核酸是遗传物质的证据.ppt

第一节：核酸是遗传物质的证据,19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由 遗传因子 控制的,20世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证明了：基因位于 染色体 上。,20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由 组蛋白和DNA （成分）组成。,蛋白质,DNA,染色体,一、染色体的化学组成,组蛋白 非组蛋白,染色体,DNA,蛋白质,RNA,P48,蛋白质和DNA， 谁是遗传物质?,？,实验材料？,A 猴子 B 小白鼠 C 酵母菌 D 细菌,DNA 和 蛋白质,肺炎双球菌的类型,实验二 肺炎双球菌的转化实验,光滑（smooth),粗糙(rough),有多糖类的荚膜,无多糖类的荚膜,有毒性，可致死,无毒性,1. 肺炎双球菌活体转化实验, 将S型活菌注入小鼠体内，小鼠会怎样？,一段时间后,小鼠死亡,1. 肺炎双球菌活体转化实验,一段时间后,小鼠正常, 将R型活菌注入小鼠体内，小鼠将会怎样？, 将杀死的S型菌注入小鼠体内，小鼠会怎样？,一段时间后,小鼠正常, 将R型活菌与杀死的S型菌注入小鼠体内,小鼠会怎样?,一段时间后,小 鼠 死 亡,S 型菌,问题 1：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会导致小鼠死亡？,出现了 活的 S型细菌,问题 2：活的 S型细菌是怎么产生的？,S型细菌未被完全杀死 S型细菌复活 R型细菌变成S型细菌 杀死的S型细菌促使R型细菌变成S型细菌,已加热杀死的S型菌中含有某种“转化因子”进入R型菌体内，引起R型菌稳定的遗传变异，转化为S型菌（P50）,细菌发生了转化，性状的转化可以遗传。,问题 3：综合以上两个问题，能得出什么实验结论？,思考:,存在于加热杀死后的S型细菌中的转因子有没有失去活性呢?有没有和S型细菌一起被”杀死”?,没有,说明转化因子比较稳定,不容易变性失活.,问题 4：能得出 DNA 是遗传物质的实验结论么？,问题 5：R 型菌含有哪些物质？,2. 肺炎双球菌离体转化实验,2.离体转化实验：,DNA的纯度越高，转化就越有效。,DNA水解物,R,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：,D N A 是 遗 传 物 质（P51）,实验结论：,思考: 你认为在证明DNA是遗传物质还是蛋白质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？,必须将蛋白质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。,但是，离体转化实验还是不能 充分证明 DNA 就是遗传物质。Why？,实验过程：,多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA DNA水解物,分别 与R型活细菌混合培养,S型细菌,多数,少数,DNA的纯度越高，转化就越有效。,分离,R,R,R,R,R,R,S,S,后代,实验设计,关键思路：,方法：,同位素标记法,把DNA和蛋白质彻底分开，单独观察，确定唯一变量,实验一 噬菌体侵染细菌实验,噬菌体的结构模式图,C、H、O、N、P,C、H、O、N 、S,（标记 32p）,（标记 35s ）,分开单独观察,问题：如何使噬菌体带上标记？,问题：能不能将噬菌体直接培养在含有 放射性物质的培养液里？, 用放射性同位素 35S 标记噬菌体蛋白质外壳去感染未被标记的大肠杆菌,细菌内无放射性,实验过程：,用S标记,子代噬菌体无放射性,问题：放射性有没有从亲代传递到子代？, 用放射性同位素 32P 标记内部 DNA去感染未被标记的大肠杆菌,细菌内有放射性,用32P标记DNA,子代噬菌体有放射性,问题：放射性有没有从亲代传递到子代？,实验过程及结果：,第一组 实验,第二组 实验,亲代 噬菌体,35 S标记蛋白质,32 P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,实验中的放射性问题,电子显微镜下的大肠杆菌和噬菌体,用蛋白质被 标记的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌,结果：上清液放射性很高， 沉淀物放射性很低。,用DNA被标记的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌,结果：上清液放射性很低， 沉淀物放射性很高。,T2噬菌体侵染细菌实验总结： (1)32PDNA，证明 DNA是遗传物质。 (2)35S蛋白质，证明 蛋白质外壳未 进入细菌体内，推测 蛋白质不是 遗传物质。,本实验能说明DNA是遗传物质，但不能说明蛋白质不是遗传物质。,特别提醒 因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素S，所以用35S标记蛋白质；DNA含有蛋白质没有的元素P，所以用32P标记DNA；因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所以此实验不能用C、H、O、N作为标记元素。, 32P、35S不能同时标记在同一噬菌体上，应将二者分别标记，即实验分为两组。, 噬菌体的DNA复制及蛋白质合成，只有模板是亲代噬菌体提供的，所需要的原料、酶、能量、场所等均由细菌提供。,问题：为什么以上实验材料选的都是细菌 （原核生物）或者病毒？,为什么不选真核生物？,只有裸露的DNA，无染色体,有染色体,实验三 烟草花叶病毒的感染和重建实验,烟草花叶病毒（TMV）,被病毒感染的烟草叶片,烟草花叶病毒,4、分析“烟草花叶病毒重建实验”,实验证明：烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA,分离,重组,重组,感染,新的病毒,产生 哪种 病毒 ？,RNA（核糖核酸） 有些病毒（如烟草花叶病毒），它们 不 含有DNA,只 含有 RNA。 在这种情况下，RNA 就起着遗传物质的作用。,1.必须是病毒 2.只是一部分,总 结 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）。,含DNA的生物，DNA是遗传物质； 不含DNA 只含 RNA的生物以RNA作为遗传物质。,绝大多数生物体内都含有DNA，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。,基因位于核酸上，是一段具有遗传效应的DNA 或 RNA（P52）,1、在证明DNA是遗传物质的几个著名经典实验中，在实验设计思路中最关键的是 A.要用同位素标记DNA和蛋白质 B.要分离DNA和蛋白质 C.要得到噬菌体和肺炎双球菌 D.要区分DNA和蛋白质，单独观察他们的作用。,D,课堂检测,2、用放射性元素标记噬菌体如下图，侵染后用探针检测细菌体内噬菌体的放射性，则（ ） A、检测到32P B、检测到35S C、同时检测到35S和32P D、同时检测不到35S和32P,A,3.噬菌体侵染细菌后，合成新噬菌体的蛋白质外 壳需要（ ） A.细菌的DNA和氨基酸 B.噬菌体的DNA及氨基酸 C.细菌的DNA和噬菌体的氨基酸 D.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸,D,4.肺炎双球菌中的 S型菌具有多糖类荚膜， R型菌则不具有。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， 能产生一些具荚膜的细菌 B.培养R型活细菌时加S型细菌DNA的完全水解 产物，不能产生具荚膜的细菌 C.培养R型活细菌时加S型细菌DNA，能