第十七讲----DNA是主要的遗传物质.ppt

通过前面学习知道 1 基因与染色体存在什么关系 2 染色体由什么组成的呢 生物体的遗传物质是DNA还是蛋白质呢 第一讲DNA是主要遗传物质 你认为遗传物质有什么特点 1 具有存储巨大数量信息的可能2 在生长和繁殖过程中能精确的自我复制3 能指导蛋白质的合成从而控制生物的性状和新陈代谢4 分子结构相对稳定 但特殊情况下能产生变异 问题 两种不同的推测如何求证呢 通过哪些实验来证明 DNA是主要的遗传物质 格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验 艾弗里确定转化因子的体外转化验 噬菌体侵染细菌的实验 病毒的重组实验 实验材料 两种肺炎双球菌 R型菌粗糙 无荚膜 无毒 S型菌光滑 有荚膜 有毒 可致死 一 格里菲思的肺炎双球菌转化实验 小鼠死亡 小鼠正常 小鼠正常 小鼠死亡 肺炎双球菌的转化实验过程 1 2 3 4 败血症是病菌侵入血液循环而发生的全身性感染 细菌可在血中大量繁殖而引起全身中毒症状 致病菌可随血流到各器官组织造成迁徙性病灶 1 临床表现 寒战 高热 头痛 呕吐 呼吸加快 心率增速等 严重者出现神志改变或感染性休克 肝脾肿大 以瘀点为主的皮疹 大关节疼痛或红肿 病程长者常发生迁徙性病灶或脓肿 少数可有黄疸 2 实验室检查 血白细胞计中粒细胞比例增多 血培养有致病菌生长 小资料 使小鼠患败血症而死亡 活R型细菌 因为 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 细菌发生转化 性状的转化可以遗传 S型活菌 S型加热 R型活菌 混合 转化 思考 转化的实质是什么 基因重组 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 哪种物质是转化因子 过程探究1 格里菲思的实验 实验设计 寻找转化因子 在杀死的S型细菌中含有哪些物质 但究竟哪一个才是转化因子呢 本实验的试验结论是 在杀死的S型细菌中含有哪些物质 但究竟哪一个才是转化因子呢 又如何设计实验 化学提取的方法分离提取 R型细菌 艾弗里确定转化因子的实验 R型细菌 只长R型菌 只长R型菌 R型细菌 艾弗里的实验设计有什么巧妙之处 不足之处 把DNA和蛋白质分开 单独地 直接地观察DNA的作用 设计对照实验 用DNA酶处理 观察DNA的作用 不足之出 在利用化学分离提取的时候 DNA的最高纯度也含有0 02 的蛋白质 艾弗里的实验分析 合作探究 只有加入DNA才转化 DNA越纯 转化越有效 用DNA酶处理DNA 不再转化 DNA是转化因子 是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质 即DNA是遗传物质 蛋白质等不是遗传物质 实验结果 实验结论 合作探究 1 在加热杀死的S型细菌中 其蛋白质会变性吗 DNA会失活吗 在加热杀死的S型细菌中 其蛋白质变性失活 但不要认为DNA也变性失活 DNA在加热过程中 双螺旋解开 氢键被打开 但缓慢冷却时 其结构可恢复 高考警示钟 1 转化的实质并不是基因发生突变 而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中 即实现了基因重组 2 在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌 而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌 原因是转化受DNA的纯度 两种细菌的亲缘关系 受体菌的状态等因素影响 肺炎双球菌转化实验 1 体内和体外转化实验的比较 格里菲思 艾弗里及其同事 在小鼠体内 体外培养基 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌各成分的作用进行相互对照 加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌 S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌 S型细菌体内有 转化因子 S型细菌的DNA是遗传物质 转化因子 噬菌体的模式图 资料一 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 放射性同位素标记法 思考 能用放射性同位素标记C H O N吗 为什么 三 噬菌体侵染细菌的实验 培养大肠杆菌 培养T2噬菌体 噬菌体 蛋白质 35S 32P 35S 培养大肠杆菌 培养T2噬菌体 噬菌体 DNA 32P 标记噬菌体的方法 噬菌体侵染细菌的动态过程 T2噬菌体侵染细菌实验过程 用放射性同位素35S标记噬菌体蛋白质外壳 子代噬菌体 35S 噬菌体侵染细菌时 蛋白质外壳留在外面 没有进入到细菌中 无35S 亲代噬菌体 想一想 这一结果说明了什么 实验三 T2噬菌体侵染细菌实验 用放射性同位素32P标记噬菌体内部DNA 32P 子代噬菌体 亲代噬菌体 有32P 想一想 这一结果又说明了什么 实验三 T2噬菌体侵染细菌实验 DNA是遗传物质 实验结果 35S 32P 没有被标记 35S标记蛋白质 32P标记DNA 无35S标记蛋白质 无32P标记DNA 外壳蛋白质无35S DNA有32P标记 实验三 T2噬菌体侵染细菌实验 注意 不能证明Pr不是遗传物质 上清液和沉淀物放射性分析 35S 为什么沉淀物含少量放射性 搅拌不充分 少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面 随细菌离心到沉淀物中 为什么上清液含少量放射性 1 保温时间过短 有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌 经离心后分布于上清液中 2 保温时间过长 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代 经离心后分布于上清液 32P 噬菌体侵染细菌的实验噬菌体的增殖 1 模板 2 合成DNA的原料 噬菌体DNA 大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸 大肠杆菌的氨基酸 大肠杆菌的核糖体 被病毒感染的烟草叶片 烟草花叶病毒 TMV 四 分析 烟草花叶病毒重建实验 TMV 蛋白质 RNA 实验证明 烟草花叶病毒 TMV 的遗传物质是RNA 蛋白质不是遗传物质 四 分析 烟草花叶病毒重建实验 核酸是一切生物的遗传物质 核酸包括脱氧核糖核酸 DNA 和核糖核酸 RNA 绝大多数生物 有细胞结构 都是以DNA作为遗传物质的 少数病毒以RNA作为遗传物质的 因此DNA是主要的遗传物质 DNA主要存在于染色体上 因此 染色体是遗传物质的主要载体 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 本节主要内容 1 格里菲思肺炎双球菌的转化实验存在转化因子2 艾弗里肺炎双球菌的转化因子实验DNA是遗传物质3 赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验DNA是遗传物质4 有些病毒不含DNA 只含RNA和蛋白质RNA是遗传物质DNA是主要的遗传物质 1 根据蔡斯和赫尔希的实验设计回答下列问题 上清液和沉淀物中的成分分别是和 原因是 进入细菌体内的是噬菌体的 依据是 噬菌体外壳 细菌 两者密度不同 DNA 放射性32P主要存在于沉淀物中 练习 D 2 根据蔡斯和赫尔希的实验设计回答下列问题 T2噬菌体复制所需原料来自 子代T2噬菌体蛋白质外壳合成场所是 大肠杆菌 大肠杆菌的核糖体 3 噬菌体侵染细菌实验不能证明 DNA能自我复制 使前后代保持一定的连续性 稳定性 DNA分子具有相对稳定性