基因的本质.ppt

关于基因的本质现在学习的是第1页，共28页DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质格里菲思：肺炎双球菌（体内）转化实验格里菲思：肺炎双球菌（体内）转化实验艾艾 弗弗 里：肺炎双球菌（体外）转化实验里：肺炎双球菌（体外）转化实验赫尔希和蔡斯：噬菌体侵染细菌实验赫尔希和蔡斯：噬菌体侵染细菌实验烟草花叶病毒感染实验烟草花叶病毒感染实验S S型细菌中含有一种转化因子，能使型细菌中含有一种转化因子，能使R R型菌转化为型菌转化为S S型菌使小鼠型菌使小鼠死亡。死亡。转化因子是转化因子是DNADNA，DNADNA是遗传物质。是遗传物质。现在学习的是第2页，共28页 在证明在证明DNA还是蛋白质或其他物质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遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？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分分开，单独、直接地观察它们的作用，才能开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。确定究竟谁是遗传物质。现在学习的是第3页，共28页 艾弗里的实验引起了人们的注艾弗里的实验引起了人们的注意，但艾弗里实验中提取出的意，但艾弗里实验中提取出的DNA，纯度最高时还有，纯度最高时还有0.02%的蛋白质的蛋白质。 针对上述资料，你能否对该实验针对上述资料，你能否对该实验提出质疑？提出质疑？【敢于质疑敢于质疑】现在学习的是第4页，共28页噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒。噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒。实验材料：实验材料：大肠杆菌大肠杆菌T T2 2噬菌体噬菌体噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验注意：病毒是非细胞结构的生物，离开细胞不能单独培养。注意：病毒是非细胞结构的生物，离开细胞不能单独培养。现在学习的是第5页，共28页T2侵染大肠杆菌过程如下：侵染大肠杆菌过程如下：吸附吸附用尾部的末端吸附在细菌表面用尾部的末端吸附在细菌表面注入注入释放出溶菌酶，破坏细菌的局部，噬菌体释放出溶菌酶，破坏细菌的局部，噬菌体DNA进入进入细菌细胞，蛋白质外壳留在外面。细菌细胞，蛋白质外壳留在外面。复制、合成复制、合成在噬菌体在噬菌体DNA指导下，以细菌体内的核苷酸为指导下，以细菌体内的核苷酸为原料合成噬菌体原料合成噬菌体DNA，以细菌细胞内的氨基酸，以细菌细胞内的氨基酸为原料合成噬菌体蛋白质外壳。为原料合成噬菌体蛋白质外壳。组装组装一个蛋白质外壳装入一个噬菌体一个蛋白质外壳装入一个噬菌体DNA分子，组成一个分子，组成一个新的噬菌体。新的噬菌体。释放释放细菌破裂，释放出多个噬菌体细菌破裂，释放出多个噬菌体现在学习的是第6页，共28页噬菌体侵染细菌的过程：噬菌体侵染细菌的过程：吸附吸附注入注入复制合成复制合成组装组装释放释放 最后，这些噬最后，这些噬菌体由于细菌的解菌体由于细菌的解体而被释放出来，体而被释放出来，再去侵染其他的细再去侵染其他的细菌。菌。现在学习的是第7页，共28页噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验吸附吸附注入注入合成合成组装组装释放释放噬菌体借尾丝吸附在细菌表面噬菌体借尾丝吸附在细菌表面把把DNADNA注入到细菌细胞注入到细菌细胞利用细菌的化学成分和酶系统利用细菌的化学成分和酶系统合成出噬菌体的合成出噬菌体的DNADNA、蛋白质、蛋白质新合成的新合成的DNADNA、蛋白质组、蛋白质组装成很多噬菌体装成很多噬菌体细菌解体，释放出噬菌体细菌解体，释放出噬菌体现在学习的是第8页，共28页 噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的？质的作用下完成的？ 噬菌体是在噬菌体是在DNADNA的作用下完成在细的作用下完成在细菌体内的增殖的。菌体内的增殖的。 子代噬菌体的蛋白质和子代噬菌体的蛋白质和DNADNA分别是怎分别是怎样形成的？样形成的？ DNADNA是自我复制形成的，蛋白质是在是自我复制形成的，蛋白质是在DNADNA指指导下合成的导下合成的现在学习的是第9页，共28页 分别用分别用3535S S和和3232P P这两种同这两种同位素标记噬菌体的蛋白质和位素标记噬菌体的蛋白质和DNADNA。2 2、怎样才能让噬菌体的蛋白质和、怎样才能让噬菌体的蛋白质和DNADNA上上被相应同位素标记上？被相应同位素标记上？噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验材料处理：材料处理：讨讨 论：论：1、为什么为什么？ 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、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。直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。现在学习的是第10页，共28页2、蛋白质的组成元素：蛋白质的组成元素：DNADNA的组成元素：的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N 、P 现在学习的是第11页，共28页现在学习的是第12页，共28页1、实验过程中搅拌和离心的目的什么？、实验过程中搅拌和离心的目的什么？ 2、用被、用被35S标记的噬菌体和被标记的噬菌体和被32P标记的噬菌体分标记的噬菌体分别去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，上清别去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，上清液和沉淀物分别是什么物质？液和沉淀物分别是什么物质？ 噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验搅拌：使吸附在细菌表面的噬菌体与细菌分离搅拌：使吸附在细菌表面的噬菌体与细菌分离离心：让上层清液中析出重量较轻的离心：让上层清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌上层清液：上层清液：T2噬菌体颗粒噬菌体颗粒沉淀物：被感染的大肠杆菌沉淀物：被感染的大肠杆菌现在学习的是第13页，共28页（2）实验过程：）实验过程：蛋白质含蛋白质含35S的噬菌体的噬菌体+细菌细菌(未标记未标记)上清液上清液(含含T2噬菌体颗粒噬菌体颗粒)沉淀沉淀(被感染的细菌和被感染的细菌和新形成的噬菌体新形成的噬菌体)说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内离心离心用放射性同位素用放射性同位素35S标记噬菌体外壳蛋白质标记噬菌体外壳蛋白质-含放射性物质含放射性物质35S-未检测到未检测到35S现在学习的是第14页，共28页用放射性同位素用放射性同位素32P标记内部标记内部DNADNA含含32P的噬菌体的噬菌体+细菌细菌(未标记未标记)(T2噬菌体颗粒噬菌体颗粒)新形成的噬菌体中新形成的噬菌体中说明说明DNA进入到细菌内去了进入到细菌内去了离心离心-未检测到未检测到32P-检测到检测到32P现在学习的是第15页，共28页实验过程及结果：实验过程及结果：无无35S标记标记蛋白质蛋白质有有32P标记标记DNA外壳蛋白外壳蛋白质无质无35SDNA有有32P标记标记DNA分子分子具有连续具有连续性，是遗性，是遗传物质传物质现在学习的是第16页，共28页在噬菌体中，亲代和子代之间具有在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是连续性的物质是DNADNA，而不是蛋白质。，而不是蛋白质。也就是说，子代噬菌体的各种性状是通也就是说，子代噬菌体的各种性状是通过亲代的过亲代的DNADNA遗传给后代的，因此，遗传给后代的，因此，DNADNA才是真正的遗传物质。才是真正的遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验实验结论实验结论：现在学习的是第17页，共28页n以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点? ? 个体小个体小, ,结构简单结构简单, ,容易看出因遗传物质改变导容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化致的结构和功能的变化. .繁殖快繁殖快. . 思考与讨论思考与讨论 这些实验中共同的实验设计思路是什么这些实验中共同的实验设计思路是什么?设法把设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观和蛋白质分开，单独地、直接地去观察察DNA的作用。的作用。现在学习的是第18页，共28页注意：在搅拌和离心之前注意：在搅拌和离心之前,为什么只是为什么只是短暂保温培养？短暂保温培养？ 如果保温培养时间过长，会造成噬菌体释如果保温培养时间过长，会造成噬菌体释放出来，对实验造成影响。放出来，对实验造成影响。 但是时间如果过短也不行，这样可能噬菌但是时间如果过短也不行，这样可能噬菌体没有充分注入。体没有充分注入。现在学习的是第19页，共28页用放射性同位素用放射性同位素32P标记内部标记内部DNADNA含含32P的噬菌体的噬菌体+细菌细菌(未标记未标记)(T2噬菌体颗粒噬菌体颗粒)新形成的噬菌体中新形成的噬菌体中时间过长或者过短上层清液中也能检测到放射性时间过长或者过短上层清液中也能检测到放射性32P离心离心-未检测到未检测到32P-检测到检测到32P现在学习的是第20页，共28页 实验名称实验名称项目项目肺炎双球菌（体肺炎双球菌（体外）转化实验外）转化实验噬菌体侵染细噬菌体侵染细菌实验菌实验 设计思路设计思路实验设计原则实验设计原则处理方式处理方式结论结论两个经典实验比较：两个经典实验比较：将将DNADNA、蛋白质分开，单独地、直接地观察、蛋白质分开，单独地、直接地观察它们的作用它们的作用对照、单一变量对照、单一变量直接分离直接分离间接分离（同位素标记）间接分离（同位素标记）DNADNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，蛋白质不是是DNADNA能产生可遗传的变异能产生可遗传的变异 DNA DNA是遗传物质是遗传物质DNADNA指导蛋白质的合成指导蛋白质的合成现在学习的是第21页，共28页 在细胞核里的染在细胞核里的染色体是由蛋白质和色体是由蛋白质和 DNA组成的。但蛋白组成的。但蛋白质的含量和结构都不质的含量和结构都不够稳定，而且本身不够稳定，而且本身不能够进行复制，因此能够进行复制，因此不能够充当遗传物质不能够充当遗传物质 。再想一想，蛋白再想一想，蛋白质能否作为遗传质能否作为遗传物质？物质？现在学习的是第22页，共28页DNA的分布的分布主要在染色体上主要在染色体上细胞质内细胞质内细胞核遗传细胞核遗传细胞质遗传细胞质遗传生物的遗传生物的遗传（所以说，染色（所以说，染色体是体是DNA的主要的主要载体）载体）现在学习的是第23页，共28页DNADNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？现在学习的是第24页，共28页此实验证明此实验证明:烟草花叶病毒的烟草花叶病毒的遗传物质是遗传物质是RNA，蛋白质不是遗，蛋白质不是遗传物质传物质现在学习的是第25页，共28页RNA（核糖核酸）（核糖核酸） 有些病毒（如有些病毒（如烟烟草花草花 叶病毒叶病毒），它），它们不含有们不含有DNA, 只含只含有有RNA。 在这种情在这种情况下，况下，RNA就起着就起着遗传物质的作用。遗传物质的作用。 目前，已有充目前，已有充分的科学研究分的科学研究资料证明，资料证明，绝绝大多数生物大多数生物都都以是以是DNA作为作为遗传物质的。遗传物质的。DNA主要的遗传物质主要的遗传物质现在学习的是第26页，共28页课堂课堂小结小结_是一切生物的遗传物质，核酸包括是一切生物的遗传物质，核酸包括_.细胞生物的遗传物质是细胞生物的遗传物质是_，病毒的遗，病毒的遗传物质是传物质是_。绝大多数生物都。绝大多数生物都是以是以DNA作为遗传物质的，因此作为遗传物质的，因此_是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。 DNA主要存在于染色体上，因此，染主要存在于染色体上，因此，染色体是遗传物质的主要载体色体是遗传物质的主要载体.核酸核酸脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（）和核糖核酸（RNA）DNADNADNA或或RNA四个实验验证过程四个实验验证过程现在学习的是第27页，共28页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第28页，共28页