DNA是主要的遗传物质PPT(上课用)ppt课件

第三章基因的本质 第1节DNA是主要的遗传物质 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 分离提纯法等 一 对遗传物质的早期推测 蛋白质 氨基酸 多种多样 遗传物质 20世纪20年代 蛋白质是生物的遗传物质 染色体 DNA 结构不清楚 DNA基本单位 脱氧核苷酸 脱氧核糖 碱基 磷酸 A G C T 20世纪30年代 脱氧核苷酸的种类 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 20世纪30年代 DNA有重要作用 多糖类荚膜 R型菌 菌落粗糙 Rough 无毒性 一 肺炎双球菌 一 肺炎双球菌的转化实验 S型菌 菌落光滑 Smooth 有毒性 小鼠 败血病 1 将R型活细菌注射到小鼠体内 小鼠不死亡 2 将S型活细菌注射到小鼠体内 小鼠死亡 2 实验方法和现象 3 将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内 小鼠不死亡 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 小鼠死亡 分离得到S型活细菌 分离得到有毒S型死细菌 无毒R型活细菌 有毒S型死细菌小鼠死亡 R型活细菌 S型死细菌 小鼠死亡 加热杀死的S型菌中有 转化因子 问题 第四组实验小鼠死亡的原因是 对比三 四组实验 能得出什么结论 格里菲斯结论 加热杀死的S型细菌中含有一种 转化因子 能使R型活细菌转化为S型活细菌 没有提到DNA是转化因子 问题 格里菲斯实验的结论是什么 能否证明DNA是遗传物质 不能 促进上述转化的 转化因子 是什么 寻觅 转化因子 你有什么样的设计思路 关键是什么 关键思路 将DNA与蛋白质等其他物质分开 单独 直接地观察它们的作用 一 肺炎双球菌转化实验 体外转化实验 分离提纯S型细菌的 蛋白质 多糖 脂质 RNA DNA 分别与R型活细菌混合培养 R S R S 2 艾弗里等科学家的实验过程 通过该实验 证明了什么 DNA是遗传物质而蛋白质不是 DNA DNA酶 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 实验结论 格里菲思推论 加热杀死的S型细菌中含有转化因子 艾弗里提出的结论 DNA才是遗传因子 是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 即DNA是遗传物质 DNA是遗传物质 蛋白质等不是遗传物质 结论 回顾思考 1 将有荚膜的S型肺炎双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型细菌注入到小白鼠体内 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 思考题 2 典型例题1 格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验 证实了 DNA是遗传物质 RNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质 蛋白质不是遗传物质 糖类不是遗传物质A B C D A 疑问 由于艾弗里的实验中提取的DNA 纯度最高时也还有0 02 的蛋白质 因此 仍有人表示怀疑 那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢 设法把DNA和蛋白质分开 然后单独 直接观察DNA和蛋白质的作用 实验中最关键的设计思路 噬菌体 二 噬菌体侵染细菌的实验 赫尔希 蔡斯 蛋白质 DNA 成分 生活方式 寄生在大肠杆菌体内的病毒 脱氧核苷酸C H O N P 氨基酸C H O N S 35S标记蛋白质 32P标记DNA 噬菌体侵染细菌的动态过程 侵染别的细菌 合成 组装 释放 吸附 注入 视频 大肠杆菌提供四种脱氧核苷酸 大肠杆菌提供氨基酸 1 谁提供模板DNA 噬菌体 2 谁合成DNA和蛋白质的原料 在噬菌体侵染细菌的过程中 思考 3 谁提供场所 大肠杆菌 一 标记噬菌体方法 同位素示踪 标记 法 返回 标记大肠杆菌 大肠杆菌 含35s的培养基含35s的大肠杆菌 大肠杆菌 含32p的培养基含32p的大肠杆菌 标记T2噬菌体 T2噬菌体 含35s的大肠杆菌含35sT2的噬菌体 T2噬菌体 含32p的大肠杆菌含32pT2的噬菌体 三 噬菌体侵染细菌的实验1952 返回 1 为什么选择35S和32P作标记而不选用其他的同位素 2 第一 二 组实验中为什么上清液的放射性很高 低 沉淀物的放射性很低 高 因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中 而磷则主要存在于DNA的组分中 用14C和18O等元素是不可行的 因为T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素 在第一组实验中 35S标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合培养后 搅拌不充分 使吸附在大肠杆菌外被35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌完全分离开 离心后进入沉淀物中 使沉淀物中出现放射性 在第二组实验中 32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长 噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来 经离心后分布于上清液 混合培养的时间过短 有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内 经离心后分布于上清液中 使上清液出现放射性 标记细菌 标记噬菌体 噬菌体侵染细菌 短时间保温 搅拌离心 观察放射性的分布 保温 为噬菌体培养提供适宜的恒定的温度 以保证酶的活性 搅拌的目的 使吸附在细菌上的噬菌体颗粒与细菌分离 离心的目的 让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒 而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌 内部无DNA的噬菌体外壳 实验过程 噬菌体侵染细菌时 进入细菌的细胞中 而 仍留在外面 因此 子代噬菌体的各种性状是通过亲代的 遗传给后代的 因此 才是真正的遗传物质 赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验表明 DNA DNA DNA 蛋白质外壳 第二组实验 实验结果及结论 第一组实验 亲代噬菌体 32P标记DNA 35S标记蛋白质 大肠杆菌内 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分子是遗传物质 结论 噬菌体侵染细菌时 进入到细菌的细胞中 而蛋白质的外壳仍留在外面 因此 子代噬菌体的各种性状 是通过亲代的 传递的 才是真正的遗传物质 思考与讨论 1 细菌和病毒作为实验材料 具有的优点是 1 个体很小 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 细菌是单细胞生物 病毒无细胞结构 只有核酸和蛋白质外壳 2 繁殖快 细菌20 30min就可繁殖一代 病毒短时间内可大量繁殖 2 最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开 单独地 直接地去观察DNA或蛋白质的作用 3 艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术 物质的提纯和鉴定技术等 赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术 同位素标记技术 以及物质的提取和分离技术等 科学成果的取得必须有技术手段做保证 技术的发展需要以科学原理为基础 因此 科学与技术是相互支持 相互促进的 烟草花叶病毒 RNA 蛋白质 得花叶病 不得花叶病 结论 RNA烟草花叶病毒的遗传物质 RNA是遗传物质的证据 三 DNA是唯一的遗传物质吗 得花叶病 不得花叶病 RNA是遗传物质的证据 结论 烟草花叶病毒的RNA控制其性状 RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 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 DNA是主要的遗传物质 植物细胞中DNA的载体 染色体 叶绿体 线粒体 动物细胞中DNA的载体 染色体 线粒体 所以说 染色体是DNA的主要载体 DNA的分布 原核细胞和病毒没有染色体 例 病毒的遗传物质是 人的遗传物质是 A DNAB RNAC DNA和RNAD DNA或RNA D A 习题 1 一切生物的遗传物质是 A DNAB RNAC 核酸D 蛋白质2 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 C D 3 格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验 证实了 DNA是遗传物质 RNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质 蛋白质不是遗传物质 糖类不是遗传物质 DNA能产生可遗传的变异A B C D A 4 噬菌体侵染细菌的实验证明了 A DNA是主要的遗传物质B DNA和蛋白质是遗传物质C DNA是遗传物质D RNA是遗传物质 C 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