生物的遗传实验幻灯片.ppt
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1、生物的遗传实验第1页,共67页,编辑于2022年,星期一第2页,共67页,编辑于2022年,星期一第3页,共67页,编辑于2022年,星期一一、一、DNADNA是遗传物质是遗传物质DNA作为遗传物质具备的条件作为遗传物质具备的条件1、分子结构具有相对的稳定性,但在特殊情况下又能产生可遗传的变异;2、能自我复制,前后代保持一定的(连续性);3、能指导蛋白质的合成,从而控制生物的新陈代谢和性状;4、具有存储巨大数量遗传信息的能力。第4页,共67页,编辑于2022年,星期一(一)、(一)、DNADNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据第5页,共67页,编辑于2022年,星期一1 1)肺炎双球菌转化实验
2、)肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌类型肺炎双球菌类型有荚膜肺炎双球有荚膜肺炎双球菌(型)菌(型)无荚膜肺炎双无荚膜肺炎双球菌(型)球菌(型)菌落菌落荚膜荚膜毒性毒性R R型细菌菌落型细菌菌落粗糙粗糙无荚膜无荚膜无毒无毒S S型细菌菌落型细菌菌落光滑光滑有荚膜有荚膜有毒有毒第6页,共67页,编辑于2022年,星期一2、实验过程第7页,共67页,编辑于2022年,星期一第8页,共67页,编辑于2022年,星期一格林菲思实验结论是:格林菲思实验结论是:在第四组实验中,已经被杀死的在第四组实验中,已经被杀死的S S型细菌中,必然含有型细菌中,必然含有某种某种促成这一促成这一转化的活性物质转化的活性物质转化
3、因子。转化因子。转化因子是什么物质?转化因子是什么物质?假设假设1 1、转化因子是、转化因子是DNADNA2 2、转化因子是蛋白质、转化因子是蛋白质3 3、转化因子是多糖、转化因子是多糖4 4、5 5、设计实验设计实验实验最关键的设计思路是什么?实验最关键的设计思路是什么?是将是将S S型活菌的型活菌的DNADNA与多糖、脂质、蛋白质、与多糖、脂质、蛋白质、RNARNA分离,分离,分别与分别与R型活细菌混合培养,直接、单独地观察它们的作用。型活细菌混合培养,直接、单独地观察它们的作用。第9页,共67页,编辑于2022年,星期一19441944年美国艾弗里:年美国艾弗里:实验过程实验过程 第10
4、页,共67页,编辑于2022年,星期一第11页,共67页,编辑于2022年,星期一 分别与分别与R R型细菌混合培养型细菌混合培养R R型型R R型型 S S型型R R型型R R型型R R型型R R型型 S S型型 S S型活细菌型活细菌脂类脂类DNADNARNARNA多糖多糖蛋白质蛋白质DNA+DNA+DNA水解水解酶酶R R型型艾弗里实验结论是:DNA DNA才是使才是使R R型细菌产生稳定的遗传变化的物质,也就是说型细菌产生稳定的遗传变化的物质,也就是说DNADNA是遗传物是遗传物质。蛋白质不是遗传物质质。蛋白质不是遗传物质第12页,共67页,编辑于2022年,星期一用小鼠做实验呢实验结
5、论:DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,DNA是转化因子。DNA是遗传物质蛋白质不是遗传物质 能否在能否在自然条件自然条件下把下把DNADNA和蛋白质分开,单独地、直接地观察和蛋白质分开,单独地、直接地观察DNADNA的作用。的作用。第13页,共67页,编辑于2022年,星期一格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行转化实验格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行转化实验 艾弗里艾弗里进行了确定转化因子的实验进行了确定转化因子的实验3 3、格里菲思和艾弗里转化实验主要不同点、格里菲思和艾弗里转化实验主要不同点 转化因子就是转化因子就是DNADNA。DNA DNA才是使才是使R R型细菌产生稳定的遗传
6、变化的物质,也就是说型细菌产生稳定的遗传变化的物质,也就是说DNADNA是是遗传物质。蛋白质不是遗传物质遗传物质。蛋白质不是遗传物质(体内转化)(体内转化)(体外转化)(体外转化)转化作用的实质转化作用的实质新进展转化作用的实质是外源转化作用的实质是外源DNADNA与受体细胞与受体细胞DNADNA之间的重之间的重组,使受体细胞获得了新的遗传信息。组,使受体细胞获得了新的遗传信息。第14页,共67页,编辑于2022年,星期一 能否在能否在自然条件自然条件下把下把DNADNA和蛋白质分开,单独地、直接地观察和蛋白质分开,单独地、直接地观察DNADNA的作用。的作用。第15页,共67页,编辑于202
7、2年,星期一1952年,年,Hershey和和Chase,更有说服力的实验证据更有说服力的实验证据第16页,共67页,编辑于2022年,星期一第17页,共67页,编辑于2022年,星期一第18页,共67页,编辑于2022年,星期一第19页,共67页,编辑于2022年,星期一1 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、单独地,直接地、单独地观察观察DNADNA和蛋白质的作用和蛋白质的作用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噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验第20页,共67页,编辑于2
8、022年,星期一标记噬菌体方法:标记噬菌体方法:v在分别含有放射性同位素在分别含有放射性同位素32p和和35s的培养基的培养基中培养细菌中培养细菌v分别用上述细菌培养分别用上述细菌培养T2噬菌体,制备含噬菌体,制备含32p的的噬菌体和含噬菌体和含35s的噬菌体的噬菌体第21页,共67页,编辑于2022年,星期一第22页,共67页,编辑于2022年,星期一第23页,共67页,编辑于2022年,星期一2.2.用用3535S S、3232P P标记物质的理论基础是什么?能否用标记物质的理论基础是什么?能否用1414C C和和1818O O进行标记?进行标记?5.5.实验的结论是什么?实验的结论是什么
9、?1.1.该实验用了什么方法?该实验用了什么方法?实验材料是?实验材料是?3.3.如果实验用上述方法进行,测试的结果如何?如果实验用上述方法进行,测试的结果如何?4.4.噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的?子代噬菌噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的?子代噬菌体的蛋白质和体的蛋白质和DNADNA分别是怎样形成的?分别是怎样形成的?第24页,共67页,编辑于2022年,星期一14C3H18O15N32P35S32P35S噬菌体侵染细菌实验方法:噬菌体侵染细菌实验方法:同位素示踪法同位素示踪法在什么探究中还用过此方法?在什么探究中还用过此方法?实验材料实验材料 噬菌体噬菌
10、体 大肠杆菌大肠杆菌第25页,共67页,编辑于2022年,星期一热点热点放射性同位素示踪法的应用放射性同位素示踪法的应用氨基酸氨基酸核糖体核糖体内质网内质网高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜细胞外细胞外用用3232P P、3535S S研究噬菌体侵染细菌的过程。研究噬菌体侵染细菌的过程。研究研究DNADNA半保留复制的过程。半保留复制的过程。在基因诊断和环境监测中的应用。在基因诊断和环境监测中的应用。用放射性同位素研究光合作用、细胞呼吸中元素的去向用放射性同位素研究光合作用、细胞呼吸中元素的去向用放射性元素用放射性元素1515N N标记氨基酸,研究氨基酸在细胞内合成分泌标记氨基酸,研究氨基酸在细胞内
11、合成分泌蛋白的场所、运输通道、分泌过程。蛋白的场所、运输通道、分泌过程。第26页,共67页,编辑于2022年,星期一赫尔希和蔡斯实验步骤:赫尔希和蔡斯实验步骤:用用32P、35S标记噬菌体标记噬菌体培养噬菌体培养噬菌体搅拌离心分离搅拌离心分离放射性检测放射性检测第27页,共67页,编辑于2022年,星期一DNA才是真正遗传物质才是真正遗传物质结论:结论:(不证明主要)(不证明主要)第28页,共67页,编辑于2022年,星期一肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较1.实验设计思路比较艾弗里艾弗里试验试验噬菌体侵染噬菌体侵染细细菌菌实实验验思路相同思路相同设设法将法将DNA与其他物与其他物质
12、质分开,分开,单单独地独地直接研究它直接研究它们们各自不同的各自不同的遗传遗传功能功能处处理方式的区理方式的区别别直接分离:分离直接分离:分离S型型细细菌的菌的DNA、多糖、蛋白多糖、蛋白质质等,等,分分别别与与R R型型细细菌混菌混合培养合培养同位素同位素标记标记法:分法:分别标记别标记DNA和蛋和蛋白白质质的特殊元素的特殊元素(32P和和35S)第30页,共67页,编辑于2022年,星期一2.2.两个实验遵循相同的实验设计原则两个实验遵循相同的实验设计原则(1 1)肺炎双球菌转化实验中的)肺炎双球菌转化实验中的相互对照相互对照S肺炎双球菌肺炎双球菌+R肺炎双球菌肺炎双球菌DNA分解物分解物
13、DNA蛋白质蛋白质脂质脂质各种成分各种成分(2 2)噬菌体侵染细菌实验中的)噬菌体侵染细菌实验中的自身对照自身对照噬菌体噬菌体侵染细菌后离心侵染细菌后离心上清液上清液沉淀物沉淀物被被3535S S标记了蛋白质标记了蛋白质放射性很高放射性很高放射性很低放射性很低或被或被3232P P标记了标记了DNADNA放射性很低放射性很低放射性很高放射性很高第31页,共67页,编辑于2022年,星期一因蛋白质没有进入细菌体内。(3)试验结论比较肺炎双球菌转化实验的结论:证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。噬菌体侵染细菌实验结论:证明DNA是遗传物质不能证明蛋白质不是遗传物质,第32页,共67页,编辑于
14、2022年,星期一1 1、艾弗里、赫尔希等人的实验选用了结构十分简单的生物、艾弗里、赫尔希等人的实验选用了结构十分简单的生物细菌或病毒。细菌或病毒。以细菌或病毒作为实验材料具有哪些特点?以细菌或病毒作为实验材料具有哪些特点?它们的个体很小,结构简单它们的个体很小,结构简单细菌是单细胞生物,病毒无细胞结构且只有核酸和蛋白质外壳;细菌是单细胞生物,病毒无细胞结构且只有核酸和蛋白质外壳;3 3)总结分析)总结分析繁殖快,便于实验操作,且在较短的时间内观察到实验结果。繁殖快,便于实验操作,且在较短的时间内观察到实验结果。第33页,共67页,编辑于2022年,星期一DNADNA的分的分布布在染色体上在染
15、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染色体是染色体是DNADNA的主要载体的主要载体例:紫茉莉叶色的遗传例:紫茉莉叶色的遗传次要载体次要载体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体细胞核内细胞核内(DNA+(DNA+蛋白质蛋白质)(环状环状DNA)DNA)真核生物真核生物原核生物:原核生物:某些病毒某些病毒:环状环状DNADNA(无染色体无染色体)DNADNA拟核、质粒拟核、质粒核衣壳核衣壳蓝藻蓝藻细菌细菌第34页,共67页,编辑于2022年,星期一2 2、结合格利菲思、艾弗里、赫尔希等人的实验,分析作为遗传物、结合格利菲思、艾弗里、赫尔希等人的实验,分析作为
16、遗传物质应具备哪些特点?质应具备哪些特点?分子结构具有相对稳定性分子结构具有相对稳定性能够自我复制在亲子代保持连续性能够自我复制在亲子代保持连续性能够控制蛋白质的合成从而控制新陈代谢过程和生长发育能够控制蛋白质的合成从而控制新陈代谢过程和生长发育能够产生可以遗传变异能够产生可以遗传变异第35页,共67页,编辑于2022年,星期一拓展应用拓展应用探究烟草花叶病毒的遗传物质是什么?探究烟草花叶病毒的遗传物质是什么?第37页,共67页,编辑于2022年,星期一烟草花叶病毒不含烟草花叶病毒不含DNA,只有,只有RNA和蛋白质,和蛋白质,其遗传物质是什么?其遗传物质是什么?烟草花叶病毒的遗传物质是烟草花
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