(上课)DNA是主要的遗传物质一轮复习课件.ppt

1、1.分子结构具有相对的稳定性，可贮存大量遗传信息,遗传物质应具备的特点,2.能自我复制，前后代保持一定的连续性,3.能指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢和性状,4.能产生可遗传的变异,科学家发现：染色体主要组成成分,蛋白质和DNA。,历史的步伐,DNA,染色体在遗传上的连续性和稳定性,?,蛋白质,一、对遗传物质的早期推测,蛋白质的基本组成单位氨基酸 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,挑战,？,实验材料：,两种肺炎双球菌,菌落:粗糙(Rough) 无荚膜，无毒,菌落:光滑(Smooth) 有荚膜，有毒，可致死,二、肺炎双球菌的转化实验,R型菌,S型菌,1.将R型

2、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。,3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。,4.将无毒性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。,一.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验,？,加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”，将无毒的R型细菌转化为有毒的S型细菌,格里菲思实验的结论是什么?,实验结论：,“转化因子”是什么？,实验思考：1.第三组实验为什么加热后S型细菌注射到小鼠体内，不死亡？加热是否使DNA、蛋白质完全失活？,2.转化的实质是什么？（基因重组？基因突变？）,3.第四组实验是否所有的R型细菌都被转化成S型细

3、菌？,肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段 整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新 的遗传信息，即发生了基因重组。,加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是 其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。,由于转化受到DNA的纯度、受体菌的状态等因素的影响 ，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型 细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。,在证明DNA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路是什么？,必须将蛋白质、其他物质与DNA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质。,在杀死的S型细菌中含有哪些物质？,寻找转化因子：

4、,提纯,二、 艾弗里确定转化因子的实验,R型细菌,R型细菌,只长R型菌,只长R型菌,R型细菌,实验过程：,“转化因子”是DNA,DNA是转化因子。,D N A 是 遗 传 物 质,实验结论：,实验结果：只有加入DNA才转化； DNA越纯，转化越有效； 用DNA酶处理DNA，不再转化,蛋白质等其他物质不是遗传物质。 （纠正了生物界一个的错误的共识）,艾弗里的实验设计有什么巧妙之处？,把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA的作用； 设计对照实验，用DNA酶处理，观察DNA的作用。,艾弗里的实验有什么不足之处？,受技术限制DNA无法100%提纯，总含少量蛋白质。因此，仍有人对实验结论表示怀疑

5、。,体外转化实验,S型细菌各组成成分的作用进行对照,R型细菌与S型细菌的毒性对照,实验对照,体外培养基,在小鼠体内,培养细菌,(1)所用材料相同 (2)体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸 (3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则,联系,S型细菌的DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质,S型细菌体内有“转化因子”,实验结论,将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用,用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化,巧妙构思,将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型细菌的含量变化情况如图所示：,

6、a、从免疫学角度解释：曲线ab段下降的原因是,R型菌被小鼠的免疫系统所消灭,b、曲线bc段上升的原因是,部分R型细菌转化,为有毒S型细菌后在小鼠体内增殖，导致小鼠 患病，免疫力下降,0,含量,时间,a,b,c,R型细菌,S型细菌,练习：,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0.02%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？,1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，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.,思维碰撞,噬菌体,（1）结构：头部和尾部的外表是由 构成，头部内含有 。 （2

7、）与大肠杆菌的关系： （3）增殖特点：在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行增殖。,蛋白质,DNA,寄生关系,噬菌体的复制式增殖,噬菌体,大肠杆菌,大肠杆菌,三、噬菌体侵染细菌实验,噬菌体侵染细菌的动态过程,实验原理和方法,蛋白质的组成元素： D N A 的组成元素：,（标记32p）,（标记35s ）,标记噬菌体方法：,在分别含有放射性同位素32p 和35s的培养基中培养细菌,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,C、H、O、N、S,C、H、O、N 、P,1、实验设计思路：,3、实验过程：,把蛋白质和DNA区分开，直接地、单独

8、地观察DNA和蛋白质的作用,(1)标记细菌,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,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,含35S的噬菌体+细菌 含32P的噬菌体+细菌,:上清液放射性很高,沉淀物放射性很低 : 上清液放射性很低,沉淀物放射性很高,2、实验方法：放射性同位素标记法,三.噬菌体侵染细菌的实验,3.实验步骤,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,“短时间”：保证子代噬菌体的DNA和蛋白质在大肠杆菌中正处于合成阶段，子

9、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,“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DNA不存在了的噬菌体外壳,噬菌体比大肠杆菌轻,4、噬菌体侵染细菌实验的检测结果：,上清液： 沉淀物：,噬菌体(外壳),细菌(被注入的DNA),蛋白质,DNA,有放射性,无,无,有放射性,上清液“放射性很高” 沉淀物“放射性很高”？,沉淀物也有放射性,上清液也有放射性,分离不完全 (噬菌体蛋白质外壳),释放出来的、未侵染的噬菌体,/释放

10、的/未侵染的),在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA,而不是蛋白质,也就是说,子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传给后代的,噬菌体侵染细菌的实验表明:,DNA才是真正的遗传物质,(1)若用1个含32P标记的亲代噬菌体，侵染未被标记的大肠杆菌，共释放100个子代噬菌体，则其中DNA两链均含32P、一条链为32P、两链均含31P的噬菌体分别为几个？,(2)若用1个未被标记的亲代噬菌体，侵染被32P标记的大肠杆菌，共释放100个子代噬菌体，则其中DNA两链均含32P、一条链为32P、两链均含31P的噬菌体分别为几个？,提示三种噬菌体分别为98、2、0。,提示三种噬菌体分别为0、2

11、、98。,(3)若用1个含35S标记的亲代噬菌体，侵染未被标记的大肠杆菌，共释放100个子代噬菌体，则其中子代噬菌体含有35S的有几个？,提示 0,(4)若用未被标记的亲代噬菌体，侵染含35S标记的大肠杆菌，共释放100个子代噬菌体，则其中子代噬菌体含有35S的有几个？,提示 100,目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。,DNA是唯一的遗传物质吗？,流感病毒,SARS病毒,烟草花叶病毒,下面这些生物的遗传物质是什么？,敢于质疑,如果你是科学家，请设计实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？,背景知识：烟草花叶病毒TMV是由RNA和蛋白质组成的，在感染烟草时，

12、会出现致病斑。,课堂延伸,实验探究,结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,RNA病毒的遗传物质是RNA,四.烟草花叶病毒重建实验,细胞结构生物,原核生物 真核生物,遗传物质是DNA,非细胞结构生物,遗传物质是RNA,只含DNA的病毒： 只含RNA的病毒：,生物,总结,4、由于大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。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DNA是遗传物质。,3、在只含RNA的少数病毒（烟草花叶病毒、HIV、SARS、流感、禽流感）中，RNA才作为遗传物质。,2、凡是具有细胞结构的生物，既有DNA，又有RNA，遗传物质是DNA,1、一切生物的遗传物

13、质是核酸,1注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（ ） AR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,D,练习:,3.一切生物的遗传物质是:( ) A.核酸 B.DNA C.RNA D.蛋白质,2.噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质 需要:( ) A.噬菌体的DNA和氨基酸 B.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸 C.细菌的DNA和氨基酸 D.细菌的DNA和噬菌体的氨基酸,B,A,1、(08江苏生物)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： S型菌的DNADNA酶加入R型菌注射入小鼠 R型菌的DNADNA酶加入S型菌注射入小鼠 R型菌DNA酶高温加热后冷却加入S型菌的DNA注射入小鼠 S型菌DNA酶高温加热后冷却加入R型菌的D