DNA是主要的遗传物质上课

1、第第1节节DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质第3章 基因的本质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只含只含DNADNA病毒：病毒：只含只含RNARNA病毒病毒：（遗传物质是（遗传物质是RNARNA）细胞结细胞结构生物构生物无细胞无细胞结构生结构生物物绝大多数绝大多数生物的生物的遗传物质是遗传物质是DNA ，只有，只有RNA病毒病毒遗传物质是遗传物质是RNA一、一、DNADNA是是主要主要的遗传物质的遗传物质 结论：结论：1.核酸核酸是是一切一切生物的遗传物质生物的遗传物质 2.DNA是是主要主要的遗传物质的遗传物质二二. .遗传物质遗传物质( (应具备的条件应具

2、备的条件) )能精确的复制能精确的复制，使前后代，使前后代具有连续性具有连续性能够指导蛋白质的合成能够指导蛋白质的合成,从而控制生物的从而控制生物的性状和代谢过程性状和代谢过程贮存贮存有大量遗传有大量遗传信息信息结构比较稳定结构比较稳定，但也能引起，但也能引起可遗传的变异可遗传的变异 20世纪世纪20年代：蛋白质是生物的遗传物质年代：蛋白质是生物的遗传物质 20世纪世纪30年代：年代：DNA有重要作用有重要作用 1928年年 英英 格里菲斯格里菲斯 肺炎双球菌体内转化实验肺炎双球菌体内转化实验 美美 艾弗里艾弗里 肺炎双球菌体外转化实验肺炎双球菌体外转化实验 1952年年 赫尔希和蔡斯赫尔希和

3、蔡斯 噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验遗传物质研究历程遗传物质研究历程( (一一) )、DNADNA是遗传物质是遗传物质（绝大多数生物）（绝大多数生物） （一）肺炎双球菌体内转化实验（一）肺炎双球菌体内转化实验菌落粗糙菌落粗糙( (roughrough) ) 无荚膜无荚膜菌落光滑菌落光滑( (smoothsmooth) ) 有荚膜有荚膜R R型细菌型细菌S S型细菌型细菌有毒有毒无毒无毒1 R 活菌活菌 小鼠不死亡小鼠不死亡2 S活菌活菌 小鼠死亡小鼠死亡,分离出分离出S活菌活菌3 S死菌死菌 小鼠不死亡小鼠不死亡4 R活活+S死死 菌菌 小鼠死亡小鼠死亡,分离出分离出， 结果分析结果分析

4、1.无毒性的无毒性的R型活菌转化成为有毒性的型活菌转化成为有毒性的S型活菌型活菌2.这种转化可以遗传这种转化可以遗传结论结论: 已经被加热杀死的已经被加热杀死的S型细菌中型细菌中,必然含有必然含有某种某种“转化因子转化因子”能将无毒性的能将无毒性的R型活细菌型活细菌转化成为有毒性的转化成为有毒性的S型活细菌型活细菌 思考思考:你们认为在证明谁是转化因子的实验中你们认为在证明谁是转化因子的实验中最关键的设计思路是什么？最关键的设计思路是什么？1.1.实验设计思路：实验设计思路：必须将必须将S S型菌的成分提取鉴定，型菌的成分提取鉴定，单独单独、直接地观直接地观察它们的作用察它们的作用。（二）艾弗

5、里的体外转化实验（二）艾弗里的体外转化实验 分别与分别与R型活细菌混合培养型活细菌混合培养RRRSDNA蛋白质蛋白质多糖多糖S型活菌型活菌RDNA+ DNA酶酶DNADNA是使是使R R型细菌产生稳定遗传变化的物质。型细菌产生稳定遗传变化的物质。4.实验结论实验结论2.2.实验过程实验过程3.实验结果：实验结果：P43（三）噬菌体侵染细菌的实验（三）噬菌体侵染细菌的实验1) 1)实验材料：实验材料：T2噬菌体噬菌体大肠杆菌大肠杆菌1.结构结构2.特点特点3.增殖过程增殖过程（三）噬菌体侵染细菌的实验（三）噬菌体侵染细菌的实验 子代噬菌体的蛋白质和子代噬菌体的蛋白质和DNADNA分别是怎分别是怎

6、样形成的？样形成的？ 2 2实验方法实验方法 同位素标记法同位素标记法（S S只出现在蛋白质中）只出现在蛋白质中） （99%99%的的P P在在DNADNA中）中）C H O N PC H O N PC H O N SC H O N S离心的原理离心的原理:如何进行标记如何进行标记?用用32S和和31P分别标记两组分别标记两组细菌细菌.(如何获得如何获得)重的物质在试管的下部重的物质在试管的下部,而轻的物质在试管的上部而轻的物质在试管的上部.3）实验方法步骤）实验方法步骤:（放射性同位素标记）放射性同位素标记）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噬菌体侵染细菌搅拌离心搅拌离心观察

7、放射性的分布观察放射性的分布（一组用（一组用标记标记DNA，一组用，一组用35S标记蛋白质标记蛋白质)分别分别用用两组标记两组标记的的噬菌体噬菌体分别分别去去侵染未标记侵染未标记的的大肠杆菌大肠杆菌实验的过程实验的过程:短时间保温短时间保温搅拌搅拌离心离心检测放射性检测放射性蛋白质含蛋白质含35S的噬菌体的噬菌体+细菌细菌(未标记未标记)上清液上清液(含含T2噬菌体颗噬菌体颗粒粒)沉淀沉淀(被感染的细菌被感染的细菌和新形成的噬菌体和新形成的噬菌体)说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内离心离心用放射性同位素用放射性同位素35S标记噬菌体外壳蛋白质标记噬菌体外壳蛋白质-

8、含放射性物质含放射性物质35S-未检测到未检测到35S用放射性同位素用放射性同位素32P标记内部标记内部DNADNA含含32P的噬菌体的噬菌体+细菌细菌(未标记未标记)(T2噬菌体颗粒噬菌体颗粒)新形成的噬菌体中新形成的噬菌体中说明说明DNA进入到细菌内去了进入到细菌内去了离心离心-未检测到未检测到32P-检测到检测到32P实验结果实验结果:用用35S标记一组的感染实验标记一组的感染实验,放放射性物质主要分布射性物质主要分布 上清液中上清液中.用用32P标记一组的感染实验标记一组的感染实验,放射性物放射性物质主要分布在试管的沉淀物中质主要分布在试管的沉淀物中.亲代噬菌体亲代噬菌体宿主细胞内宿主

9、细胞内子代噬菌体子代噬菌体实验结论实验结论32P的的DNA无无32P的的DNA35S的蛋白质的蛋白质无无35S的蛋的蛋白质白质DNA有有32P标记标记外壳蛋白无外壳蛋白无35S标记标记DNA分子具分子具有有连续性连续性DNA是是遗传物质遗传物质思考思考.艾弗里和赫尔希的实验方法不同艾弗里和赫尔希的实验方法不同,但是他但是他们在实验的设计思路上却有共同之处们在实验的设计思路上却有共同之处,请问他请问他们最关键的实验设计思路是什么们最关键的实验设计思路是什么? 都是设法把都是设法把DNA与蛋白质分开与蛋白质分开,单独地、单独地、直接地去观察直接地去观察DNA的作用。的作用。四、四、RNARNA是遗

10、传物质是遗传物质RNA 蛋白质蛋白质 感染感染 不感染不感染 烟草花烟草花叶病毒叶病毒烟叶烟叶 烟叶烟叶 有些病毒（如烟草花叶病毒），有些病毒（如烟草花叶病毒），它们不含有它们不含有DNA, DNA, 只含有只含有RNARNA。 在这种情况下，在这种情况下，RNARNA就起着遗传就起着遗传物质的作用物质的作用。 蛋白质外蛋白质外壳壳R NATMVHRV蛋白质外蛋白质外壳壳R NA（a）（b）AB（a）（b）（c）（d） 在在B图中：图中：(1)a表示用表示用TMV的的 感感染烟叶，结果染烟叶，结果 。(2)b表示用表示用 感染烟感染烟叶，结果叶，结果 。(3)c表示用表示用 和和 组成组成的的

11、“杂种病毒杂种病毒”感染烟叶，感染烟叶，结果结果 。蛋白质外蛋白质外壳壳R NATMVHRV蛋白质外蛋白质外壳壳R NA（a）（b）AB（a）（b）（c）（d）(4)d表示用人工合成的表示用人工合成的“杂种病毒杂种病毒”产生的后代产生的后代是是 。(5)整个实验说明了整个实验说明了 。(6)该实验的设计思路该实验的设计思路是是 。这两种病毒的遗传物质是这两种病毒的遗传物质是RNA1.设法把生物的设法把生物的RNA和蛋白质分和蛋白质分开，单独直接观察各自的作用开，单独直接观察各自的作用2.将不同生物的将不同生物的RNA和蛋白质组和蛋白质组合成杂种病毒进一步验证二者作合成杂种病毒进一步验证二者作用

12、用 D 练习练习: A 3.噬菌体侵染细菌的实验证明了（噬菌体侵染细菌的实验证明了（ ）ADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 BDNA和蛋白质是遗传物质和蛋白质是遗传物质CDNA是遗传物质是遗传物质 DRNA是遗传物质是遗传物质 C 5.一切生物的遗传物质是一切生物的遗传物质是:( )A.核酸核酸 B.DNA C.RNA D.蛋白质蛋白质4.噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质需要需要:( )A.噬菌体的噬菌体的DNA和氨基酸和氨基酸 B.噬菌体的噬菌体的DNA和细菌的氨基酸和细菌的氨基酸C.细菌的细菌的DNA和氨基酸和氨基酸D.细菌的细菌的DNA和噬菌体的氨基

13、酸和噬菌体的氨基酸 B A 6、噬菌体侵染细菌过程中合成的、噬菌体侵染细菌过程中合成的DNA属属于于 A、细菌的、细菌的 B、噬菌体的、噬菌体的 C、细菌或噬菌体、细菌或噬菌体 D、细菌和噬菌体、细菌和噬菌体7、噬菌体侵染细菌过程中合成的、噬菌体侵染细菌过程中合成的DNA的的原料来自原料来自 A、细菌、细菌 B、噬菌体、噬菌体 C、细菌或噬菌体、细菌或噬菌体 D、细菌和噬菌体、细菌和噬菌体8、在噬菌体侵染细菌的实验中，新噬菌、在噬菌体侵染细菌的实验中，新噬菌体的蛋白质外壳是体的蛋白质外壳是 A、在、在细菌细菌DNA指导下，用指导下，用细菌细菌的物质合的物质合成成B、在、在噬菌体噬菌体DNA指导

14、下，用指导下，用噬菌体噬菌体的物的物质合成质合成C、在、在细菌细菌DNA指导下，用指导下，用噬菌体噬菌体的物质的物质合成的合成的D、在、在噬菌体噬菌体DNA指导下，用指导下，用细菌细菌的物质的物质合成合成9、用噬菌体去感染体内含大量、用噬菌体去感染体内含大量3H的细的细菌，细菌解体后菌，细菌解体后3H A、随细菌的解体而消失、随细菌的解体而消失 B、发现于噬菌体的外壳及、发现于噬菌体的外壳及DNA中中C、仅发现于噬菌体的、仅发现于噬菌体的DNA D、仅发现于噬菌体的外壳中、仅发现于噬菌体的外壳中10、下列叙述不正确的是、下列叙述不正确的是 A、只含有、只含有RNA的生物，遗传物质是的生物，遗传

15、物质是RNAB、只含有、只含有DNA的生物，遗传物质是的生物，遗传物质是DNAC、既有、既有DNA又有又有RNA的生物，遗传物的生物，遗传物质是质是DNA和和RNAD、既有、既有DNA又有又有RNA的生物，遗传物的生物，遗传物质是质是DNA不是不是RNA 11、下列不能被噬菌体侵染细菌实验、下列不能被噬菌体侵染细菌实验所证明的是所证明的是 A、DNA是遗传物质是遗传物质 B、DNA有复制功能，使前后代有一有复制功能，使前后代有一定连续性定连续性C、DNA能指导蛋白质的合成能指导蛋白质的合成 D、DNA能产生可遗传的变异能产生可遗传的变异12、噬菌体侵染细菌的基本过程依次为、噬菌体侵染细菌的基本

16、过程依次为 A、吸附、吸附注入注入合成合成组装组装释放释放B、吸附、吸附组装组装合成合成注入注入释放释放C、注入、注入组装组装合成合成释放释放 D、组装、组装注入注入合成合成释放释放思考思考: 证明证明DNADNA是遗传物质的实验是遗传物质的实验2、实验材料：、实验材料：细菌和病毒细菌和病毒 (优点优点)3、肺炎双球菌转化实验、肺炎双球菌转化实验1、实验设计思路：、实验设计思路： （提纯，同位素标记法等）（提纯，同位素标记法等）1 1）实验材料：）实验材料： R R型菌、型菌、S S型菌型菌2 2）格里菲思的的体内转化实验）格里菲思的的体内转化实验3 3）艾弗里的体外转化实验）艾弗里的体外转化实验DNADNA是遗传物质，蛋白质不是。是遗传物质，蛋白质不是。加热杀死的加热杀死的S S型细菌中含有转化因子型细菌中含有转化因子4 4、噬菌体侵染细菌的实验：、噬菌体侵染细菌的实验：DNADNA是遗传物质是遗传物质某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：个实验：S S型菌的型菌的DNADNADNADNA酶酶加入加入R R型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠R R型菌的型菌的DNADNADNADNA酶酶加入