上课DNA是主要的遗传物质一轮复习.ppt

科学家科学家发现：染色体：染色体主要主要组成成分成成分 蛋白蛋白质和和DNA。历史的步伐史的步伐DNA染色体在染色体在遗传上的上的连续性和性和稳定性定性?蛋白蛋白质1.一、一、对遗传物物质的早期推的早期推测蛋白蛋白质的基本的基本组成成单位位氨基酸氨基酸氨基酸多种多氨基酸多种多样的排列可能的排列可能蕴含含遗传信息信息蛋白蛋白质是生物体主要的是生物体主要的遗传物物质2.实验材料：材料：两种肺炎双球菌两种肺炎双球菌 多多糖糖类荚膜膜菌落菌落:粗糙粗糙(R Rough)无无荚膜，无毒膜，无毒菌落菌落:光滑光滑(S Smooth)有有荚膜，有毒，膜，有毒，可致死可致死二、肺炎双球菌的二、肺炎双球菌的转化化实验R型菌型菌S型菌型菌3.1.1.将将R R型活型活细菌菌注射到小鼠体内，不死亡。注射到小鼠体内，不死亡。2.2.将将S S型活型活细菌菌注射到小鼠体内，患注射到小鼠体内，患败血症死亡。血症死亡。3.3.将将加加热杀死后的死后的S S型型细菌菌注射到小鼠体内，不死亡。注射到小鼠体内，不死亡。4.4.将将无毒性无毒性R R型活型活细菌与加菌与加热杀死后的死后的S S型型细菌混合菌混合 后注射到小鼠体内，小鼠患后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。血症死亡。一一.格里菲思的肺炎双球菌体内格里菲思的肺炎双球菌体内转化化实验4.加加热杀死的死的S S型型细菌中含有菌中含有“转化因子化因子”，将无毒的，将无毒的R R型型细菌菌转化化为有毒的有毒的S S型型细菌菌格里菲思格里菲思实验的的结论是什么是什么?实验结论：“转化因子化因子”是什么是什么？5.实验思考：思考：1.第三第三组实验为什么加什么加热后后S S型型细菌菌注射到小注射到小鼠体内，不死亡鼠体内，不死亡？加？加热是否使是否使DNA、蛋白、蛋白质完全失活？完全失活？2.转化的化的实质是什么？（基因重是什么？（基因重组？基因突？基因突变？）？）3.第四第四组实验是否所有的是否所有的R型型细菌都被菌都被转化成化成S型型细菌？菌？肺炎双球菌肺炎双球菌转化化实验是指是指S型型细菌的菌的DNA片段片段整合到整合到R型型细菌的菌的DNA中中，使受体，使受体细胞胞获得了新得了新的的遗传信息，即信息，即发生了生了基因重基因重组。加加热杀死死S型型细菌的菌的过程中，其程中，其蛋白蛋白质变性失活性失活，但是，但是其内部的其内部的DNA在加在加热结束后随束后随温度的降低又逐温度的降低又逐渐恢复活性恢复活性。由于由于转化受到化受到DNA的的纯度度、受体菌的状受体菌的状态等因素的影响等因素的影响，因此，因此转化化过程中并不是所有的程中并不是所有的R型型细菌都被菌都被转化成化成S型型细菌，而只是菌，而只是少部分少部分R型型细菌被菌被转化成化成S型型细菌。菌。6.在在证明明DNA还是蛋白是蛋白质或其他物或其他物质是是遗传物物质的的实验中最关中最关键的的设计思路思路是什么？是什么？必必须将蛋白将蛋白质、其他物、其他物质与与DNA分开，分开，单独独、直接地、直接地观察它察它们的作用，才能确定究竟的作用，才能确定究竟谁是是遗传物物质。7.多糖多糖 脂脂类 蛋白蛋白质 RNA RNA DNADNA加加热杀死的死的S S型型细菌菌在在杀死的死的S S型型细菌中含有哪些物菌中含有哪些物质？寻找找转化因子化因子：8.二、二、艾弗里确定艾弗里确定转化因子的化因子的实验R型型细菌菌R型型细菌菌只只长R型菌型菌只只长R型菌型菌R型型细菌菌S型菌型菌R型型细菌菌S型菌的型菌的DNAS型菌的型菌的蛋白蛋白质或或荚膜多糖膜多糖或或RNAS型菌的型菌的DNA+DNA酶 实验过实验过程：程：程：程：“转化因子化因子”是是DNA9.DNADNA是是转化因子。化因子。D N A D N A D N A D N A 是是是是 遗遗 传传 物物物物 质质 实验结论：实验结果：果：只有加入只有加入DNA才才转化；化；DNA越越纯，转化越有效；化越有效；用用DNA酶处理理DNA，不再，不再转化化蛋白蛋白质等其他物等其他物质不是不是遗传物物质。（纠正了生物界一个的正了生物界一个的错误的共的共识）10.艾弗里的艾弗里的实验设计有什么巧妙之有什么巧妙之处？把把DNADNA和蛋白和蛋白质分开，分开，单独地、直接地独地、直接地观察察DNADNA的作用；的作用；设计对照照实验，用用DNADNA酶处理理，观察察DNADNA的的作用。作用。艾弗里的艾弗里的实验有什么不足之有什么不足之处？受技受技术限制限制DNA无法无法100%提提纯，总含少量含少量蛋白蛋白质。因此，仍有人。因此，仍有人对实验结论表示表示怀疑。疑。11.体外体外转化化实验S型型细菌各菌各组成成分的作用成成分的作用进行行对照照R型型细菌与菌与S型型细菌的菌的毒性毒性对照照实验对照照体外培养基体外培养基在小鼠体内在小鼠体内培养培养细菌菌(1)所用材料相同所用材料相同(2)体内体内转化化实验是体外是体外转化化实验的基的基础，体外，体外转化化实验是是体内体内转化化实验的延伸的延伸(3)两两实验都遵循都遵循对照原照原则、单一一变量原量原则联系系S型型细菌的菌的DNA是是遗传物物质，蛋白蛋白质不是不是遗传物物质S型型细菌体内有菌体内有“转化因子化因子”实验结论将物将物质提提纯分离分离后，直接后，直接地、地、单独独地地观察某种物察某种物质在在实验中所起的作用中所起的作用用加用加热杀死的死的S型型细菌注射到菌注射到小鼠体内作小鼠体内作为对照照实验来来说明确明确实发生了生了转化化巧妙构思巧妙构思体内体内转化化实验项目目12.将加将加将加将加热杀热杀死的死的死的死的S S S S型型型型细细菌与菌与菌与菌与R R R R型型型型细细菌混合后，注射到小鼠体菌混合后，注射到小鼠体菌混合后，注射到小鼠体菌混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内内，在小鼠体内内，在小鼠体内内，在小鼠体内S S S S型、型、型、型、R R R R型型型型细细菌的含量菌的含量菌的含量菌的含量变变化情况如化情况如化情况如化情况如图图所示：所示：所示：所示：a a、从免疫学角度解、从免疫学角度解释：曲曲线abab段下降的原因是段下降的原因是R R型菌被小鼠的免疫系型菌被小鼠的免疫系统所消所消灭b b、曲、曲线bcbc段上升的原因是段上升的原因是 部分部分R R型型细菌菌转化化为有毒有毒S S型型细菌后在小鼠体内增殖，菌后在小鼠体内增殖，导致小鼠致小鼠患病，免疫力下降患病，免疫力下降0含量含量时间abcR型型细菌菌S型型细菌菌练习：13.艾弗里的艾弗里的实验引起了人引起了人们的注意，但的注意，但是，由于艾弗里是，由于艾弗里实验中提取出的中提取出的DNA，纯度度最高最高时也也还有有0.02%的蛋白的蛋白质，因此，仍有，因此，仍有人人对实验结论表示表示怀疑。疑。有没有比有没有比细菌更菌更为简单的的实验材料？材料？1952年，赫赫赫赫尔尔希和蔡斯希和蔡斯希和蔡斯希和蔡斯以T2T2T2T2噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体为实验材料，利用放射性同位素放射性同位素放射性同位素放射性同位素标记标记的新技术，完成了另一个更具有说服力的实验.思思维碰撞碰撞14.噬菌体（1）结构：构：头部和尾部部和尾部的外表是由的外表是由构成，构成，头部内含有部内含有。（2）与大）与大肠杆菌的关系：杆菌的关系：（3）增殖特点：在自身）增殖特点：在自身遗传物物质的作用下，利的作用下，利用大用大肠杆菌体内的物杆菌体内的物质来合成自身的来合成自身的组成成分，成成分，进行增殖。行增殖。蛋白蛋白质DNA寄生关系寄生关系15.噬菌体的复制式增殖噬菌体的复制式增殖噬菌体噬菌体大大肠杆菌杆菌大大肠杆菌杆菌16.组装装 合成合成 注入注入三、噬菌体侵染细菌实验吸附吸附 释放放侵入侵入别的的细菌菌17.实验原理和方法原理和方法蛋白蛋白质的的组成元素：成元素：DNA的的组成元素：成元素：（标记32p）（标记35s）标记噬菌体方法：噬菌体方法：v在分在分别含有放射性同位素含有放射性同位素32p和和35s的培养基的培养基中培养中培养细菌菌v分分别用上述用上述细菌培养菌培养T2噬菌体，制噬菌体，制备含含32p的噬菌体和含的噬菌体和含35s的噬菌体的噬菌体同位素同位素标记法法C、H、O、N、SC、H、O、N、P18.1、实验设计思路：思路：3、实验过程：程：把蛋白把蛋白质和和DNA区分开区分开，直接地、，直接地、单独地独地观察察DNA和蛋白和蛋白质的作用的作用(1)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)噬菌体侵染噬菌体侵染细菌菌含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,沉淀物放射性很沉淀物放射性很高高2、实验方法：方法：放射性同位素放射性同位素标记法法三三.噬菌体侵染噬菌体侵染细菌的菌的实验19.20.3.3.3.3.实验实验步步步步骤骤标记细菌菌标记噬菌体噬菌体噬菌体侵染噬菌体侵染细菌（短菌（短时间保温）保温）搅拌离心拌离心观察放射性的分布察放射性的分布“短短时间”：保：保证子代噬菌体的子代噬菌体的DNADNA和蛋白和蛋白质在大在大肠杆菌中正杆菌中正处于合成于合成阶段，子代噬菌体段，子代噬菌体还没有没有组装好，装好，或或虽已已经组装但并未使装但并未使细菌菌发生裂生裂解解 “保温保温”：为噬菌体培养提供适宜噬菌体培养提供适宜的恒定的温度，以保的恒定的温度，以保证酶的活性。的活性。搅拌的目的：使吸附在拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体菌上的噬菌体颗粒与粒与细菌分离菌分离离心的目的：离心的目的：让上清液中上清液中析出重量析出重量较轻的噬菌体的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大留下被感染的大肠杆菌。杆菌。内部内部DNA不存在不存在了的噬菌体外壳了的噬菌体外壳21.噬菌体比大噬菌体比大肠杆菌杆菌轻4、噬菌体侵染噬菌体侵染细菌菌实验的的检测结果果：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(噬菌体蛋白噬菌体蛋白质外壳外壳)释放出来的、未侵染放出来的、未侵染的噬菌体的噬菌体/释放的/未侵染的)22.在噬菌体中在噬菌体中,亲代和子代之代和子代之间具有具有连续性的物性的物质是是DNA,而不是蛋白而不是蛋白质,也就是也就是说,子代噬菌体的各种性状是通子代噬菌体的各种性状是通过亲代的代的DNA遗传给后代的后代的,噬菌体侵染噬菌体侵染细菌的菌的实验表明表明:DNA才是真正的才是真正的遗传物物质23.(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、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的有的有几个？提示 10024.目前，已有充分的科学研究目前，已有充分的科学研究资料料证明，明，绝大多数生物大多数生物都是以都是以DNA作作为遗传物物质的。的。DNA是唯一的是唯一的遗传物物质吗？25.流感病毒流感病毒SARS病毒病毒烟草花叶病毒烟草花叶病毒下面下面这些生物的些生物的遗传物物质是什么？是什么？敢于敢于敢于敢于质质疑疑疑疑26.如果你是科学家，如果你是科学家，请设计实验证明烟草花叶明烟草花叶病毒的病毒的遗传物物质是什么？是什么？背景知背景知识：烟草花烟草花叶病毒叶病毒TMVTMV是由是由RNARNA和蛋白和蛋白质组成成的，在感染烟草的，在感染烟草时，会出会出现致病斑。致病斑。课堂延伸堂延伸27.实验实验探究探究探究探究蛋白蛋白质RNA分分离离感染感染烟草烟草感染感染烟草烟草实验结果果出出现病斑病斑不出不出现病斑病斑实验结果果结论：RNARNA是是烟草花叶病毒的烟草花叶病毒的遗传物物质28.RNARNA病毒的病毒的遗传物物质是是RNARNA四四.烟草花叶病毒重建烟草花叶病毒重建实验29.细胞胞结构构生物生物原核生物原核生物真核生物真核生物遗传物物质是是DNADNA非非细胞胞结构生物构生物遗传物物质是是RNARNA只含只含DNADNA的病毒：的病毒：只含只含RNARNA的的病毒病毒：生生物物总结4 4、由于大多数生物的、由于大多数生物的遗传物物质是是DNADNA，所以，所以说DNADNADNADNA是主要是主要是主要是主要的的的的遗传遗传物物物物质质。但肺炎双球菌的。但肺炎双球菌的转化化实验和噬菌体侵染和噬菌体侵染细菌的菌的实验只能只能证明明DNADNA是是是是遗传遗传物物物物质质。3 3、在、在只含只含RNARNA的少数病毒的少数病毒（烟草花叶病毒、（烟草花叶病毒、HIVHIV、SARSSARS、流感、禽流感）中，流感、禽流感）中，RNARNA才作才作为遗传物物质。2 2、凡是具有、凡是具有细胞胞结构的生物，既有构的生物，既有DNADNA，又有，又有RNARNA，遗传物物质是是DNADNA1 1、一切生物的、一切生物的遗传物物质是核酸是核酸30.1注射后能使小白鼠因患注射后能使小白鼠因患败血病而死血病而死亡的是（亡的是（）AR型肺炎双球菌型肺炎双球菌B加加热杀死后的死后的R型肺炎双球菌型肺炎双球菌C加加热杀死后的死后的S型肺炎双球菌型肺炎双球菌D加加热杀死后的死后的S型肺炎双球菌与型肺炎双球菌与R型型细菌混合菌混合D练习:31.3.一切生物的一切生物的遗传物物质是是:()A.核酸核酸 B.DNA C.RNA D.蛋白蛋白质2.噬菌体在噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白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和和细菌的氨基酸菌的氨基酸C.细菌的菌的DNA和氨基酸和氨基酸D.细菌的菌的DNA和噬菌体的氨基酸和噬菌体的氨基酸BA32.1、(08江江苏生物生物)某研究人某研究人员模模拟肺炎双球菌肺炎双球菌转化化实验，进行了以下行了以下4个个实验：S型菌的型菌的DNADNA酶加入加入R型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠R型菌的型菌的DNADNA酶加入加入S型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠R型菌型菌DNA酶高温加高温加热后冷却后冷却加入加入S型菌的型菌的DNA注射入小鼠注射入小鼠S型菌型菌DNA酶高温加高温加热后冷却后冷却加入加入R型菌的型菌的DNA注射入小鼠注射入小鼠以上以上4个个实验中小鼠存活的情况依次是中小鼠存活的情况依次是A存活、存活、存活、死亡存活、存活、存活、死亡B存活、死亡、存活、死存活、死亡、存活、死亡亡C死亡、死亡、存活、存活死亡、死亡、存活、存活D存活、死亡、存活、存存活、死亡、存活、存活活典型例典型例题分析：分析：答案：答案：D33.