DNA是主要遗传物质公开课学习教案

1、会计学1DNA是主要遗传物质是主要遗传物质 公开课公开课蛋白质的基本组成单位蛋白质的基本组成单位氨基酸氨基酸氨基酸多种多样的排列可能蕴含遗传信息氨基酸多种多样的排列可能蕴含遗传信息蛋白质是生物体主要的遗传物质蛋白质是生物体主要的遗传物质第1页/共31页实验材料：实验材料：两种肺炎双球菌 多糖类荚膜多糖类荚膜R型菌型菌菌落菌落:粗糙粗糙 无荚膜，无毒。无荚膜，无毒。S型菌型菌菌落菌落:光滑光滑(mooth) 有荚膜，有毒。有荚膜，有毒。(ough)第2页/共31页2.2.将将有毒性有毒性S S型活细菌型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。注射到小鼠体内，患败血症死亡。3.3.将将加热杀死后的加热

2、杀死后的S S型细菌型细菌注射到小鼠体内，不死亡。注射到小鼠体内，不死亡。4.4.将将无毒性无毒性R R型活细菌与加热杀死后的型活细菌与加热杀死后的S S型细菌混合型细菌混合 后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。（一）格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验（一）格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验第3页/共31页 已经被加热杀死的已经被加热杀死的S S型细菌中，必型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物然含有某种促成这一转化的活性物质质转化因子转化因子格里菲思实验的结论是什么格里菲思实验的结论是什么? 实验结论：实验结论：第4页/共31页多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋

3、白质 RNA RNA DNADNA加热杀死的加热杀死的S S型细菌型细菌在杀死的在杀死的S S型细菌中含有哪些物质？型细菌中含有哪些物质？但究竟哪一个才是转化因子呢？但究竟哪一个才是转化因子呢？第5页/共31页 在证明在证明DNA还是蛋白质或其他物还是蛋白质或其他物质是遗传物质的实验中最关键的设计思质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？路是什么？ 必须将蛋白质、其他物质与必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。质。第6页/共31页 （二）、（二）、 艾弗里确定转化因子的实验艾弗里确定

4、转化因子的实验R型细菌型细菌R型细菌型细菌只长只长R型菌型菌只长只长R型菌型菌R型细菌型细菌S型菌型菌R型细菌型细菌S型菌的型菌的DNAS型菌的型菌的蛋白质或荚膜多糖蛋白质或荚膜多糖S型菌的型菌的DNA+DNA酶酶第7页/共31页 R R R R R S R R R R R R S R R SR S艾弗里确定转化因子的实验艾弗里确定转化因子的实验 1944年年DNADNA第8页/共31页实验结论：实验结论：“转化因子转化因子”是是DNA，DNA才才是遗传物质是遗传物质，而，而蛋白质等其他物质不是遗蛋白质等其他物质不是遗传物质传物质。（纠正了一个生物界的错误的普遍共识）（纠正了一个生物界的错误的

5、普遍共识）1 1、加入、加入DNADNA酶的组意图何在？酶的组意图何在？2 2、分析实验结果，能得出什么结论？、分析实验结果，能得出什么结论？第9页/共31页 艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由于艾弗里实验中提取出的艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由于艾弗里实验中提取出的DNA，纯度最高时也还有，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。有没有比细菌更为简单的实验材料？有没有比细菌更为简单的实验材料？1952年，以为实验材料，利用的新技术，完成了另一个更具有说服力的实验.第10页/共31页噬菌体的结构模式图噬菌体的结构

6、模式图二二.噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验噬菌体中60%是蛋白质,40%是DNA.第11页/共31页T T2 2 噬菌体的特点噬菌体的特点 是一种专门是一种专门寄生寄生在大肠杆菌体内的病毒在大肠杆菌体内的病毒 头部和尾部的外壳是由蛋白质构成，头部内含有头部和尾部的外壳是由蛋白质构成，头部内含有DNADNA在在自身遗传物质自身遗传物质的指导下进行繁殖的指导下进行繁殖, ,原料来自大肠杆菌原料来自大肠杆菌 子代噬菌体从子代噬菌体从宿主细胞宿主细胞裂解释放裂解释放。 噬菌体噬菌体大肠杆菌大肠杆菌第12页/共31页噬菌体侵染细菌的动态过程：噬菌体侵染细菌的动态过程：侵入别的细菌侵入别的细菌合

7、成合成组装组装释放释放吸附吸附注入注入合成合成组装组装释放释放吸附吸附注入注入第13页/共31页1、实验材料：、实验材料：大肠杆菌大肠杆菌 ，T2噬菌体噬菌体2、实验方法：、实验方法：放射性同位素标记法放射性同位素标记法二。噬菌体侵染细菌的实验二。噬菌体侵染细菌的实验蛋白质的组成元素：蛋白质的组成元素：DNA 的组成元素：的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P 思考思考：噬菌体侵染细菌实验中：噬菌体侵染细菌实验中,为什么选择为什么选择35S和和32P分别标记蛋白质和分别标记蛋白质和DNA,用用14C和和18O可以吗可以吗?不可以不可以.因为在因为在DNA和蛋白质中都含有和蛋白质中都含

8、有C和和O;而绝大多数的而绝大多数的S存在于蛋白质中存在于蛋白质中;绝大多数的绝大多数的P存在于存在于DNA中中第14页/共31页3、实验过程：、实验过程：(1)标记细标记细菌菌细菌+含35S的培养基细菌+含32P的培养基含35S的细菌含32P的细菌(2)标记噬菌体标记噬菌体噬菌体+含35S的细菌噬菌体+含32P的细菌含35S的噬菌体含32P的噬菌体(3)噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体+细菌含32P的噬菌体+细菌: :上清液放射性很高上清液放射性很高, ,沉淀物放射性沉淀物放射性很低很低上清液放射性很低上清液放射性很低, ,沉淀物放射性沉淀物放射性很高很高二。噬菌体侵染细菌的实验

9、二。噬菌体侵染细菌的实验第15页/共31页标记标记 侵染侵染 搅拌搅拌 离心，离心， 检测检测第16页/共31页标记细菌标记细菌标记噬菌体标记噬菌体噬菌体侵染细菌（短时间保温）噬菌体侵染细菌（短时间保温）搅拌离心搅拌离心观察放射性的分布观察放射性的分布“短时间短时间”：保证子代噬菌体的：保证子代噬菌体的DNADNA和蛋和蛋白质在大肠杆菌中正处于合成阶段，子白质在大肠杆菌中正处于合成阶段，子代噬菌体还没有组装好，或虽已经组装代噬菌体还没有组装好，或虽已经组装但并未使细菌发生裂解但并未使细菌发生裂解 “保温保温”：为噬菌体培养提供适宜的为噬菌体培养提供适宜的恒定的温度，以保证酶的活性。恒定的温度，

10、以保证酶的活性。 搅拌的目的：使吸附在细搅拌的目的：使吸附在细菌上的菌上的噬菌体颗粒噬菌体颗粒与细菌与细菌分离分离离心的目的：离心的目的：让上清液中让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒析出重量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。被感染的大肠杆菌。 内部内部DNA不存在了不存在了的噬菌体外壳的噬菌体外壳第17页/共31页噬菌体比大肠杆菌轻噬菌体比大肠杆菌轻4、噬菌体侵染细菌实验的噬菌体侵染细菌实验的检测结果检测结果：上清液：沉淀物：噬菌体细菌(外壳)(被注入的DNA)35S标记的实验标记的实验32P标记的实验标记的实验标记部位标记部位放射性放射性情况情

11、况上清液沉淀物蛋白质DNA有放射性无无有放射性上清液上清液“放射性很高放射性很高” 沉淀物沉淀物“放射性很高放射性很高”？沉淀物也有放射性沉淀物也有放射性上清液也有放射性上清液也有放射性分离不完全分离不完全(噬菌体蛋白质外壳噬菌体蛋白质外壳)释放出来的、未侵染的释放出来的、未侵染的噬菌体噬菌体/释放的/未侵染的)很高很低很低很高第18页/共31页第19页/共31页DNA是遗传物质是遗传物质1928年年 格里菲思格里菲思 体内转化实验体内转化实验1944年年 艾弗里艾弗里体外转化实验体外转化实验1952年年 赫尔希、蔡斯赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验第20页/共31页DNADN

12、A是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？第21页/共31页流感病毒流感病毒SARS病毒病毒烟草花叶病毒烟草花叶病毒下面这些生物的遗传物质是什么？下面这些生物的遗传物质是什么？第22页/共31页背景知识：背景知识：烟草花烟草花叶病毒叶病毒TMVTMV是由是由RNARNA和蛋白质和蛋白质组成组成的，在感染烟草时的，在感染烟草时，会出现致病斑。，会出现致病斑。第23页/共31页烟草花叶病毒不含烟草花叶病毒不含DNA，只有，只有RNA和蛋白质和蛋白质，其遗传物质是什么？，其遗传物质是什么？烟草花叶病毒的遗传物质是烟草花叶病毒的遗传物质是RNA思路思路: :烟草花叶病毒的烟草花叶病毒的RNARNA和蛋

13、白质区分开，直接和蛋白质区分开，直接地、单独地去观察他们各自的作用，从而判断地、单独地去观察他们各自的作用，从而判断谁才是遗传物质谁才是遗传物质仅仅RNARNA能使烟草产生原样病斑能使烟草产生原样病斑仅蛋白质能使烟草产生原样病斑仅蛋白质能使烟草产生原样病斑RNARNA和蛋白质都能使烟草产生原样病斑和蛋白质都能使烟草产生原样病斑若出现结果则仅若出现结果则仅RNARNA是遗传物质；是遗传物质； 若出现结果则仅蛋白质是遗传物质；若出现结果则仅蛋白质是遗传物质； 若出现结果则若出现结果则RNARNA和蛋白质都是遗传物质和蛋白质都是遗传物质课题：探究烟草花叶病毒的遗传物质是什么？课题：探究烟草花叶病毒的

14、遗传物质是什么？第24页/共31页蛋白质蛋白质RNA分分离离感染感染烟草烟草感染感染烟草烟草实验实验结果结果出现病斑出现病斑不出现病斑不出现病斑实验实验结果结果第25页/共31页分离分离分离分离重组重组重组重组感染新的病毒新的病毒产生产生哪种哪种病毒？病毒？第26页/共31页三三.烟草花叶病毒重建实验烟草花叶病毒重建实验第27页/共31页细胞结构细胞结构生物生物原核生物原核生物真核生物真核生物遗传物质是遗传物质是DNADNA非细胞结非细胞结构生物构生物遗传物质是遗传物质是RNARNA只含只含DNADNA的病毒：的病毒：只含只含RNARNA的的病毒病毒：生生物物四。总结四。总结4 4、由于大多数

15、生物的遗传物质是、由于大多数生物的遗传物质是DNADNA，所以说，所以说。但肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌。但肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验只能证明的实验只能证明。3 3、在、在只含只含RNARNA的少数病毒的少数病毒（烟草花叶病毒、（烟草花叶病毒、HIVHIV、SARSSARS、流感、禽流感）中，流感、禽流感）中，RNARNA才作为遗传物质。才作为遗传物质。2 2、凡是具有细胞结构的生物，既有、凡是具有细胞结构的生物，既有DNADNA，又有，又有RNARNA，遗传物质，遗传物质是是DNADNA1 1、一切生物的遗传物质是核酸、一切生物的遗传物质是核酸第28页/共31页4 4

16、、噬菌体侵染细菌的实验中，在细菌内合成子代噬菌体蛋、噬菌体侵染细菌的实验中，在细菌内合成子代噬菌体蛋白质外壳白质外壳DNADNA可以指导蛋白质的合成。可以指导蛋白质的合成。 1 1、肺炎双球菌转化实验中，对、肺炎双球菌转化实验中，对S S菌加热处理，菌加热处理，DNADNA仍具有生物仍具有生物活性活性DNADNA分子结构具有相对稳定性。分子结构具有相对稳定性。2 2、肺炎双球菌转化实验中，、肺炎双球菌转化实验中，R R型细菌可以转化生成型细菌可以转化生成S S型细菌型细菌DNADNA可以发生可遗传的变异。可以发生可遗传的变异。3 3、噬菌体侵染细菌的实验中，、噬菌体侵染细菌的实验中，DNADNA在亲代与子代噬菌体中具有连在亲代与子代噬菌体中具有连续性续性DNADNA可以发生复制，由亲代传递给子代。可以发生复制，由亲代传递给子代。五，作为五，作为遗传物质遗传物质所必须具备的所必须具备的特点特点: :第29页/共31页课堂课堂