DNA是主要的遺傳物質(zhì)課件2015

1、名師面對面GUANGZHOUBOYAN孟德爾通過豌孟德爾通過豌豆實驗證明了豆實驗證明了生物的性狀由生物的性狀由 控制控制。遺傳因子遺傳因子染色體染色體摩爾根通過果摩爾根通過果蠅實驗證明了蠅實驗證明了基因位于基因位于 上。上?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體主要組成成分主要組成成分 蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)和DNA。DNA染色體在遺染色體在遺傳上的連續(xù)傳上的連續(xù)性和穩(wěn)定性性和穩(wěn)定性蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)氨基酸的多種多樣的排列氨基酸的多種多樣的排列順序可能蘊含著遺傳信息順序可能蘊含著遺傳信息DNADNA才是遺傳物質(zhì)才是遺傳物質(zhì)DNADNA是由許多脫氧核苷酸聚合是由許多脫氧核苷酸聚合

2、形成的生物大分子形成的生物大分子格里菲思體格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗艾弗里體外艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗轉(zhuǎn)化實驗1、實驗材料：肺炎雙球菌、實驗材料：肺炎雙球菌（一）、格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗（一）、格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 S S型菌型菌R R型菌型菌菌體菌體有多糖類的莢膜有多糖類的莢膜無多糖類無多糖類的莢膜的莢膜菌落菌落表面光滑表面光滑表面粗糙表面粗糙毒性毒性能夠使能夠使人患肺炎或使人患肺炎或使小鼠患敗血病。小鼠患敗血病。有毒性有毒性無毒性無毒性多糖類莢膜多糖類莢膜1.1.將將無毒性的無毒性的R R型活細(xì)菌型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。2.2.將將有毒性有毒性S

3、 S型活細(xì)菌型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥死亡。注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥死亡。3.3.將將加熱殺死后的加熱殺死后的S S型細(xì)菌型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。4.4.將將無毒性無毒性R R型活細(xì)菌與加熱殺死后的型活細(xì)菌與加熱殺死后的S S型細(xì)菌混合型細(xì)菌混合 后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。2、肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗過程、肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗過程艾弗里及其同事對艾弗里及其同事對S S型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行提取、分型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行提取、分離和鑒定，提取出了離和鑒定，提取出了DNADNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，分別

4、加入已培養(yǎng)了分別加入已培養(yǎng)了R R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，從而型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，從而。多糖多糖 脂類脂類 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) RNA RNA DNADNA加熱殺死的加熱殺死的S S型細(xì)菌型細(xì)菌但究竟哪一個才是轉(zhuǎn)化因子呢？但究竟哪一個才是轉(zhuǎn)化因子呢？R型細(xì)菌型細(xì)菌R型細(xì)菌型細(xì)菌只長只長R型菌型菌只長只長R型菌型菌R型細(xì)菌型細(xì)菌S型菌型菌R型細(xì)菌型細(xì)菌S型菌的型菌的DNAS型菌的型菌的蛋白質(zhì)或莢膜多糖蛋白質(zhì)或莢膜多糖S型菌的型菌的DNA+DNA酶酶 R R R R R R R S R R R S R R R R S S二二.艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實驗艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實驗 1944年年DNADNA實驗結(jié)論：實

5、驗結(jié)論：“轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”是是DNA，DNA才是遺傳物質(zhì)才是遺傳物質(zhì)，而，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)。（糾正了一個生物界的錯誤的普遍共識（糾正了一個生物界的錯誤的普遍共識）1 1、加入、加入DNADNA酶的組意圖何在？酶的組意圖何在？2 2、分析實驗結(jié)果，能得出什么結(jié)論？、分析實驗結(jié)果，能得出什么結(jié)論？ 艾弗里的實驗引起了人們的注意，但艾弗里的實驗引起了人們的注意，但是，由于艾弗里實驗中提取出的是，由于艾弗里實驗中提取出的DNA，純度，純度最高時也還有最高時也還有0.02%的蛋白質(zhì)，因此，仍有的蛋白質(zhì)，因此，仍有人對實驗結(jié)論表示懷疑。人對實驗結(jié)論表示懷疑。有沒

6、有比細(xì)菌更為簡單的實驗材料有沒有比細(xì)菌更為簡單的實驗材料？1952年，以為實驗材料，利用的新技術(shù)，完成了另一個更具有說服力的實驗.思維碰撞思維碰撞噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖三三.噬菌體侵染細(xì)菌的實驗噬菌體侵染細(xì)菌的實驗噬菌體中60%是蛋白質(zhì),40%是DNA.T T2 2 噬菌體的特點噬菌體的特點 是一種專門是一種專門寄生寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒在大腸桿菌體內(nèi)的病毒 頭部和尾部的外殼是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，頭部內(nèi)含有頭部和尾部的外殼是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，頭部內(nèi)含有DNADNA在在自身遺傳物質(zhì)自身遺傳物質(zhì)的指導(dǎo)下進(jìn)行繁殖的指導(dǎo)下進(jìn)行繁殖, ,原料來自大腸桿菌原料來自大腸桿菌 子代噬菌體從子代噬菌體從宿

7、主細(xì)胞宿主細(xì)胞裂解釋放裂解釋放。 噬菌體噬菌體大腸桿菌大腸桿菌噬菌體侵染細(xì)菌的動態(tài)過程：噬菌體侵染細(xì)菌的動態(tài)過程：侵入別的細(xì)菌侵入別的細(xì)菌合成合成組裝組裝釋放釋放吸附吸附侵入侵入合成合成組裝組裝釋放釋放吸附吸附 首先，噬菌體的尾端吸首先，噬菌體的尾端吸附在細(xì)菌的表面附在細(xì)菌的表面侵入侵入 然后，然后， 噬菌體通過尾軸把噬菌體通過尾軸把DNA全部全部注進(jìn)細(xì)菌體內(nèi)，而蛋注進(jìn)細(xì)菌體內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼則留在細(xì)菌體外，不白質(zhì)外殼則留在細(xì)菌體外，不起作用。起作用。 噬菌體的噬菌體的 DNA 在細(xì)菌體內(nèi)在細(xì)菌體內(nèi)，使細(xì)胞本身的，使細(xì)胞本身的 DNA 解體，同解體，同時利用細(xì)菌的化學(xué)成分合成噬時利用細(xì)菌的化學(xué)成

8、分合成噬菌體自身的菌體自身的 DNA和蛋白質(zhì)，和蛋白質(zhì)， 這些新合成的這些新合成的 DNA 和和蛋白質(zhì)外殼組裝出很多個與蛋白質(zhì)外殼組裝出很多個與親代一模一樣的子代噬菌體親代一模一樣的子代噬菌體。 最后，這些噬最后，這些噬菌體由于細(xì)菌的解菌體由于細(xì)菌的解體而被釋放出來，體而被釋放出來，再去侵染其他的細(xì)再去侵染其他的細(xì)菌。菌。1、實驗設(shè)計思路：、實驗設(shè)計思路：3、實驗過程：、實驗過程：把蛋白質(zhì)和把蛋白質(zhì)和DNA區(qū)分開區(qū)分開，直接地、單，直接地、單獨地觀察獨地觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用和蛋白質(zhì)的作用(1)標(biāo)記細(xì)菌標(biāo)記細(xì)菌細(xì)菌+含35S的培養(yǎng)基細(xì)菌+含32P的培養(yǎng)基含35S的細(xì)菌含32P的細(xì)菌(2)標(biāo)記

9、噬菌體標(biāo)記噬菌體噬菌體+含35S的細(xì)菌噬菌體+含32P的細(xì)菌含35S的噬菌體含32P的噬菌體(3)噬菌體侵染細(xì)菌噬菌體侵染細(xì)菌含35S的噬菌體感染未標(biāo)記大腸桿菌含32P的噬菌體感染未標(biāo)記大腸桿菌2、實驗方法：、實驗方法：放射性同位素標(biāo)記法放射性同位素標(biāo)記法三三.噬菌體侵染細(xì)菌的實驗噬菌體侵染細(xì)菌的實驗用放射性同位素用放射性同位素35S標(biāo)記外殼標(biāo)記外殼蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)子代噬菌體內(nèi)無放射性子代噬菌體內(nèi)無放射性35S蛋白質(zhì)DNA用放射性同位素用放射性同位素32P標(biāo)記內(nèi)部標(biāo)記內(nèi)部DNA子代噬菌體內(nèi)有放射性子代噬菌體內(nèi)有放射性32P DNADNA32P DNA32P DNA噬菌體外殼比大腸桿菌輕噬菌體外殼比

10、大腸桿菌輕4、噬菌體侵染細(xì)菌實驗的噬菌體侵染細(xì)菌實驗的檢測結(jié)果檢測結(jié)果：上清液：沉淀物：噬菌體細(xì)菌的蛋白質(zhì)外殼)(被注入的T2噬菌體DNA)35S標(biāo)記的實驗標(biāo)記的實驗32P標(biāo)記的實驗標(biāo)記的實驗標(biāo)記部位標(biāo)記部位放射性放射性情況情況上清液沉淀物蛋白質(zhì)DNA有放射性無無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離不完全分離不完全(噬菌體蛋白質(zhì)外殼噬菌體蛋白質(zhì)外殼)釋放出來的、未侵染釋放出來的、未侵染的噬菌體的噬菌體很高很低很低很高標(biāo)記細(xì)菌標(biāo)記細(xì)菌標(biāo)記噬菌體標(biāo)記噬菌體噬菌體侵染細(xì)菌（短時間保溫）

11、噬菌體侵染細(xì)菌（短時間保溫）攪拌離心攪拌離心觀察放射性的分布觀察放射性的分布“短時間短時間”：保證子代噬菌體的：保證子代噬菌體的DNADNA和蛋白質(zhì)在大腸桿菌中正處于合成和蛋白質(zhì)在大腸桿菌中正處于合成階段，子代噬菌體還沒有組裝好，階段，子代噬菌體還沒有組裝好，或雖已經(jīng)組裝但并未使細(xì)菌發(fā)生裂或雖已經(jīng)組裝但并未使細(xì)菌發(fā)生裂解解 “保溫保溫”：為噬菌體培養(yǎng)提供適宜：為噬菌體培養(yǎng)提供適宜的恒定的溫度，以保證酶的活性。的恒定的溫度，以保證酶的活性。 攪拌的目的：使吸附在攪拌的目的：使吸附在細(xì)菌上的噬菌體顆粒與細(xì)菌上的噬菌體顆粒與細(xì)菌分離細(xì)菌分離離心的目的：讓上清液中離心的目的：讓上清液中析出重量較輕的噬

12、菌體顆析出重量較輕的噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。留下被感染的大腸桿菌。 內(nèi)部內(nèi)部DNA不存在不存在了的噬菌體外殼了的噬菌體外殼DNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)1928年年 格里菲思格里菲思 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗1944年年 艾弗里艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗1952年年 赫爾希、蔡斯赫爾希、蔡斯噬菌體侵染細(xì)菌實驗噬菌體侵染細(xì)菌實驗DNADNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？流感病毒流感病毒SARS病毒病毒煙草花葉病毒煙草花葉病毒下面這些生物的遺傳物質(zhì)是什么？下面這些生物的遺傳物質(zhì)是什么？背景知識：背景知識：煙草花煙草花葉病毒葉病毒TMVTM

13、V是由是由RNARNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)組成組成的，在感染煙草時，的，在感染煙草時，會出現(xiàn)致病斑。會出現(xiàn)致病斑。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNA分分離離感染感染煙草煙草感染感染煙草煙草實驗實驗結(jié)果結(jié)果出現(xiàn)病斑出現(xiàn)病斑不出現(xiàn)病斑不出現(xiàn)病斑實驗實驗結(jié)果結(jié)果RNA（核糖核酸）（核糖核酸） 有些病毒（如煙有些病毒（如煙草花草花 葉病毒），它們?nèi)~病毒），它們不含有不含有DNA, 只含有只含有RNA。 在這種情況下，在這種情況下，RNA就起著遺傳物質(zhì)的就起著遺傳物質(zhì)的作用。作用。 DNA主要的遺主要的遺傳物質(zhì)傳物質(zhì) 目前，已有充分目前，已有充分的科學(xué)研究資料證明，的科學(xué)研究資料證明，絕大多數(shù)生物都是以絕大多數(shù)生物都是以D

14、NA作為遺傳物質(zhì)作為遺傳物質(zhì)的。的。例：病毒的遺傳物質(zhì)是（例：病毒的遺傳物質(zhì)是（ ） 人的遺傳物質(zhì)是（人的遺傳物質(zhì)是（ ）A、DNA B、RNA C、DNA和和RNA D、DNA或或RNAD A細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物生物原核生物原核生物真核生物真核生物遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)是DNADNA非細(xì)胞結(jié)非細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物構(gòu)生物遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)是RNARNA只含只含DNADNA的病毒：的病毒：只含只含RNARNA的的病毒病毒：生生物物總結(jié)總結(jié)4 4、由于大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是由于大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNADNA，所以說所以說。但肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染。但肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌的實驗只能

15、證明細(xì)菌的實驗只能證明。3 3、在、在只含只含RNARNA的少數(shù)病毒的少數(shù)病毒（煙草花葉病毒、（煙草花葉病毒、HIVHIV、SARSSARS、流感、禽流感）中，流感、禽流感）中，RNARNA才作為遺傳物質(zhì)。才作為遺傳物質(zhì)。2 2、凡是具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，凡是具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，既有既有DNADNA，又有，又有RNARNA，遺，遺傳物質(zhì)是傳物質(zhì)是DNADNA1 1、一切生物的遺傳物質(zhì)是核酸、一切生物的遺傳物質(zhì)是核酸選擇題選擇題 1 1、關(guān)于病毒的遺傳物質(zhì)的敘述正確的是、關(guān)于病毒的遺傳物質(zhì)的敘述正確的是A. 核糖核酸核糖核酸B. 脫氧核糖核酸或核糖核酸脫氧核糖核酸或核糖核酸C.脫氧核糖核酸脫氧核糖

16、核酸D. 脫氧核糖核酸和核糖核酸脫氧核糖核酸和核糖核酸B2.2.生物的遺傳物質(zhì)是：生物的遺傳物質(zhì)是：( )( ) A.DNA B.RNA C. A.DNA B.RNA C.核酸核酸 D. D. 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)C3 3注射后能使小白鼠因患敗血病而死亡的是（注射后能使小白鼠因患敗血病而死亡的是（ ） A AR R型肺炎雙球菌型肺炎雙球菌 B B加熱殺死后的加熱殺死后的R R型肺炎雙球菌型肺炎雙球菌 C C加熱殺死后的加熱殺死后的S S型肺炎雙球菌型肺炎雙球菌 DD加熱殺死后的加熱殺死后的S S型肺炎雙球菌與型肺炎雙球菌與R R型細(xì)菌混合型細(xì)菌混合D4、用噬菌體去侵染內(nèi)含有、用噬菌體去侵染內(nèi)含有32P

17、的細(xì)菌，在細(xì)菌解體后的細(xì)菌，在細(xì)菌解體后，含，含32P的應(yīng)是的應(yīng)是( )A、子代噬菌體、子代噬菌體DNA B、子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼、子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼C、子代噬菌體所有部分、子代噬菌體所有部分 D、子代噬菌體不含、子代噬菌體不含32P5、用噬菌體去感染內(nèi)含大量、用噬菌體去感染內(nèi)含大量3H的細(xì)菌，待細(xì)菌解體的細(xì)菌，待細(xì)菌解體后，后，3H應(yīng)應(yīng)( ) A、隨細(xì)菌的解體而消失、隨細(xì)菌的解體而消失 B、發(fā)現(xiàn)于噬菌體外殼和、發(fā)現(xiàn)于噬菌體外殼和DNA中中 C、僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的、僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的DNA中中 D、僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的外殼中、僅發(fā)現(xiàn)于噬菌體的外殼中AB6 6、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，子代噬菌體的蛋白

18、質(zhì)外、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是殼是( )( )A A. .在噬菌體在噬菌體DNADNA的指導(dǎo)下，用細(xì)菌的物質(zhì)合成的的指導(dǎo)下，用細(xì)菌的物質(zhì)合成的B B. .在細(xì)菌在細(xì)菌DNADNA的指導(dǎo)下，用細(xì)菌的物質(zhì)合成的的指導(dǎo)下，用細(xì)菌的物質(zhì)合成的C C. .在噬菌體在噬菌體DNADNA的指導(dǎo)下，用噬菌體的物質(zhì)合成的的指導(dǎo)下，用噬菌體的物質(zhì)合成的D D. .在細(xì)菌在細(xì)菌DNADNA的指導(dǎo)下，用噬菌體的物質(zhì)合成的的指導(dǎo)下，用噬菌體的物質(zhì)合成的【解析解析】 當(dāng)噬菌體侵染細(xì)菌時，注入到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的只有噬菌體當(dāng)噬菌體侵染細(xì)菌時，注入到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的只有噬菌體DNADNA，子，子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA