基因的本质-DNA是主要的遗传物质PPT课件.ppt

一、对遗传物质的早期推测一、对遗传物质的早期推测2020世纪世纪2020年代：年代：（基本单位基本单位）氨基酸氨基酸 多肽多肽 蛋白质蛋白质认为认为蛋白质是生物体的遗传物质蛋白质是生物体的遗传物质脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸2020世纪世纪3030年代：年代：DNADNA脱氧脱氧核糖核糖碱基碱基磷酸磷酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸基本单位：基本单位：中文名称：中文名称：组成元素：组成元素：C、H、O、N、P（探究（探究P24）1.脱氧核糖核苷酸的种类脱氧核糖核苷酸的种类AGCT腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸2.实验材料：肺炎双球菌、小鼠实验材料：肺炎双球菌、小鼠（一）格里菲思的肺炎双球菌转化实验（一）格里菲思的肺炎双球菌转化实验 S S型菌型菌R R型菌型菌菌体菌体有有多糖类的多糖类的荚膜荚膜无无多糖类多糖类的的荚膜荚膜菌落菌落表面表面光滑光滑表面表面粗糙粗糙毒性毒性能够使能够使人患肺炎或使人患肺炎或使小鼠患败血症。小鼠患败血症。有毒性有毒性无毒性无毒性二、肺炎双球菌的转化实验二、肺炎双球菌的转化实验3.4.1.1.将将无毒性的无毒性的R R型活细菌型活细菌注射到小鼠体内，注射到小鼠体内，不死亡不死亡。2.2.将将有毒性有毒性S S型活细菌型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。注射到小鼠体内，患败血症死亡。3.3.将将加热杀死后的加热杀死后的S S型细菌型细菌注射到小鼠体内，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型活细菌与加热杀死后的型活细菌与加热杀死后的S S型细菌混合型细菌混合 后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。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（一）格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验体内转化实验？5.对比对比1、2组的实验现象，这说明了什么？组的实验现象，这说明了什么？什么使活什么使活R R型细菌转变成活的型细菌转变成活的S S型细菌？型细菌？由于体内有活的由于体内有活的S S型细菌的作用。型细菌的作用。活的活的R R型细菌变成了活的型细菌变成了活的S S型细菌。型细菌。加热杀死的加热杀死的S S型细菌使活的型细菌使活的R R型细菌发生了转化。型细菌发生了转化。格里菲思的实验格里菲思的实验：4组小鼠为什么会死亡呢？组小鼠为什么会死亡呢？活的活的S S型细菌如何出现？型细菌如何出现？S S型细菌型细菌使小鼠死亡。使小鼠死亡。加热杀死的加热杀死的S型细菌必然含有某种促成这一转化的活性物型细菌必然含有某种促成这一转化的活性物质质转化因子，转化因子，能将能将能将能将R R型活菌转化为型活菌转化为型活菌转化为型活菌转化为S S型活菌。型活菌。型活菌。型活菌。6.多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA RNA DNADNA加热杀死的加热杀死的S S型细菌型细菌在杀死的在杀死的S S型细菌中含有哪些物质？型细菌中含有哪些物质？寻找转化因子寻找转化因子：但究竟哪一个才是转化因子呢？但究竟哪一个才是转化因子呢？7.（二）艾弗里确定转化因子的实验（二）艾弗里确定转化因子的实验R型细菌型细菌R型细菌型细菌只长只长R型菌型菌只长只长R型菌型菌R型细菌型细菌S型菌型菌R型细菌型细菌S型菌的型菌的DNAS型菌的蛋白质或荚型菌的蛋白质或荚膜多糖膜多糖S型菌的型菌的DNA+DNA酶酶 实验过程：实验过程：实验过程：实验过程：结论：结论：结论：结论：“转化因子转化因子转化因子转化因子”是是是是DNADNA，DNA才是遗传物质才是遗传物质而而蛋蛋白质等其他物质不是遗传物质白质等其他物质不是遗传物质。DNADNA纯度越高，转化越有效纯度越高，转化越有效纯度越高，转化越有效纯度越高，转化越有效 8.在证明在证明DNA还是蛋白质或其他物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质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？思路是什么？必须将蛋白质、其他物质与必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。质。转化实验体现了一个完整的科学发现过转化实验体现了一个完整的科学发现过程的一部分，即程的一部分，即发现问题发现问题 提出假说提出假说实验验证实验验证得出结论得出结论的前两步，后两步由的前两步，后两步由艾弗里艾弗里完成。完成。9.艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由于艾弗由于艾弗里实验中提取出的里实验中提取出的DNA，纯度最高时也还有，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。那要怎么设计才能让人信服呢？那要怎么设计才能让人信服呢？设法把设法把DNA和蛋白质完全分开，然后单独直接和蛋白质完全分开，然后单独直接观察观察DNA和蛋白质的作用和蛋白质的作用10.实验材料：实验材料：T2噬菌体噬菌体、大肠杆菌、大肠杆菌三三.噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验T2 2噬菌体中噬菌体中60%是蛋白质是蛋白质,40%是是DNA.实验者实验者：赫尔希和蔡斯赫尔希和蔡斯实验方法：实验方法：放射性同位素标记法放射性同位素标记法C C、H H、OO、N N、P PC C、H H、OO、N N、S S（标记标记标记标记3232P P）（标记标记35S）思考：为什么要用思考：为什么要用思考：为什么要用思考：为什么要用35353535S S S S和和和和32323232P P P P标记？用标记？用标记？用标记？用14141414C C C C和和和和18181818O O O O等标记行吗？等标记行吗？等标记行吗？等标记行吗？11.1 1、实验设计思路：、实验设计思路：3 3、实验过程：、实验过程：把蛋白质和把蛋白质和DNADNA区分开区分开，直接地、单独，直接地、单独地观察地观察DNADNA和蛋白质的作用和蛋白质的作用(1)标记大肠杆菌标记大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌+含含35S的培养基的培养基大肠杆菌大肠杆菌+含含32P的培养基的培养基含含35S的的大肠杆菌大肠杆菌含含32P的的大肠杆菌大肠杆菌(2)标记噬菌体标记噬菌体噬菌体噬菌体+含含35S的的大肠杆菌大肠杆菌噬菌体噬菌体+含含32P的的大肠杆菌大肠杆菌含含35S的噬菌体的噬菌体含含32P的噬菌体的噬菌体(3)噬菌体侵染未标记的大肠杆菌噬菌体侵染未标记的大肠杆菌含含35S的噬菌体的噬菌体+大肠杆菌大肠杆菌含含32P的噬菌体的噬菌体+大肠杆菌大肠杆菌:上清液放射性上清液放射性很高很高,沉淀物的沉淀物的很很低低:上清液放射性很低上清液放射性很低,沉淀物的沉淀物的很高很高2 2、实验方法：、实验方法：放射性同位素标记法放射性同位素标记法三三.噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验（4 4）搅拌离心）搅拌离心,观察放射性观察放射性12.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验短时间保温短时间保温“短时间短时间”：保证子代噬菌体的：保证子代噬菌体的DNADNA和蛋白质在大肠杆菌中正处于合成和蛋白质在大肠杆菌中正处于合成阶段，子代噬菌体还没有组装好，阶段，子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或虽已经组装但并未使细菌发生裂解解 搅拌的目的：使吸附在搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体颗粒与细菌上的噬菌体颗粒与细菌分离细菌分离离心的目的：让上清液中离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗析出重量较轻的噬菌体颗粒，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肠杆菌。留下被感染的大肠杆菌。13.4、噬菌体侵染细菌实验的噬菌体侵染细菌实验的检测结果检测结果上清液：沉淀物：噬菌体大肠杆菌(外壳)(被注入的DNA)35S标记的实验标记的实验32P标记的实验标记的实验标记部位标记部位放射性放射性情况情况上清液沉淀物蛋白质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搅拌分离不完全搅拌分离不完全(噬菌体蛋白质外壳噬菌体蛋白质外壳)释放出来的、未侵染的噬释放出来的、未侵染的噬菌体菌体/释放的/未侵染的)很高很低很低很高P 优化14.15.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请设计实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？病毒的遗传物质是什么？背景知识：背景知识：烟草花烟草花叶病毒叶病毒TMVTMV是由是由RNARNA和蛋白质和蛋白质组成组成的，在感染烟草时，的，在感染烟草时，会出现致病斑。会出现致病斑。课堂延伸课堂延伸16.烟草花叶病毒不含烟草花叶病毒不含DNA，只有，只有RNA和蛋白和蛋白质，其遗传物质是什么？质，其遗传物质是什么？烟草花叶病毒的遗传物质是烟草花叶病毒的遗传物质是RNA思路思路:烟草花叶病毒的烟草花叶病毒的RNARNA和蛋白质区分开，和蛋白质区分开，直接地、单独地去观察他们各自的作用，从直接地、单独地去观察他们各自的作用，从而判断谁才是遗传物质而判断谁才是遗传物质仅仅RNARNA能使烟草产生原样病斑能使烟草产生原样病斑仅蛋白质能使烟草产生原样病斑仅蛋白质能使烟草产生原样病斑RNARNA和蛋白质都能使烟草产生原样病斑和蛋白质都能使烟草产生原样病斑若出现若出现结果则仅结果则仅RNARNA是遗传物质；是遗传物质；若出现若出现结果则仅蛋白质是遗传物质；结果则仅蛋白质是遗传物质；若出现若出现结果则结果则RNARNA和蛋白质都是遗传物质和蛋白质都是遗传物质预测结果：预测结果：预测结果：预测结果：（现象）（现象）（现象）（现象）提出问题：提出问题：提出问题：提出问题：作出假设：作出假设：作出假设：作出假设：设计实验：设计实验：设计实验：设计实验：课题：探究烟草花叶病毒的遗传物质是什么？课题：探究烟草花叶病毒的遗传物质是什么？得出结论：得出结论：得出结论：得出结论：17.实验探究实验探究实验探究实验探究蛋白质蛋白质RNA分分离离感染感染烟草烟草感染感染烟草烟草实验实验结果结果出现病斑出现病斑不出现病斑不出现病斑实验实验结果结果结论：结论：RNARNA是是烟草花叶病毒的烟草花叶病毒的遗传物质遗传物质烟草花叶烟草花叶病毒病毒1 1、材料：烟草花叶病毒，只由、材料：烟草花叶病毒，只由蛋白质和蛋白质和RNARNA组成。组成。2 2、过程：、过程：18.细胞结构细胞结构生物生物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非细胞结非细胞结构生物构生物遗传物质是遗传物质是RNARNA只含只含DNADNA的病毒：的病毒：只含只含RNARNA的的病毒病毒：生生物物总结总结4 4、由于大多数生物的遗传物质是、由于大多数生物的遗传物质是DNADNA，所以说，所以说DNADNADNADNA是主要是主要是主要是主要的遗传物质的遗传物质的遗传物质的遗传物质。但肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细。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菌的实验只能证明DNADNA是是是是遗传物质遗传物质遗传物质遗传物质。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才作为遗传物质。才作为遗传物质。2 2、凡是具有细胞结构的生物，既有、凡是具有细胞结构的生物，既有DNADNA，又有，又有RNARNA，遗，遗传物质是传物质是DNADNA1 1、一切生物的遗传物质是核酸、一切生物的遗传物质是核酸19.课堂小结课堂小结：一、肺炎双球菌的转化实验一、肺炎双球菌的转化实验1 1、格里菲思实验（体内）、格里菲思实验（体内）结论：结论：S S型菌具有型菌具有“转化因子转化因子”2 2、艾弗里实验（体外）、艾弗里实验（体外）结论：转化因子是结论：转化因子是DNADNA，DNADNA是遗是遗传物质传物质二、噬菌体侵染细菌的实验二、噬菌体侵染细菌的实验结论：结论：DNADNA是遗传物质是遗传物质三、烟草花叶病毒的实验三、烟草花叶病毒的实验结论：结论：RNARNA是遗传物质是遗传物质四、大量实验得出四、大量实验得出DNADNA是主是主要的遗传物质要的遗传物质 第六章第六章 遗传和变异遗传和变异第一节第一节 遗传的物质基础遗传的物质基础20.【典例训练典例训练1 1】(2011(2011广东高考广东高考)艾弗里及其同事用艾弗里及其同事用R R型和型和S S型肺型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知()()实验实验组号组号 接种接种菌型菌型 加入加入S S型型菌物质菌物质 培养皿长培养皿长菌情况菌情况 R R 蛋白质蛋白质 R R型型 R R 荚膜多糖荚膜多糖 R R型型 R R DNADNA R R型、型、S S型型 R R DNA(DNA(经经DNADNA酶处理酶处理)R R型型 A.A.不能证明不能证明S S型菌的蛋白质不是转化因子型菌的蛋白质不是转化因子B.B.说明说明S S型菌的荚膜多糖有酶活性型菌的荚膜多糖有酶活性C.C.和和说明说明S S型菌的型菌的DNADNA是转化因子是转化因子D.D.说明说明DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质C21.(2011(2011江苏高考江苏高考)关于关于“噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验”的的叙述，正确的是叙述，正确的是()()A.A.分别用含有放射性同位素分别用含有放射性同位素3535S S和放射性同位素和放射性同位素3232P P的培的培养基培养噬菌体养基培养噬菌体B.B.分别用分别用3535S S和和3232P P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养菌，进行长时间的保温培养C.C.用用3535S S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致放射性可能是搅拌不充分所致D.D.3232P P、3535S S标记的噬菌体侵染实验分别说明标记的噬菌体侵染实验分别说明DNADNA是遗传是遗传物质、蛋白质不是遗传物质物质、蛋白质不是遗传物质C22.选择题选择题 1 1、关于病毒的遗传物质的叙述正确的是、关于病毒的遗传物质的叙述正确的是 ()()A.核糖核酸核糖核酸B.脱氧核糖核酸或核糖核酸脱氧核糖核酸或核糖核酸C.脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸D.脱氧核糖核酸和核糖核酸脱氧核糖核酸和核糖核酸B 2.2.生物的遗传物质是：生物的遗传物质是：()()A.DNA B.RNA C.A.DNA B.RNA C.核酸核酸 D.D.蛋白质蛋白质C3 3、噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外壳是、噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外壳是()()A.A.在噬菌体在噬菌体DNADNA的指导下，用细菌的物质合成的的指导下，用细菌的物质合成的B.B.在细菌在细菌DNADNA的指导下，用细菌的物质合成的的指导下，用细菌的物质合成的C.C.在噬菌体在噬菌体DNADNA的指导下，用噬菌体的物质合成的的指导下，用噬菌体的物质合成的D.D.在细菌在细菌DNADNA的指导下，用噬菌体的物质合成的的指导下，用噬菌体的物质合成的A23.汕头市金平职校汕头市金平职校 林林 瑜瑜同位素标记法同位素标记法 同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物，化学性质不会改变，科用同位素标记的化合物，化学性质不会改变，科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫同位素标记法。学反应的详细过程。这种方法叫同位素标记法。三、噬菌体侵染细菌实验用具有放射性的同位素标记某种物质，从用具有放射性的同位素标记某种物质，从而跟踪这种物质的方法而跟踪这种物质的方法24.4 4、噬菌体侵染细菌的实验中，在细菌内合成子代噬、噬菌体侵染细菌的实验中，在细菌内合成子代噬菌体蛋白质外壳菌体蛋白质外壳DNADNA可以指导蛋白质的合成。可以指导蛋白质的合成。1 1、肺炎双球菌转化实验中，对、肺炎双球菌转化实验中，对S S菌加热处理，菌加热处理，DNADNA仍具有生物活仍具有生物活性性DNADNA分子结构具有相对稳定性。分子结构具有相对稳定性。2 2、肺炎双球菌转化实验中，、肺炎双球菌转化实验中，R R型细菌可以转化生成型细菌可以转化生成S S型细菌型细菌DNADNA可以发生可遗传的变异。可以发生可遗传的变异。3 3、噬菌体侵染细菌的实验中，、噬菌体侵染细菌的实验中，DNADNA在亲代与子代噬菌体中具有在亲代与子代噬菌体中具有连续性连续性DNADNA可以发生复制，由亲代传递给子代。可以发生复制，由亲代传递给子代。作为作为遗传物质遗传物质所必须具备的所必须具备的特点特点:25.