用DNA是主要的遗传物质课件修改学习教案

1、会计学1用用DNA是主要是主要(zhyo)的遗传物质课件修改的遗传物质课件修改第一页，共47页。一、对遗传物质的早期一、对遗传物质的早期(zoq)推测推测2020世纪世纪(shj)20(shj)20年代：年代：氨基酸氨基酸 多肽多肽(du ti) (du ti) 蛋白质蛋白质认为蛋白质是生物体的遗传物质认为蛋白质是生物体的遗传物质2020世纪世纪3030年代：年代：脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNADNA脱氧脱氧核糖核糖碱基碱基磷酸磷酸第1页/共47页第二页，共47页。脱氧脱氧(tu yng)核糖核糖碱基碱基磷酸磷酸(ln sun)AGCT第2页/共47页第三页，共47页。AGCT腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌

2、呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶胸腺嘧啶(m dn)脱氧核苷酸脱氧核苷酸第3页/共47页第四页，共47页。艾弗里艾弗里赫尔希赫尔希格里菲思格里菲思 向蛋白质是遗传物质的观点提出向蛋白质是遗传物质的观点提出(t ch)(t ch)挑战的学者是谁呢？挑战的学者是谁呢？第4页/共47页第五页，共47页。格里菲思的肺炎格里菲思的肺炎(fiyn)(fiyn)双球菌转化双球菌转化实验实验 S S型菌型菌R R型菌型菌菌体菌体有多糖类的荚膜有多糖类的荚膜无多糖类无多糖类的荚膜的荚膜菌落菌落表面光滑表面光滑表面粗糙表面粗糙毒性毒性能够使能够使人患肺炎或使人

3、患肺炎或使小鼠患败血病。小鼠患败血病。有毒性有毒性无毒性无毒性第5页/共47页第六页，共47页。第6页/共47页第七页，共47页。第7页/共47页第八页，共47页。 已经被加热杀死的已经被加热杀死的S S型细菌型细菌(xjn)(xjn)中，必然含有某种促成中，必然含有某种促成这一转化的活性物质这一转化的活性物质转化因转化因子子格里菲思实验格里菲思实验(shyn)的结论是什么的结论是什么? 实验实验(shyn)(shyn)结论：结论：第8页/共47页第九页，共47页。多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 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

4、含有型细菌中含有(hn yu)(hn yu)哪些物质？哪些物质？但究竟但究竟(jijng)(jijng)哪一个才是转化因子呢？哪一个才是转化因子呢？第9页/共47页第十页，共47页。 如果你是当时的一位科学家，为了弄清楚如果你是当时的一位科学家，为了弄清楚这种转化因子这种转化因子(ynz)到底是什么物质，你该如何设到底是什么物质，你该如何设计计这个实验呢？设计思路是什么这个实验呢？设计思路是什么?想一想：想一想：第10页/共47页第十一页，共47页。 在证明DNA还是蛋白质或其他物质(wzh)是遗传物质(wzh)的实验中最关键的设计思路是什么？ 必须将蛋白质、其他(qt)物质与DNA分开，单独

5、、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。第11页/共47页第十二页，共47页。 二、二、 艾弗里确定转化因子艾弗里确定转化因子(ynz)的实验的实验R型细菌型细菌(xjn)R型细菌型细菌(xjn)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12页/共47页第十三页，共47页。 R R R R R S R R R R R R S R R SR S二二.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13页/共47页第十四页，共47

6、页。实验结论：实验结论：“转化转化(zhunhu)因子因子”是是DNA，DNA才是遗传物质，而蛋白质等才是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质。（纠正了一个其他物质不是遗传物质。（纠正了一个生物界的错误的普遍共识）生物界的错误的普遍共识）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14页/共47页第十五页，共47页。肺炎双球菌实验肺炎双球菌实验(shyn)的评价的评价1、遵循了严格的对照原则(yunz)和单因子变量原则(yunz)2、科学(kxu)的思路：发现问题提出假设设计实验验证得出结论体内转化实

7、验体内转化实验体外转化实验体外转化实验探究实验的基本步骤探究实验的基本步骤格里菲思，格里菲思，体内转化实体内转化实验验艾弗里，艾弗里，体外转化实验体外转化实验第15页/共47页第十六页，共47页。1、蛋白质不是遗传物质的原因之一是蛋白质不是遗传物质的原因之一是 ( ) ： A. 它的含量很少它的含量很少 B. 它不能自我复制它不能自我复制 C. 它与新陈代谢无关它与新陈代谢无关 D.它的种类很多它的种类很多 2、地球上的一切生物的遗传物质都是、地球上的一切生物的遗传物质都是 ( ) ： A. 核酸核酸 B. 脱氧核糖核酸或核糖核脱氧核糖核酸或核糖核酸酸 C. 脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸 D. 脱

8、氧核糖核酸和核糖核脱氧核糖核酸和核糖核酸酸课堂练习课堂练习一、选择题：一、选择题： B A 单击画面(humin)继续第16页/共47页第十七页，共47页。选择题选择题 A. 核糖核酸核糖核酸(h tn h sun)(h tn h sun)B. C.脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸D. 脱氧核糖核酸和核糖核酸脱氧核糖核酸和核糖核酸B4 4. .生物的遗传物质是：生物的遗传物质是：( )( ) A.DNA B.RNA C. A.DNA B.RNA C.核酸核酸 D. D. 蛋白质蛋白质C第17页/共47页第十八页，共47页。5 5注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是

9、（ ） A AR R型肺炎双球菌型肺炎双球菌 B B加热杀死后的加热杀死后的R R型肺炎双球菌型肺炎双球菌 C C加热杀死后的加热杀死后的S S型肺炎双球菌型肺炎双球菌 D D加热杀死后的加热杀死后的S S型肺炎双球菌与型肺炎双球菌与R R型细菌型细菌(xjn)(xjn)混合混合D第18页/共47页第十九页，共47页。7、“DNA是主要的遗传是主要的遗传(ychun)物质物质”是指：是指： A、遗传、遗传(ychun)物质的主要载体是染色体物质的主要载体是染色体 B、大多数生物的遗传大多数生物的遗传(ychun)物质是物质是DNA C、细胞里的、细胞里的DNA大部分在染色体上大部分在染色体上

10、D、染色体在、染色体在遗传遗传(ychun)上起主要作用上起主要作用6、格里菲思提出、格里菲思提出(t ch)的的“转化因子转化因子”，后来被艾弗里证实，后来被艾弗里证实了它的化学成分是：了它的化学成分是： A、DNA B、蛋白质、蛋白质 C、多糖、多糖 D、脂质、脂质AB第19页/共47页第二十页，共47页。8、肺炎、肺炎(fiyn)双球菌的转化实验，不能证明的是：双球菌的转化实验，不能证明的是：A、DNA是遗传物质是遗传物质 B、DNA控制蛋白质的合成控制蛋白质的合成C、蛋白质不是遗传物质、蛋白质不是遗传物质 D、染色体是遗传物质的主要载体、染色体是遗传物质的主要载体D第20页/共47页第

11、二十一页，共47页。背景背景(bijng)资料：资料： 可是，艾弗里的实验不但没有可是，艾弗里的实验不但没有(mi yu)使科学界使科学界接受接受反而引起了科学界许多人怀疑。反而引起了科学界许多人怀疑。 在在1949年艾弗里及同事将年艾弗里及同事将DNA中蛋白质的污染中蛋白质的污染(wrn)降到降到0.02%，但仍未能改变人们的观点。，但仍未能改变人们的观点。 是否有更好的实验材料是否有更好的实验材料,可以不用经过人工可以不用经过人工提纯提纯DNA，就能，就能单独地去观察单独地去观察DNA或蛋白质的作或蛋白质的作用用呢？呢？ 终于在终于在1952年，由美国科学家赫尔希和蔡斯找到年，由美国科学家

12、赫尔希和蔡斯找到了一种理想的实验材料了一种理想的实验材料T2噬菌体噬菌体,通过噬菌体侵通过噬菌体侵染细菌的实验从而染细菌的实验从而证实了证实了 第21页/共47页第二十二页，共47页。实验设计思路实验设计思路(sl)：把蛋白质和把蛋白质和DNA区分开，直接地、单独区分开，直接地、单独(dnd)地观察地观察DNA和蛋白质的作用和蛋白质的作用三三.噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌(xjn)的实验的实验第22页/共47页第二十三页，共47页。 艾弗里的实验引起了人们的注艾弗里的实验引起了人们的注意意(zh y)，但是，由于艾弗里实，但是，由于艾弗里实验中提取出的验中提取出的DNA，纯度最高时也，纯度最高

13、时也还有还有0.02%的蛋白质，因此，仍有的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。人对实验结论表示怀疑。有没有比细菌更为简单的实验有没有比细菌更为简单的实验(shyn)材料？材料？1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验(shyn)材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了另一个更具有说服力的实验(shyn).第23页/共47页第二十四页，共47页。噬菌体的结构噬菌体的结构(jigu)模式图模式图三三.噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌(xjn)的实验的实验噬菌体中60%是蛋白质,40%是DNA.第24页/共47页第二十五页，共47页。T2 T2 噬菌体的特点噬菌体的特点(tdin)(tdin)

14、 是一种专门寄生是一种专门寄生(jshng)(jshng)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在自身遗传物质的指导下进行繁殖在自身遗传物质的指导下进行繁殖, ,原料来自大肠杆菌原料来自大肠杆菌 子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。 噬菌体噬菌体大肠杆菌大肠杆菌第25页/共47页第二十六页，共47页。噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌(xjn)的动态过程：的动态过程：侵入侵入(qnr)别的细菌别的细菌合成合成(hchng)组装组装释放释放吸附吸附侵入侵入合成合成组装组装释放释放

15、吸附吸附动画 首先，噬菌体的尾端吸附首先，噬菌体的尾端吸附在细菌的表面在细菌的表面侵入侵入 然后，然后， 噬菌体通过尾轴把噬菌体通过尾轴把DNA全部注进细菌体内，而蛋白全部注进细菌体内，而蛋白质外壳则留在细菌体外，不起作质外壳则留在细菌体外，不起作用。用。 噬菌体的噬菌体的 DNA 在细菌体在细菌体内，使细胞本身的内，使细胞本身的 DNA 解体，解体，同时利用细菌的化学成分合成同时利用细菌的化学成分合成噬菌体自身的噬菌体自身的 DNA和蛋白质，和蛋白质， 这些新合成的这些新合成的 DNA 和和蛋白质外壳组装出很多个与蛋白质外壳组装出很多个与亲代一模一样的子代噬菌体亲代一模一样的子代噬菌体。 最

16、后，这些噬最后，这些噬菌体由于细菌的解菌体由于细菌的解体而被释放出来，体而被释放出来，再去侵染其他的细再去侵染其他的细菌。菌。第26页/共47页第二十七页，共47页。三、噬菌体侵染三、噬菌体侵染(qn rn)(qn rn)细菌的实验细菌的实验 1952 1952第27页/共47页第二十八页，共47页。实验实验(shyn)原原理和方法理和方法蛋白质的组成蛋白质的组成(z chn)元素：元素：D N A 的组成的组成(z chn)元素：元素：（标记（标记(bioj)32p）（标记（标记35s ）标记噬菌体方法：标记噬菌体方法：v在分别含有放射性同位素在分别含有放射性同位素32p 和和35s的培养基

17、中的培养基中培养细菌培养细菌v分别用上述细菌培养分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含噬菌体，制备含32p 的的噬菌体和含噬菌体和含35s的噬菌体的噬菌体同位素标记同位素标记法法第28页/共47页第二十九页，共47页。1、实验设计思路、实验设计思路(sl)：3、实验、实验(shyn)过程过程：把蛋白质和把蛋白质和DNA区分开，直接地、单区分开，直接地、单独独(dnd)地观察地观察DNA和蛋白质的作和蛋白质的作用用(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32

18、P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, ,沉淀物放射性很低沉淀物放射性很低上清液放射性很低上清液放射性很低, ,沉淀物放射性很高沉淀物放射性很高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三三.噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验第29页/共47页第三十页，共47页。 标记标记 混合混合 搅拌离心搅拌离心(lxn) 检测检测 再检测再检测图图 3-6 T2噬菌体侵染噬菌体侵染(qn rn)大肠杆菌的实验大肠杆菌的实验第30页/共47页第三十一页，共47页。噬菌体比大肠杆菌噬菌体比大肠

19、杆菌(d chn n jn)轻轻4、噬菌体侵染、噬菌体侵染(qn rn)细菌实验的检细菌实验的检测结果：测结果：上清液：沉淀物：噬菌体细菌(xjn)(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、未侵染释放出来的、未侵染的噬菌体的噬菌体/释放的/未侵染的)很高很低很低很高第31页/

20、共47页第三十二页，共47页。第32页/共47页第三十三页，共47页。赫尔希和蔡斯的实验赫尔希和蔡斯的实验(shyn)表明：表明：噬菌体侵染细菌时，进入噬菌体侵染细菌时，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，子代噬菌体的各种留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的传递性状，是通过亲代的传递的才是真正的遗传物质的才是真正的遗传物质第33页/共47页第三十四页，共47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

21、体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验第34页/共47页第三十五页，共47页。4、用噬菌体去侵染内含有、用噬菌体去侵染内含有32P的细菌，在细菌解体的细菌，在细菌解体(jit)后后，含，含32P的应是的应是( )A、子代噬菌体、子代噬菌体DNA B、子代噬菌体蛋白质外壳、子代噬菌体蛋白质外壳C、子代噬菌体所有部分、子代噬菌体所有部分 D、子代噬菌体不含、子代噬菌体不含32P5、用噬菌体去感染内含大量、用噬菌体去感染内含大量(dling)3H的细菌，待细菌的细菌，待细菌解体解体后，后，3H应应( ) A、随细菌的解体而消失、随细菌的解体而消失 B、发现于噬菌体外壳和、发现于噬菌体外壳和DNA中中 C、

22、仅发现于噬菌体的、仅发现于噬菌体的DNA中中 D、仅发现于噬菌体的外壳中、仅发现于噬菌体的外壳中AB第35页/共47页第三十六页，共47页。DNADNA是唯一是唯一(wi y)(wi y)的遗传物的遗传物质吗？质吗？第36页/共47页第三十七页，共47页。流感病毒流感病毒SARS病毒病毒(bngd)烟草烟草(ynco)花叶病毒花叶病毒下面这些下面这些(zhxi)(zhxi)生物的遗传物质生物的遗传物质是什么？是什么？第37页/共47页第三十八页，共47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

23、现致病斑。会出现致病斑。第38页/共47页第三十九页，共47页。烟草花叶病毒不含烟草花叶病毒不含DNA，只有，只有(zhyu)RNA和蛋白质，其遗传物质是什和蛋白质，其遗传物质是什么？么？烟草烟草(ynco)花叶病毒的遗传物花叶病毒的遗传物质是质是RNA思路思路: :烟草花叶病毒的烟草花叶病毒的RNARNA和蛋白质区分开，直接地和蛋白质区分开，直接地、单独、单独(dnd)(dnd)地去观察他们各自的作用，从而判断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

24、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遗传物质是什么？第39页/共47页第四十页，共47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40页/共47页第四十一页，共47页。分离分离(fnl)分离分离(fnl)重组重组(z

25、hn z)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41页/共47页第四十二页，共47页。四四.烟草烟草(ynco)花叶病毒重建实验花叶病毒重建实验第42页/共47页第四十三页，共47页。绝大多数生物绝大多数生物(shngw)的遗传物质是的遗传物质是少数少数(shosh)病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是一、一、DNA是主要是主要(zhyo)的遗的遗传物质传物质总结总结DNARNA第43页/共47页第四十四页，共47页。4 4、噬菌体侵染细菌的实验、噬菌体侵染细菌的实验(shyn)(shyn)中，在细菌内中，在细菌内合成子代噬菌体蛋白质外壳合成子代噬菌体蛋白质外壳DNADNA可以

26、指导蛋白质可以指导蛋白质的合成。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仍具有仍具有(jyu)(jyu)生物活性生物活性DNADNA分子结构具有分子结构具有(jyu)(jyu)相对稳定性。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型细菌可以型细菌可以(ky)(ky)转化生成转化生成S S型型细菌细菌DNADNA可以可以(ky)(ky)发生可遗传的变异。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在亲代与子代噬菌体中具有连续性有连续性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。作为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44页/共47页第四十五页，共47页。细胞结构细胞结构(jigu)(jigu)生物生物原核原核(yun (yun h)h)生物生物真核生物真核生物遗传物质是遗传物质是DNADNA非细胞