31DNA是主要的遺傳物質(zhì)課件

1、19世紀(jì)中期，孟德爾通過豌豆雜交實(shí)驗(yàn)證明孟德爾通過豌豆雜交實(shí)驗(yàn)證明了生物的性狀是由遺傳因子(基因) 控制的。20世紀(jì)初期，摩爾根通過果蠅雜交實(shí)驗(yàn)證實(shí)：基因位于染色體上。20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體主要由蛋白質(zhì)和DNA （成分）組成。蛋白質(zhì)DNA染色體蛋白質(zhì)和DNA，誰是遺傳物質(zhì)?問題探討20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成的。在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？這個(gè)問題曾引起生物學(xué)界激烈的爭(zhēng)論。遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)？遺傳物質(zhì)必須穩(wěn)定，要能貯存大量的遺傳信息，可以準(zhǔn)確地復(fù)制，傳遞給下一代等。1. 20世紀(jì)20年代，人們認(rèn)為誰是遺傳物質(zhì)，依據(jù)是什么？2. 20世紀(jì)3

2、0年代，人們的觀點(diǎn)是什么？為什么？認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是由多種氨基酸按照不同的方式排列連接而成的生物大分子認(rèn)識(shí)到DNA是由許多脫氧核糖核苷酸聚合而成的生物大分子，但是對(duì)DNA分子的結(jié)構(gòu)沒有清晰了解，認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)閱讀思考閱讀思考1.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)2.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)二、二、DNADNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(1)格里菲思肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)S型細(xì)菌R型細(xì)菌光滑Smooth粗糙rough有多糖類的莢膜無多糖類的莢膜有毒性，可致死無毒性菌落菌體毒性多糖類莢膜實(shí)驗(yàn)材料1.1.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

3、1.將R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。2.將S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥死亡。(二) 肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)3.將加熱殺死后的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。4.將R型活細(xì)菌與加熱殺死后的 S型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。格里菲思的推論:加熱殺死的S型細(xì)菌中，必然存在某種“轉(zhuǎn)化因子”,使R菌轉(zhuǎn)化為S菌。實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)分析：對(duì)照實(shí)驗(yàn)自變量結(jié)論A、B肺炎雙球菌的種類S型細(xì)菌有毒；R型細(xì)菌無毒B、CS型細(xì)菌的存活狀態(tài)加熱殺死后的S型細(xì)菌無毒C、D有無R型細(xì)菌R型活菌與加熱殺死S型細(xì)菌混合后轉(zhuǎn)化為有毒的S型細(xì)菌，且這種性狀的轉(zhuǎn)化是可遺傳的A、D有無加熱殺死的S型細(xì)菌同C、D組

4、尋找轉(zhuǎn)化因子在殺死的S型細(xì)菌中含有哪些物質(zhì)？多糖脂質(zhì) 蛋白質(zhì) RNA DNA加熱殺死的S型細(xì)菌但究竟哪一個(gè)才是轉(zhuǎn)化因子呢？假如你是科學(xué)家,將怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究:轉(zhuǎn)化因子是什么物質(zhì)?蛋白質(zhì)S型細(xì)菌DNA多糖RNA其它分離和提純分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)?討論R型細(xì)菌(2)(2) 艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)R型細(xì)菌只長(zhǎng)R型菌只長(zhǎng)R型菌R型細(xì)菌S型菌的DNAS型菌的蛋白質(zhì)或莢膜多糖等S型菌的DNA+DNA酶S型菌R型細(xì)菌多糖脂類蛋白質(zhì)RNA DNA DNA 水解物分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)R R R R R SRS型活細(xì)菌(多)（少)DNA的純度越高，轉(zhuǎn)化就越有效。DNA

5、是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：疑問：? 由于艾弗里的實(shí)驗(yàn)中提取的DNA，純度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)，因此，仍有人表示懷疑。? 那么要怎樣設(shè)計(jì)才能讓人無可挑剔呢？設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開，然后單獨(dú)、直接觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用。更具說服力的更具說服力的“噬菌體侵噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”1952年赫爾希（A.Hershey) 和蔡斯（M.Chase)噬菌體噬菌體（1）結(jié)構(gòu)：頭部和尾部的外表是由構(gòu)成，頭部?jī)?nèi)含有。（2）與大腸桿菌的關(guān)系：寄生關(guān)系（3）增殖特點(diǎn)：在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分，進(jìn)行增殖。蛋白質(zhì)DN

6、A噬菌體侵染細(xì)菌過程噬菌體侵染細(xì)菌過程噬菌體侵染細(xì)菌的過程噬菌體侵染細(xì)菌的過程噬菌體侵染細(xì)菌過程吸附注入合成組裝釋放噬菌體借尾絲吸附在細(xì)菌表面把DNA注入到細(xì)菌細(xì)胞利用細(xì)菌的化學(xué)成分和酶系統(tǒng)合成出噬菌體的DNA、蛋白質(zhì)新合成的DNA、蛋白質(zhì)組裝成很多噬菌體細(xì)菌解體，釋放出噬菌體研究方法：同位素標(biāo)記法借助同位素原子以研究有機(jī)反應(yīng)歷程的方法。即同位素用于追蹤物質(zhì)運(yùn)行和變化過程時(shí)，叫做示蹤元素。用示蹤元素標(biāo)記的化合物， 化學(xué)性質(zhì)不變。人們可以根據(jù)這種化合物的性質(zhì)，對(duì)有關(guān)的一系列化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行追蹤。DNA的元素組成：蛋白質(zhì)的元素組成：C. H. O. N. PC. H. O. N. S32P35S(一)

7、標(biāo)記噬菌體方法：同位素示蹤(標(biāo)記)法返回?標(biāo)記大腸桿菌大腸桿菌 + 含35s的培養(yǎng)基含35s的大腸桿菌大腸桿菌 + 含32p的培養(yǎng)基含32p的大腸桿菌?標(biāo)記T2噬菌體T2噬菌體+含35s的大腸桿菌含35sT2的噬菌體T2噬菌體+含32p的大腸桿菌含32pT2的噬菌體(二)實(shí)驗(yàn)步驟:標(biāo)記細(xì)菌標(biāo)記噬菌體噬菌體侵染細(xì)菌攪拌離心觀察放射性的分布（一組用32P標(biāo)記DNA，一組用35S標(biāo)記蛋白質(zhì))T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)第二組實(shí)驗(yàn)（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：第一組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)親代噬菌體32P標(biāo)記DNA35S標(biāo)記蛋白質(zhì)大腸桿菌內(nèi)有32P標(biāo)記DNA無35S標(biāo)記蛋白質(zhì)子代噬菌體DNA 有32P標(biāo)記外殼蛋白

8、質(zhì)無35S實(shí)驗(yàn)結(jié)論DNA分子是遺傳物質(zhì)結(jié)論：結(jié)論：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)的外殼仍留在外面。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的傳遞的。 才是真正的遺傳物質(zhì)。才是真正的遺傳物質(zhì)。注意： 本實(shí)驗(yàn)不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)！?以細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料具有哪些優(yōu)點(diǎn)? ?個(gè)體小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化.?繁殖快.思考與討論?這些實(shí)驗(yàn)中共同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是什么?設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地去觀察DNA的作用。?這些實(shí)驗(yàn)中涉及的技術(shù)手段主要有哪些?細(xì)菌培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)、噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記法思考與討論煙草花葉病毒（TMV）三、三、DNADNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)RNA蛋白質(zhì)感染不感染煙草花葉病毒煙葉煙葉得花葉病不得花葉病四、DNA是主要的遺傳物質(zhì)（一）RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)結(jié)論：結(jié)論：煙草花葉病毒的RNA控制其性狀，RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。分離分離重組重組感染新的病毒產(chǎn)生哪種病毒？具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物真核生物的遺傳物質(zhì)原核生物的遺傳物質(zhì)DNA多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA（二）（二）DN