用DNA是主要的遗传物质ppt课件修改.ppt

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1、,蛋白质,遗传物质究竟是DNA，还是蛋白质？,一、对遗传物质的早期推测,20世纪20年代：,氨基酸 多肽 蛋白质,认为蛋白质是生物体的遗传物质,20世纪30年代：,脱氧核苷酸,DNA,脱氧核糖,碱基,磷酸,基本单位脱氧核苷酸,脱氧核糖,碱基,磷酸,A,G,C,T,脱氧核苷酸的种类,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,艾弗里,赫尔希,格里菲思,向蛋白质是遗传物质的观点提出挑战的学者是谁呢？,实验材料：肺炎双球菌,格里菲思的肺炎双球菌转化实验,已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质转化因子,格里菲思实验的结论是什么?,实验结论：,“转化

2、因子”是什么？,在杀死的S型细菌中含有哪些物质？,寻找转化因子：,但究竟哪一个才是转化因子呢？,如果你是当时的一位科学家，为了弄清楚这种转化因子到底是什么物质，你该如何设计这个实验呢？设计思路是什么?,想一想：,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。,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：,实验过程：,多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA DNA+DNA酶,分别与R型活细菌混合培养,R R R R R S R,S

3、型活细菌,R S,多数,少数,二.艾弗里确定转化因子的实验 1944年,DNA,“转化因子”是DNA，DNA才是遗传物质,DNA纯度越高，转化越有效,实验结论：“转化因子”是DNA，DNA才是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质。（纠正了一个生物界的错误的普遍共识）,这个实验结论足以让所有科学家信服吗？,思考：,1、加入DNA酶的组意图何在？,2、分析实验结果，能得出什么结论？,肺炎双球菌实验的评价,1、遵循了严格的对照原则和单因子变量原则,2、科学的思路：,发现问题,提出假设,设计实验验证,得出结论,体内转化实验体外转化实验,探究实验的基本步骤,B,A,单击画面继续,选择题,3、关于病毒

4、的遗传物质的叙述正确的是,( ),A.,核糖核酸,B.,脱氧核糖核酸或核糖核酸,C.,脱氧核糖核酸,D.,脱氧核糖核酸和核糖核酸,B,4.生物的遗传物质是：( ) A.DNA B.RNA C.核酸 D. 蛋白质,C,5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,7、“DNA是主要的遗传物质”是指： A、遗传物质的主要载体是染色体 B、大多数生物的遗传物质是DNA C、细胞里的DNA大部分在染色体上 D、染色体在遗传上起主要作用,6、格里菲思提出的“转化因子”，后来被艾弗

5、里证实了它的化学成分是： A、DNA B、蛋白质 C、多糖 D、脂质,A,B,8、肺炎双球菌的转化实验，不能证明的是：A、DNA是遗传物质 B、DNA控制蛋白质的合成C、蛋白质不是遗传物质 D、染色体是遗传物质的主要载体,D,背景资料：,可是，艾弗里的实验不但没有使科学界接受反而引起了科学界许多人怀疑。,在1949年艾弗里及同事将DNA中蛋白质的污染降到0.02%，但仍未能改变人们的观点。,是否有更好的实验材料,可以不用经过人工提纯DNA，就能单独地去观察DNA或蛋白质的作用呢？,终于在1952年，由美国科学家赫尔希和蔡斯找到了一种理想的实验材料T2噬菌体,通过噬菌体侵染细菌的实验从而证实了

6、,实验设计思路：,把蛋白质和DNA区分开，直接地、单独地观察DNA和蛋白质的作用,三.噬菌体侵染细菌的实验,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,实验材料：T2噬菌体、大肠杆菌,噬菌体的结构模式图,三.噬菌体侵染细菌的实验,T2噬菌体中60%是蛋白质,40%是DNA.,T2 噬菌体的特点, 是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 头部和尾部的外壳

7、是由蛋白质构成，头部内含有DNA在自身遗传物质的指导下进行繁殖,原料来自大肠杆菌子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。,噬菌体,大肠杆菌,噬菌体侵染细菌的动态过程：,侵入别的细菌,合成,组装,释放,吸附,动画,首先，噬菌体的尾端吸附在细菌的表面,侵入,然后， 噬菌体通过尾轴把DNA全部注进细菌体内，而蛋白质外壳则留在细菌体外，不起作用。,噬菌体的 DNA 在细菌体内，使细胞本身的 DNA 解体，同时利用细菌的化学成分合成噬菌体自身的 DNA和蛋白质，,这些新合成的 DNA 和蛋白质外壳组装出很多个与亲代一模一样的子代噬菌体。,最后，这些噬菌体由于细菌的解体而被释放出来，再去侵染其他的细菌。,三、噬菌体

8、侵染细菌的实验 1952,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

9、,(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,标记 混合 搅拌离心 检测 再检测,图 3-6 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,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,细菌,(外壳),(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,/释放的/未

10、侵染的),赫尔希和蔡斯的实验表明：噬菌体侵染细菌时，进入到细菌的细胞中，而蛋白质的外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的传递的才是真正的遗传物质,DNA是遗传物质,4、用噬菌体去侵染内含有32P的细菌，在细菌解体后，含32P的应是( )A、子代噬菌体DNA B、子代噬菌体蛋白质外壳C、子代噬菌体所有部分 D、子代噬菌体不含32P,5、用噬菌体去感染内含大量3H的细菌，待细菌解体后，3H应( ) A、随细菌的解体而消失 B、发现于噬菌体外壳和DNA中 C、仅发现于噬菌体的DNA中 D、仅发现于噬菌体的外壳中,A,B,DNA是唯一的遗传物质吗？,流感病毒,SARS病毒,烟草花叶病

11、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，会出现致病斑。,课堂延伸,烟草花叶病毒不含DNA，只有RNA和蛋白质，其遗传物质是什么？,烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,思路:烟草花叶病毒的RNA和蛋白质区分开，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,仅RNA能使烟草产生原样病斑仅蛋白质能使烟草产生原样病斑RNA和蛋白质都能使烟草产生原样病斑,若出现结果则仅RNA是遗传物质； 若出现结果则仅蛋白质是遗传物质； 若出现结果则RNA和蛋白质都是遗传物质

12、,预测结果：（现象）,提出问题：,作出假设：,设计实验：,课题：探究烟草花叶病毒的遗传物质是什么？,得出结论：,实验探究,结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,分离,分离,重组,重组,感染,新的病毒,产生哪种病毒？,RNA病毒的遗传物质是RNA,四.烟草花叶病毒重建实验,绝大多数生物的遗传物质是,少数病毒的遗传物质是,一、DNA是主要的遗传物质,总结,DNA,RNA,4、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DNA可以指导蛋白质的合成。,1、肺炎双球菌转化实验中，对S菌加热处理，DNA仍具有生物活性DNA分子结构具有相对稳定性。,2、肺炎双球菌转化实验中，R型细菌可以转化生成

13、S型细菌DNA可以发生可遗传的变异。,3、噬菌体侵染细菌的实验中，DNA在亲代与子代噬菌体中具有连续性DNA可以发生复制，由亲代传递给子代。,能产生可遗传变异,具有相对稳定的结构,能自我复制,使亲子代具有一定的连续性,能指导蛋白质合成，从而控制生物的性状,作为遗传物质所必须具备的特点:,能贮存大量的遗传信息,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

14、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、一切生物的遗传物质是核酸,6、噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外壳是( )A.在噬菌体DNA的指导下，用细菌的物质合成的B.在细菌DNA的指导下，用细菌的物质合成的C.在噬菌体DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的D.在细菌DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的,【解析】 当噬菌体侵染细菌时，注入到细菌细胞内的只有噬菌体DNA，子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA都是在噬菌体DNA的指导下，用细菌的氨基酸和脱氧核苷酸合成的。【答案】 A,