一个才是转化因子呢 讨论 艾弗里实验 体外转化实验的过程 如何分辨 S型活细菌 多糖脂质蛋白质RNADNADNA酶处理DNA R R R R R R S 艾弗里实验 图解 DNA的纯度越高 转化就越有效 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是遗传物质 蛋白质不是遗传物质 艾弗里实验结论 问题 艾弗里实验中提取出的DNA纯度最高时也还有0 02 的蛋白质 是否可以将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 2 噬菌体侵染细菌的实验 1 实验材料 T2噬菌体 增殖特点 结构 生活方式 噬菌体侵染细菌的动态过程 吸附 侵入别的细菌 噬菌体侵染细菌实验 2 研究方法 同位素标记法 蛋白质的组成元素 DNA的组成元素 C H O N S C H O N P 标记32P 标记35S S P 思考 为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA标记 用14C和18O同位素标记可行吗 S仅存于蛋白质中 P几乎都存在于DNA中 不行 蛋白质和DNA中都存在C和O 实验材料 噬菌体 大肠杆菌 实验步骤 1 标记大肠杆菌 2 标记噬菌体 3 标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌 4 搅拌离心培养液 上清液 培养液 沉淀物 大肠杆菌含子代噬菌体 5 观察放射性 在分别含有放射性同位素32P和35S的培养基中培养大肠杆菌 分别用上述大肠杆菌培养T2噬菌体 制备含32P的噬菌体和含35S的噬菌体 注意标记噬菌体方法 被35S标记的噬菌体 被35S标记的噬菌体与未标记细菌混合 用放射性同位素35S标记噬菌体外壳蛋白质 上清液 含T2噬菌体颗粒 沉淀 被感染的细菌和新形成的噬菌体 含放射性物质35S 未检测到35S 说明并没有进入到大肠杆菌内 蛋白质外壳 用放射性同位素32P标记内部DNA 被32P标记的噬菌体 被32P标记的噬菌体与未标记的细菌混合 T2噬菌体颗粒 新形成的噬菌体中 几乎未检测到32P 检测到32P 说明DNA进入到大肠杆菌内去了 结论 DNA是遗传物质 二 噬菌体细菌的实验 同位素标记法 问 1 DNA复制 蛋白质合成需要哪些原料 来自哪里 1 噬菌体DNA复制及相关蛋白质的合成所需的原料 酶 场所等条件均来自于细菌 2 噬菌体的代谢活动 如蛋白质的合成 是由噬菌体DNA来控制的 实验结果 第一组实验 第二组实验 亲代噬菌体 35S标记蛋白质 32P标记DNA 寄主细胞内 无35S标记蛋白质 有32P标记DNA 子代噬菌体 外壳蛋白质无35S DNA有32P标记 实验结论 DNA分子具有连续性是遗传物质 DNA才是真正的遗传物质 噬菌体侵染细菌实验的结论 对于等少数病毒来说 RNA是遗传物质 只要是有DNA 就以DNA为遗传物质 当只有RNA时 才以RNA为遗传物质 烟草花叶病毒 总结 因为绝大多数生物的遗传物质是 所以 是主要的遗传物质 DNA是唯一的遗传物质吗 DNA DNA 具有细胞结构的生物 真核生物的遗传物质 原核生物的遗传物质 DNA 多数病毒的遗传物质是DNA 少数病毒的遗传物质是RNA 绝大多数生物的遗传物质是DNA 二 DNA是主要的遗传物质 HIV病毒 SARS病毒 H1N1病毒 烟草花叶病毒等 思考 DNA或RNA DNA DNA 2 烟草的遗传物质是什么 DNA 1 动物和人体的遗传物质是什么 3 细菌的遗传物质是什么 4 一切生物的遗传物质是什么 5 病毒的遗传物质是什么 核酸 例 将人 细菌 烟草花叶病毒体内的 遗传物质水解 分别会有 种碱基 种核苷酸 核酸水解 分别会有 种碱基 种核苷酸 4 4 4 4 4 4 5 5 4 8 8 4 DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA 4 5 5 4 8 8 DNA或RNA DNA DNA 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 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 3 格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验 此实验结果A 证明了DNA是遗传物质B 证明了RNA是遗传物质C 证明了蛋白质是遗传物质D 没有具体证明哪一种物质是遗传物质 D A 4 肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜 R型不具有 下列叙述错误的是 A 培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质 能够产生一些具有荚膜的细菌B 培养R型活细菌时加S型细菌的DNA完全水解产物 不能够产生具有荚膜的细菌C 培养R型活细菌时加S型细菌的DNA 能够产生具有荚膜的细菌D 培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质 不能够产生具有荚膜的细菌 课堂练习 4 肺炎双球菌的转化实验 不能证明的是 A DNA是遗传物质B DNA控制蛋白质的合成C 蛋白质不是遗传物质D 染色体是遗传物质的主要载体 5 噬菌体侵染细菌的正确顺序是 A 注入 吸附 释放 组装 复制B 复制 组装 释放 吸附 注入C 吸附 注入 复制 组装 释放D 吸附 注入 组装 复制 释放 5 用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA 然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验 进入细菌体内的成分有 A 35SB 32PC 35S和32PD 不含35S和32P B 课后练习 基础题1 1 2 2 C 3 D 拓展题1 实验表明 噬菌体在感染大肠杆菌时 进入大肠杆菌内的主要是DNA 而大多数蛋白质却留在大肠杆菌的外面 因此 大肠杆菌裂解后 释放出的子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息 以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的 2 肺炎双球菌转化实验和噬菌体感染大肠杆菌的实验证明 作为遗传物质至少要具备以下几个条件 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 具有贮存遗传信息的能力 结构比较稳定等 思考 要作为遗传物质需要些什么条件 3 能够指导蛋白质的合成 从而控制新陈代谢过程和性状 4 能够产生可遗传的变异 1 分子结构具有相对的稳定性 2 能够自我复制 使前后代保持一定的连续性 S型的DNA和R型活菌