DNA是主要的遗传物质上课用

会计学1DNA是主要的遗传物质上课用孟德尔通过

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1页/共37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、分离提纯法等。第2页/共37页一、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3页/共37页DNA基本单位－脱氧核苷酸脱氧核糖碱基磷酸AGCT20世纪30年代：第4页/共37页脱氧核苷酸的种类AGCT腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核苷酸20世纪30年代：DNA有重要作用第5页/共37页多糖类荚膜R型菌：菌落粗糙(Rough)、无毒性(一)肺炎双球菌一、肺炎双球菌的转化实验S型菌：菌落光滑（Smooth）、有毒性,小鼠：败血病第6页/共37页（1）.将R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。（2）.将S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠死亡。2、实验方法和现象（3）.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡（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，小鼠死亡分离得到S型活细菌分离得到有毒S型死细菌第7页/共37页R无毒R型活细菌

+有毒S型死细菌小鼠死亡+SR型活细菌S型死细菌小鼠死亡SS型活细菌

加热杀死的S型菌中有“转化因子”！问题：第四组实验小鼠死亡的原因是？

对比三、四组实验，能得出什么结论？第8页/共37页格里菲斯结论:

加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”，能使R型活细菌转化为S型活细菌。没有提到DNA是转化因子问题：格里菲斯实验的结论是什么？

能否证明DNA是遗传物质？不能促进上述转化的“转化因子”是什么？第9页/共37页寻觅“转化因子”？你有什么样的设计思路，关键是什么？S型细菌的化学组分图多糖脂质蛋白质……DNARNA多糖脂质蛋白质DNARNA……关键思路：将DNA与蛋白质等其他物质分开，单独、直接地观察它们的作用。一、肺炎双球菌转化实验—体外转化实验第10页/共37页分离提纯S型细菌的蛋白质多糖脂质RNADNA

分别与R型活细菌混合培养RRSRSRRR2﹑艾弗里等科学家的实验过程通过该实验，证明了什么？DNA是遗传物质而蛋白质不是DNA+DNA酶R第11页/共37页

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：

DNA是遗传物质。实验结论：第12页/共37页格里菲思推论：加热杀死的S型细菌中含有转化因子艾弗里提出的结论：DNA才是遗传因子，是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质结论：回顾思考：第13页/共37页1．将有荚膜的S型肺炎双球菌注入到小白鼠体内会导致小白鼠因________________而死亡，而无荚膜的R型细菌注入到小白鼠体内________________，但如果将R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合再注入到小白鼠体内则________________，此实验说明S型细菌体内存在着能使R型细菌转化成S型细菌的________________，经实验证明这种物质是________________。患败血症小鼠正常小鼠死亡转化因子DNA思考题第14页/共37页2、【典型例题1】格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了（）①DNA是遗传物质

②RNA是遗传物质③DNA是主要的遗传物质④蛋白质不是遗传物质

⑤糖类不是遗传物质

A．①④⑤B.②④⑤C.②③⑤D.③④⑤A第15页/共37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16页/共37页噬菌体二、噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希、蔡斯）蛋白质

：

DNA

：成分：生活方式：寄生在大肠杆菌体内的病毒脱氧核苷酸C、H、O、N、P

氨基酸C、H、O、N、S35S标记蛋白质32P标记DNA第17页/共37页噬菌体侵染细菌的动态过程：侵染别的细菌合成组装释放吸附注入合成组装释放吸附注入视频第18页/共37页大肠杆菌提供四种脱氧核苷酸。大肠杆菌提供氨基酸1、谁提供模板DNA？噬菌体2、谁合成DNA和蛋白质的原料？在噬菌体侵染细菌的过程中，思考：3、谁提供场所？大肠杆菌第19页/共37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20页/共37页三、噬菌体侵染细菌的实验1952返回第21页/共37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37页标记细菌标记噬菌体噬菌体侵染细菌（短时间保温）搅拌离心观察放射性的分布“保温”：为噬菌体培养提供适宜的恒定的温度，以保证酶的活性。搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体颗粒与细菌分离离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。内部无DNA的噬菌体外壳二、噬菌体侵染细菌的实验实验过程第23页/共37页

噬菌体侵染细菌时,___进入细菌的细胞中，而______仍留在外面。因此,子代噬菌体的各种性状是通过亲代的___遗传给后代的,因此___才是真正的遗传物质。赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验表明:DNADNADNA蛋白质外壳第24页/共37页第二组实验实验结果及结论：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25页/共37页结论：噬菌体侵染细菌时，ＤＮＡ进入到细菌的细胞中，而蛋白质的外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的ＤＮＡ传递的。ＤＮＡ才是真正的遗传物质。第26页/共37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20～30min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27页/共37页烟草花叶病毒RNA

蛋白质侵染烟草侵染烟草得花叶病不得花叶病结论：RNA烟草花叶病毒的遗传物质RNA是遗传物质的证据三：DNA是唯一的遗传物质吗？第28页/共37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29页/共37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DNADNA是主要的遗传物质第30页/共37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。DNA的分布原核细胞和病毒没有染色体。第31页/共37页例：病毒的遗传物质是（）人的遗传物质是（）A、DNAB、RNAC、DNA和RNAD、DNA或RNADA第32页/共37页习题1．一切生物的遗传物质是：()A．DNAB．RNAC．核酸D．蛋白质2．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（

）

A．R型肺炎双球菌

B．加热杀死后的R型肺炎双球菌

C．加热杀死后的S型肺炎双球菌

D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合CD第33页/共37页3．格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了（）①DNA是遗传物质②RNA是遗传物质③DNA是主要的遗传物质④蛋白质不是遗传物质⑤糖类不是遗传物质⑥DNA能产生可遗传的变异A．①④⑤⑥B．②④⑤⑥C．②③⑤⑥D．③④⑤⑥A第34页/共37页4．噬菌体侵染细菌的实验证明了（）A．DNA是主要的遗传物质B．DNA和蛋白质是遗传物质C．DNA是遗传物质D．RNA是遗传物质C第