DNA是主要的遗传物质(经典)课件

1、第三章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质第1页，共29页。孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由 控制。染色体摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于 上。蛋白质和DNA科学家发现：染色体主要组成成分： 。遗传因子谁是遗传物质第2页，共29页。问题探讨20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。1、遗传物质可能具有什么特点？遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信息，可以准确地复制，传递给下一代等。2、证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？同位素标记法、分离提纯法、病毒重组法 等。 第3页，共29页。一

2、、对遗传物质的早期推测 蛋白质(氨基酸)多种多样：遗传物质 20世纪20年代：蛋白质是生物的遗传物质 染色体 DNA（结构不清楚）：？ 第4页，共29页。多糖类荚膜 1928年，英国的格里菲思用一种细菌肺炎双球菌感染小鼠实验。R型菌（无毒，无荚膜）S型菌（有毒，有荚膜）DNA是遗传物质的证据第5页，共29页。(一 )格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验S型细胞R型细胞光滑Smooth粗糙rough有多糖类的荚膜无多糖类的荚膜有毒性，可致死无毒性菌落菌体毒性第6页，共29页。多糖类荚膜R型菌：菌落粗糙(Rough)、无毒性(一)肺炎双球菌二、肺炎双球菌的转化实验S型菌：菌落光滑（Smooth）、有毒

3、性 ,小鼠：败血病第7页，共29页。第8页，共29页。1.将R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。2.将S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。(二) 肺炎双球菌的体内转化实验3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。4.将R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后注射到 小鼠体内，小鼠患败血症死亡。第9页，共29页。结论: S型死菌中含有一种“转化因子”，能使R型菌转化为S型菌使小鼠致死。第10页，共29页。(三)艾弗里的体外转化实验 第11页，共29页。结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。第12页，共29页。疑问：由于艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白

4、质，因此，仍有人表示怀疑。那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？ 设法把DNA和蛋白质分开，然后单独、直接观察DNA和蛋白质的作用。实验中最关键的设计思路第13页，共29页。三、噬菌体侵染细菌的实验实验材料实验方法实验步骤实验结果第14页，共29页。(一)标记噬菌体方法：同位素示踪(标记)法返回标记大肠杆菌大肠杆菌 + 含35s的培养基 含 35s的大肠杆菌大肠杆菌 + 含32p的培养基 含32p的大肠杆菌标记T2噬菌体T2噬菌体+含35s的大肠杆菌 含35sT2的噬菌体T2噬菌体+含32p的大肠杆菌 含32pT2的噬菌体第15页，共29页。(二)实验步骤:标记细菌标记噬菌体噬菌体侵染细菌搅拌离心

5、观察放射性的分布（一组用32 P标记DNA，一组用35S标记蛋白质)第16页，共29页。研究方法：同位素标记法蛋白质的组成元素：DNA的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P （标记32P）（标记35S）如何标记T2噬菌体？第17页，共29页。在分别含有放射性同位素32P和35S的培养基 中培养大肠细菌；分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32P 的噬菌体和含35S的噬菌体。标记T2噬菌体的方法第18页，共29页。 请阅读课本45页第一段文字以及图3-6 时间：2min思考：上清液和沉淀物内所含的物质 各是什么？ 搅拌的目的是什么？ 离心的目的是什么？ 通过该实验你能得出什么结论？第1

6、9页，共29页。三、噬菌体侵染细菌的实验 1952返回第20页，共29页。噬菌体侵染细菌的动态过程：吸附注入合成组装释放再侵染其他的细菌第21页，共29页。离心离心1、 为什么选择35S和32P作标记而不选用其他的同位素? 2、 第一（二）组实验中为什么上清液的放射性很高（低），沉淀物的放射性很低（高）？因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中，而磷则主要存在于 DNA的组分中。用14C和18O等元素是不可行的，因为 T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。在第一组实验中，35S标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合培养后，搅拌不充分，使吸附在大肠杆菌外被35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有

7、与大肠杆菌完全分离开，离心后进入沉淀物中，使沉淀物中出现放射性 。在第二组实验中，32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液；混合培养的时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性 。第22页，共29页。第二组实验（三）实验结果及结论：第一组 实验亲代噬菌体32P标记DNA35S标记蛋白质大肠杆菌内有32P标记DNA无35S标记蛋白质子代噬菌体DNA有32P标记外壳蛋白质无35S实验结论DNA分子是遗传物质第23页，共29页。结论：噬菌体侵染细菌时，进入到细菌的细胞中，而蛋白质的外壳

8、仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的传递的。才是真正的遗传物质。第24页，共29页。思考与讨论1.细菌和病毒作为实验材料，具有的优点是：（1）个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。（2）繁殖快。细菌2030 min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。2.最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。3.艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术

9、等。科学成果的取得必须有技术手段做保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支持、相互促进的。第25页，共29页。RNA 蛋白质 感染 不感染 烟草花叶病毒烟叶 烟叶 得花叶病不得花叶病四、DNA是主要的遗传物质（一）RNA是遗传物质的证据结论：烟草花叶病毒的RNA控制其性状，RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。第26页，共29页。具有细胞结构的生物真核生物的遗传物质原核生物的遗传物质DNA 多数病毒的遗传物质是DNA少数病毒的遗传物质是RNA绝大多数生物的遗传物质是DNA（二）DNA是主要的遗传物质第27页，共29页。植物细胞中DNA的载体：染色体、叶绿体、线粒体动物细胞中DNA的载体：染色体、线粒体所以说，染色体是DNA的主要载体。五、DNA的分布原核细胞和病毒没有染色体。第28页，共29页。课后练习基础题 1.（1）（）;(2)（）。 2.C。3.D。拓展题1.实验表明，噬菌体在感染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内的主要是DNA，而大多数蛋白质却留在大肠杆菌的外面。因此，大肠杆菌裂解后，释放出的子