高中生物(浙科版必修2)第三章同步教学课件-31 核酸是遗传物质的证据

1、第三章 遗传的分子基础第一节 核酸是遗传物质的证据一、染色体的化学组成一、染色体的化学组成蛋白质含量约为蛋白质含量约为DNA的两倍的两倍，RNA含量很少，还不含量很少，还不到到DNA量的量的10%。染色体染色体DNA蛋白质蛋白质RNA组蛋白组蛋白非组蛋白非组蛋白主要主要思考思考：谁是遗传物质呢？谁是遗传物质呢？DNA 蛋白质！DNADNA是遗传物质的是遗传物质的间接间接证据证据1. 细胞核和细胞质中的细胞核和细胞质中的DNA，都有都有复制和遗传的自主性复制和遗传的自主性。2. 同一种生物不同发育时期或不同组织细胞中的同一种生物不同发育时期或不同组织细胞中的DNA含量含量基本相等基本相等，而精子

2、中的，而精子中的DNA含量恰好是体细胞中的含量恰好是体细胞中的一半一半。3. 所有能够诱发所有能够诱发DNA结构变异结构变异的因素，均能引起的因素，均能引起生物的生物的遗传突变遗传突变。4. 蛋白质的质量可变性蛋白质的质量可变性，不符合作为遗传物质能保持，不符合作为遗传物质能保持稳稳定的定的要求。要求。二、噬菌体侵染细菌实验二、噬菌体侵染细菌实验1、T2噬菌体是什么？噬菌体是什么？2、为什么用、为什么用35S标记噬菌体的外壳标记噬菌体的外壳蛋白质蛋白质？ 为什么为什么用用32P标记噬菌体的内部标记噬菌体的内部DNA？3、为什么要用、为什么要用两种两种被标记的噬菌体被标记的噬菌体分别分别去侵染细

3、菌去侵染细菌？4、噬菌体侵染细菌实验证实了什么？、噬菌体侵染细菌实验证实了什么？1、实验材料：、实验材料：T2噬菌体噬菌体和和大肠杆菌大肠杆菌2、实验技术：同位素标记、实验技术：同位素标记法法3、实验过程：、实验过程：标记标记 侵染侵染 搅拌搅拌 离心离心 检测检测T2噬菌体噬菌体DNA病毒病毒T2噬菌体只有噬菌体只有外壳外壳蛋白质蛋白质和内部和内部DNA两两部分组成部分组成营营专性寄生专性寄生生活，它的专生活，它的专一宿主为一宿主为大肠杆菌大肠杆菌不能直接不能直接在培养基中培养在培养基中培养T T2 2噬菌体的模式图噬菌体的模式图头部头部尾部尾部DNADNA蛋白质蛋白质同位素标记法同位素标记

4、法把把DNADNA和蛋白质分开和蛋白质分开用32P标记内部DNA用用14C和和18O等同位素可以吗？等同位素可以吗？不可以！不可以！用35S标记外壳蛋白质同位素标记法同位素标记法标记噬菌体标记噬菌体如何用如何用35S标记噬菌体的外壳蛋白质？标记噬菌体的外壳蛋白质？如何用如何用32P标记噬菌体的内部标记噬菌体的内部DNA？用用T2噬菌体分别侵染被噬菌体分别侵染被35S和和32P标记的细菌，得到被标记的细菌，得到被35S标记标记蛋白质外壳的蛋白质外壳的T2噬菌体和被噬菌体和被32P标记内部标记内部DNA的的T2噬菌体。噬菌体。将寄主细菌分别培养在含有将寄主细菌分别培养在含有35S和和32P的培养基

5、中，得到分的培养基中，得到分别被别被35S和和32P标记的细菌。标记的细菌。噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程离心离心侵染侵染搅拌搅拌标记标记大肠杆菌大肠杆菌未破裂前未破裂前控制保控制保温时间温时间充分剥离充分剥离吸附吸附在菌体的在菌体的T2未标记的细菌搅拌离心T2噬菌体被感染的细菌35S 侵染较轻较重1、被、被35S标记的标记的噬菌体噬菌体与细菌与细菌混合混合2、被、被32P标记的标记的噬菌体噬菌体与细菌与细菌混合混合上清液的放射性很高上清液的放射性很高沉淀物的放沉淀物的放射性很低射性很低上清液的放上清液的放射性很低射性很低沉淀物的放沉淀物的放射性很高射性很高搅拌器噬菌体侵染细菌噬菌体

6、侵染细菌时仅时仅DNA进入细进入细菌细胞而蛋白外菌细胞而蛋白外壳没有进入壳没有进入为什么沉淀物中有少量放射性？为什么沉淀物中有少量放射性？用用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量少量放射性的原因：放射性的原因：由于由于搅拌不充分，有搅拌不充分，有少量少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。现少量的放射性。1、被、被35S标记的标记的噬菌体噬菌体与细菌与细菌混合混合2、被、被32P标记的标记的噬菌体噬菌体与细菌与细菌混合混合上

7、清液的放射性很高上清液的放射性很高沉淀物的放沉淀物的放射性很低射性很低上清液的放上清液的放射性很低射性很低沉淀物的放沉淀物的放射性很高射性很高搅拌器噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌时仅时仅DNA进入细进入细菌细胞而蛋白外菌细胞而蛋白外壳没有进入壳没有进入为什么为什么上清液有少量放射性？上清液有少量放射性？用用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量上清液中有少量放射性的原因：放射性的原因：保温时间过短保温时间过短，部分部分噬菌体噬菌体没有侵染没有侵染到到大肠杆菌大肠杆菌细胞细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现出现放射性。放

8、射性。保温时间过长保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放释放子代子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液，经离心后分布于上清液，也会使上清液的放的放射性射性含量升高。含量升高。1、被、被35S标记的标记的噬菌体噬菌体与细菌与细菌混合混合2、被、被32P标记的标记的噬菌体噬菌体与细菌与细菌混合混合上清液的放射性很高上清液的放射性很高沉淀物的放沉淀物的放射性很低射性很低上清液的放上清液的放射性很低射性很低沉淀物的放沉淀物的放射性很高射性很高搅拌器噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌时仅时仅DNA进入细进入细菌细胞而蛋白外菌细胞而蛋白外壳没有进入壳没有进入噬菌体侵染细菌噬菌体侵

9、染细菌实验小结实验小结亲代噬菌亲代噬菌体体寄主细菌内寄主细菌内子代噬菌体子代噬菌体是否保持连续性是否保持连续性35S标记标记蛋白质蛋白质( )35S标记蛋白质标记蛋白质( )35S标记标记蛋白质蛋白质32P标记标记DNA( )32P标记标记DNA( )32P标记标记DNADNA在噬菌体在噬菌体繁殖过程中具有繁殖过程中具有连续性，是遗传连续性，是遗传物质。物质。能不能确定蛋白质是不是遗传物质呢？能不能确定蛋白质是不是遗传物质呢？不能确定！有有无无三、肺炎双球菌转化实验三、肺炎双球菌转化实验1、实验材料、实验材料肺炎双球菌是什么？有几种？特点分别是什么？肺炎双球菌是什么？有几种？特点分别是什么？2

10、、活体细菌转化实验的过程？能得出怎么样的结论？、活体细菌转化实验的过程？能得出怎么样的结论？3、离体细菌转化实验的过程？、离体细菌转化实验的过程？能得出怎么样的结论能得出怎么样的结论？4、肺炎双球菌转化实验证实了什么？、肺炎双球菌转化实验证实了什么？实验实验材料材料：S S型型肺炎肺炎双球菌双球菌R R型型肺炎肺炎双球菌双球菌多糖类的多糖类的胶状荚膜胶状荚膜菌落菌落表面表面粗糙粗糙无无荚膜荚膜、无无毒性毒性菌落菌落表面表面光滑光滑有有荚膜荚膜、有有毒性毒性肺炎双球菌活体转化实验肺炎双球菌活体转化实验格里菲斯格里菲斯实验实验1、实验、实验过程过程（1）将）将R型的活细菌注射到小鼠体内，小鼠型的活

11、细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡不死亡。（2）将）将S型的活细菌注射到小鼠体内型的活细菌注射到小鼠体内，很多小，很多小鼠鼠患败血症死亡患败血症死亡。结论一：结论一：S S型的活细菌对小鼠有毒，而型的活细菌对小鼠有毒，而R R型的活细菌无毒。型的活细菌无毒。（3）将）将加热杀死加热杀死的的S型细菌型细菌注射到小鼠体内，小鼠注射到小鼠体内，小鼠不死亡不死亡。（4）将）将R型的活细菌与加热杀死的型的活细菌与加热杀死的S型细菌混合，注射到小型细菌混合，注射到小鼠鼠体内体内，很多小鼠患败血症死亡，并检测出有，很多小鼠患败血症死亡，并检测出有S型活细菌型活细菌。结论二：加热杀死的结论二：加热杀死的S S型细

12、菌对小鼠无毒害作用。小鼠体内的型细菌对小鼠无毒害作用。小鼠体内的R R型型活细菌在加热杀死的活细菌在加热杀死的S S型细菌的作用下可以转化为型细菌的作用下可以转化为S S型活细菌。型活细菌。2、实验、实验结论及推测结论及推测在在加热杀死加热杀死的的S型型细菌中，必然存在某种细菌中，必然存在某种活性物质活性物质“转化因子转化因子”，促使小鼠体内的促使小鼠体内的R型活细菌转型活细菌转化为有毒性的化为有毒性的S型活细菌。型活细菌。肺炎双球菌离体转化实验肺炎双球菌离体转化实验艾弗里实验艾弗里实验 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA DNADNA酶分别与 R 型活细菌混合培养R R R R R S型活细

13、菌R SR S1、实验思路、实验思路一种细菌的一种细菌的DNA掺入到另一种细菌中，能够引起稳定的遗掺入到另一种细菌中，能够引起稳定的遗传变异。传变异。DNA纯度越高，转化效率越高。纯度越高，转化效率越高。2、实验结论、实验结论蛋白质不是遗传物质蛋白质不是遗传物质DNA是遗传物质，是遗传物质，DNA赋予了生物的遗传赋予了生物的遗传特性特性DNA就是就是“转化因子转化因子”。DNA”耐高温耐高温”，降温能，降温能够复性。够复性。HIV病毒SARS病毒烟草花叶病毒 思考思考 所有所有生物的遗传物质都是生物的遗传物质都是DNADNA吗？吗？流感病毒RNARNA病毒病毒四、烟草花叶病毒的感染和重建实验四

14、、烟草花叶病毒的感染和重建实验1、实验、实验材料材料病毒的电子显微照片病毒的电子显微照片蛋白质蛋白质亚单位亚单位病毒的结构模型图病毒的结构模型图分别分别提取提取2、烟草花叶病毒感染实验、烟草花叶病毒感染实验蛋白质蛋白质（占（占94%）RNA（占（占6%）感染感染感染感染正常叶正常叶正常叶正常叶正常叶正常叶花叶病花叶病+RNA 酶酶RNA水解产物水解产物感染感染正常叶正常叶正常叶正常叶TMV结果：结果：TMVTMV的的RNARNA具有感染效力，蛋白质不具备。具有感染效力，蛋白质不具备。3、烟草花叶病毒的重建实验烟草花叶病毒的重建实验A型型TMV的的RNA + B型型TMV的蛋白质的蛋白质 重装重装后后感染感染 烟草所繁殖后代病毒的类型都是烟草所繁殖后代病毒的类型都是A型型。B型型TMV的的RNA + A型型TMV的蛋白