核酸是遗传物质的证据(梁刚).ppt

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1、第一二章主要内容回顾：第一二章主要内容回顾：1 1，基因分离和自由组合定律，基因分离和自由组合定律2 2，摩尔根通过果蝇杂交试验证实遗传染，摩尔根通过果蝇杂交试验证实遗传染色体学说成立（即基因在染色体上）和色体学说成立（即基因在染色体上）和伴性遗传存在伴性遗传存在思考：染色体是遗传物质载体，染色体由思考：染色体是遗传物质载体，染色体由DNADNA和和蛋白质组成，那么遗传物质是蛋白质组成，那么遗传物质是DNADNA？蛋白质？蛋白质？第一节第一节核酸是遗传物质的证据核酸是遗传物质的证据一、一、DNADNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据1 1DNADNA是遗传物质的是遗传物质的间接证据间接证据在细

2、胞水平上在细胞水平上，对，对有丝分裂有丝分裂、减数分裂减数分裂和和受精作用受精作用过程的研究发现，在生物的传种接代过程中，染色体过程的研究发现，在生物的传种接代过程中，染色体保持了一定的保持了一定的稳定性稳定性和和连续性连续性。染色体与生物的遗传有关染色体与生物的遗传有关结论结论?受精卵受精卵 （2N2N）子代新个体子代新个体 （2N2N）有丝分裂有丝分裂亲代雌性个体亲代雌性个体（2N2N）亲代雄性个体亲代雄性个体（2N2N）2N2N2N2N有有丝丝分分裂裂卵细胞卵细胞（N N）精子精子（N N）减减数数分分裂裂受精作用受精作用对染色体的成分进行分析对染色体的成分进行分析染色体的成分染色体的成

3、分DNA和和RNA（很少）（很少）蛋白质（又分为组蛋白和非组蛋白）蛋白质（又分为组蛋白和非组蛋白）染色体中染色体中DNA较稳定，蛋白质不够稳定较稳定，蛋白质不够稳定DNA是遗传物质（初步结论）是遗传物质（初步结论）结论结论?一、一、DNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据1DNA是遗传物质的间接证据是遗传物质的间接证据染色体的主要成分呢？染色体的主要成分呢？对对DNA的特性进行分析，发现的特性进行分析，发现DNA具备作具备作为遗传物质的四大特点：为遗传物质的四大特点：DNA的分子的分子结构结构具有相对的具有相对的稳定稳定性。性。DNA可可进行自我进行自我复制复制，使前后代保持一定的连续性。，使前

4、后代保持一定的连续性。DNA能发生可遗传的变异能发生可遗传的变异。DNA是遗传物质（进一步得出结论）是遗传物质（进一步得出结论）结论结论?DNA能指导蛋白质的合成能指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢的，从而控制新陈代谢的 过程和性状。过程和性状。注意：蛋白质是不能复制的注意：蛋白质是不能复制的一、一、DNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据1DNA是遗传物质的间接证据是遗传物质的间接证据2DNA是遗传物质的直接证据是遗传物质的直接证据 实验一：肺炎双球菌的转化实验实验一：肺炎双球菌的转化实验 转化：转化：是指是指一种生物一种生物由于接受了由于接受了另一种生物另一种生物的的遗传物质（遗传物质（DN

5、A或或RNA）而表现出后者的遗传而表现出后者的遗传性状，或发生遗传性状改变的现象。性状，或发生遗传性状改变的现象。1DNA是遗传物质的是遗传物质的间接证据间接证据一、一、DNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据小鼠、两种不同类型的肺炎双球菌小鼠、两种不同类型的肺炎双球菌它的菌落粗糙它的菌落粗糙菌体无多糖类的荚膜菌体无多糖类的荚膜是无毒性的球形菌是无毒性的球形菌它的菌落光滑它的菌落光滑菌体菌体有多糖类的荚膜有多糖类的荚膜是是有有毒毒性性的的球球形形菌菌，可可以以引引起人患肺炎和使小鼠患败血症起人患肺炎和使小鼠患败血症R型细菌型细菌S型细菌型细菌实验一：肺炎双球菌的转化实验实验一：肺炎双球菌的转化实

6、验 实验材料实验材料:实验（一）实验（一）活体细菌转化实验活体细菌转化实验（格里菲思（格里菲思）实验过程及现象实验过程及现象:（课本（课本5050页）页）思考思考：死亡的小鼠体内的少量的死亡的小鼠体内的少量的S型细菌是哪里来的型细菌是哪里来的?死的死的S型菌型菌活的活的S型菌型菌复活复活?活的活的R型菌型菌活的活的S型菌型菌转化转化?加热杀死的加热杀死的S型菌中，一定型菌中，一定有一种物质有一种物质能把能把某些某些R型菌转化为型菌转化为S型菌。型菌。（即存在着（即存在着转化因子转化因子）实验结论实验结论实验缺陷：实验缺陷：不能确定不能确定“转化因子转化因子”具体是具体是S型细菌的什么物型细菌的

7、什么物质质 将将S型菌中的蛋白质、型菌中的蛋白质、DNA及其及其他他成分都分开成分都分开，然后，然后单独地、直接地单独地、直接地观察它们的作用观察它们的作用，才能确定究竟谁是，才能确定究竟谁是转化因子转化因子。探究探究：若要通过实验确定若要通过实验确定S型菌中何种物质是型菌中何种物质是转转化因子化因子，则实验中最关键的，则实验中最关键的设计思路设计思路是什么？是什么？繁殖繁殖 分别与分别与R型活细菌型活细菌 混合培养混合培养 繁殖繁殖实验（二）离体细菌转化实验实验（二）离体细菌转化实验 转化因子是转化因子是DNA；DNA是遗传物质是遗传物质，DNADNA赋予了生物的遗传特性。赋予了生物的遗传特

8、性。活的活的S型细菌型细菌多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNA DNA水解物水解物RRRRR+SR S型细菌的型细菌的DNA在与在与R型细菌混合培养时，型细菌混合培养时，S型细菌的型细菌的DNA进入进入R型细菌的体内型细菌的体内，与，与R型细型细菌的菌的DNA进行进行重组重组之后，利用之后，利用R型细菌体内的型细菌体内的化学成分合成了化学成分合成了S型细菌的型细菌的DNA和蛋白质，从而和蛋白质，从而组成组成S型细菌。型细菌。但不能在小鼠体内转化，进入体但不能在小鼠体内转化，进入体内的内的DNA被小鼠破坏掉，失掉了转化功能。被小鼠破坏掉，失掉了转化功能。思维拓展：思维拓展：加热杀死的

9、加热杀死的S型细菌的型细菌的DNA是如何是如何将将R型细菌转化成型细菌转化成S型细菌的？型细菌的？噬菌体的外形噬菌体的外形头头部部尾尾部部DNA分子分子蛋白质衣壳蛋白质衣壳T2噬菌体噬菌体寄生在细菌体内的寄生在细菌体内的病毒病毒实验材料：实验材料：活动：活动：噬菌体侵染细菌的实验（课本噬菌体侵染细菌的实验（课本4949页）页）T2噬菌体噬菌体实验材料实验材料 因为染色体在遗传中起重要作用，其成分主要由因为染色体在遗传中起重要作用，其成分主要由DNA和蛋白质组成，而和蛋白质组成，而噬菌体与染色体的成分很相似，噬菌体与染色体的成分很相似，故用噬菌体为实验材料来证明遗传物质是故用噬菌体为实验材料来证

10、明遗传物质是DNA还是蛋还是蛋白质比较恰当。白质比较恰当。：寄生在细菌体内的：寄生在细菌体内的病毒病毒活动：活动：噬菌体侵染细菌的实验（课本噬菌体侵染细菌的实验（课本4949页）页）思考：思考：从噬菌体的组成成分的角度考虑，为从噬菌体的组成成分的角度考虑，为什么要选用噬菌体作为实验材料呢？什么要选用噬菌体作为实验材料呢？五步曲：五步曲：噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程演示演示吸附吸附注入注入生物合成生物合成组装组装释放释放（或称（或称同位素标记法同位素标记法）蛋白质的组成元素：蛋白质的组成元素：DNA的组成元素：的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P（32P标记标记）（35S

11、标记标记）再思考：再思考：噬菌体侵染细菌的过程中，噬菌体侵染细菌的过程中，科学家如科学家如何知道只是何知道只是噬菌体的噬菌体的DNA进入细菌体内，而衣壳进入细菌体内，而衣壳蛋白留在外面呢？蛋白留在外面呢？放射性同位素示踪法放射性同位素示踪法实验方法：实验方法：你能领悟吗？你能领悟吗？应应分别对分别对噬菌体的噬菌体的DNA和衣壳蛋和衣壳蛋白的什么元素进行白的什么元素进行同位素标记同位素标记，才易于区分两者，才易于区分两者在遗传上的作用呢？在遗传上的作用呢？一组一组带有带有35S标记的噬菌体标记的噬菌体另一组另一组带有带有32P 标记的噬菌体标记的噬菌体实验中要用到的噬菌体应有两种：实验中要用到的

12、噬菌体应有两种：35S32P特别提醒：特别提醒：因放射性检测时只能检测到部位，不能确因放射性检测时只能检测到部位，不能确定是何种元素的放射性，故定是何种元素的放射性，故35S(标记蛋白质标记蛋白质)和和32P(标记标记DNA)不能不能同时标记在同一噬菌体上，同时标记在同一噬菌体上，应将二者分别标记，应将二者分别标记，即实验分成两组。即实验分成两组。有点难度哦！有点难度哦！如何获得带同位素标记的噬菌体？如何获得带同位素标记的噬菌体？并说明理由？并说明理由？先用标记的原料培养细菌，再用噬菌体去感染细菌先用标记的原料培养细菌，再用噬菌体去感染细菌 培养含放射性标记的噬菌体不能用培养基直培养含放射性标

13、记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营寄生生活，接培养，因为病毒营寄生生活，故应先培养细故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。菌，再用细菌培养噬菌体。实验过程及结果实验过程及结果实验过程：实验过程：标记标记混合混合搅拌后离心搅拌后离心（目的是什么？）（目的是什么？）检测检测上清液上清液和和沉淀物沉淀物中的中的放射性放射性检测检测新噬菌体（子代新噬菌体（子代）的）的放射性放射性35S 培养基培养基+细菌细菌35S 标记的子代细菌标记的子代细菌32P 培养基培养基+细菌细菌32P标记的子代细菌标记的子代细菌35S 标记的细菌及其培养基标记的细菌及其培养基+噬菌体噬菌体 35S 标记的子代噬菌体标

14、记的子代噬菌体32P 标记的细菌及其培养基标记的细菌及其培养基+噬菌体噬菌体32P标记的子代噬菌体标记的子代噬菌体35S 噬菌体噬菌体+未标记未标记细菌细菌以及以及32P 噬菌体噬菌体+未标记未标记细菌细菌答题注意到位规范答题注意到位规范实验结论实验结论DNADNA是遗传物质是遗传物质讨论：讨论：标记标记3535S S的那组实验，理论上讲放射性全部的那组实验，理论上讲放射性全部出现在上清液中，沉淀物中没有放射性。实际出现在上清液中，沉淀物中没有放射性。实际上沉淀物中也有少量的放射性，原因何在？上沉淀物中也有少量的放射性，原因何在？标记标记3232P P的那组实验，理论上讲放射性全部的那组实验，

15、理论上讲放射性全部出现在沉淀物中，上清液中没有放射性。实际出现在沉淀物中，上清液中没有放射性。实际上上清液中也有少量的放射性，原因何在？上上清液中也有少量的放射性，原因何在？噬菌体复制自己的噬菌体复制自己的DNA所用的原料是什么？由谁提供？所用的原料是什么？由谁提供？噬菌体合成自身的蛋白质的原料是什么？由谁提供？噬菌体合成自身的蛋白质的原料是什么？由谁提供？场所在哪里？场所在哪里？脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸细菌细菌氨基酸氨基酸细菌细菌细菌的核糖体细菌的核糖体思考思考噬菌体侵染细菌的实验除了能证明噬菌体侵染细菌的实验除了能证明DNA是遗传物质是遗传物质 外还能证明外还能证明DNA的哪些特点？的

16、哪些特点？DNA能够复制能够复制 DNA能够控制蛋白质的合成能够控制蛋白质的合成想一想：想一想：DNA是一切生物的遗传物质吗？为什么？是一切生物的遗传物质吗？为什么？自然界中有一些生物是不含自然界中有一些生物是不含DNA的。的。(如烟草花叶病毒、如烟草花叶病毒、SARS病毒、艾滋病毒、病毒、艾滋病毒、小儿麻痹病毒、脑炎病毒、流感病毒等）小儿麻痹病毒、脑炎病毒、流感病毒等）病病毒毒的的分分类类按按寄主分寄主分动物病毒：寄生在人和动物体内的病毒动物病毒：寄生在人和动物体内的病毒细菌病毒：寄生在细菌体内的病毒细菌病毒：寄生在细菌体内的病毒 （又称（又称噬菌体噬菌体）植物病毒：寄生在植物体内的病毒植物

17、病毒：寄生在植物体内的病毒DNA病毒：成分是病毒：成分是DNA和蛋白质和蛋白质 （如：噬菌体）（如：噬菌体）RNA病毒：成分是病毒：成分是RNA和蛋白质和蛋白质 （如：烟草花叶病毒、艾滋病病毒）（如：烟草花叶病毒、艾滋病病毒）按按所含的所含的遗传物质分遗传物质分补充：补充：TMV病毒病毒烟草花叶病毒是一种植物病毒，成分是烟草花叶病毒是一种植物病毒，成分是RNA和蛋白质和蛋白质用用完完整整烟烟草草花花叶叶病毒病毒感染烟叶感染烟叶只只用用烟烟草草花花叶叶病病毒毒的蛋白质的蛋白质感染烟叶感染烟叶烟叶发生花叶病烟叶发生花叶病烟叶不发生花叶病烟叶不发生花叶病烟叶发生花叶病烟叶发生花叶病只只用用烟烟草草花

18、花叶叶病病毒毒的的RNA感感染染烟烟叶叶实验实验(四）烟草花叶病毒感染烟叶的实验四）烟草花叶病毒感染烟叶的实验RNA是是遗遗传传物物质质，蛋蛋白白质质不不是是遗遗传传物物质质正常烟叶正常烟叶RNA也是遗传物质也是遗传物质实验（五）烟草花叶病毒重建实验实验（五）烟草花叶病毒重建实验病毒甲病毒甲病毒乙病毒乙重组病毒丙重组病毒丙增殖增殖子代病毒子代病毒RNA是遗传物质，是遗传物质，蛋白质蛋白质不是遗传物质不是遗传物质车前草病毒车前草病毒烟草花叶病毒烟草花叶病毒病斑病斑病斑病斑ABC已知已知判断判断DNADNA是遗传物质，是遗传物质，RNARNA也是遗传物质也是遗传物质相关结论相关结论绝大多数生物（凡

19、是有绝大多数生物（凡是有DNADNA的生物包括的生物包括有细胞有细胞结构的生物和结构的生物和含含DNADNA的病毒的病毒）的遗传物质都是）的遗传物质都是DNA DNA DNADNA是是主要的主要的遗传物质遗传物质 少数少数只含只含RNARNA的病毒的病毒（如艾滋病病毒），遗传物质是（如艾滋病病毒），遗传物质是RNARNA核酸是一切生物的遗传物质核酸是一切生物的遗传物质生物有生物有DNADNA时以时以DNADNA作为遗传物质，只有在没有作为遗传物质，只有在没有DNADNA时才时才 以以RNARNA作为遗传物质作为遗传物质 某生物的遗传物质是某生物的遗传物质是DNADNA或或RNARNADNADN

20、A的存在部位：主要分布于细胞核内的染色体上，少量分的存在部位：主要分布于细胞核内的染色体上，少量分布于细胞质内的叶绿体和线粒体中布于细胞质内的叶绿体和线粒体中DNADNA的载体有三个：染色体、叶绿体、线粒体的载体有三个：染色体、叶绿体、线粒体染色体是染色体是DNADNA的主要载体的主要载体三、三、DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质注意适用范围注意适用范围注意表达注意表达 对应例题对应例题1 1：如果用如果用1515N N、3232P P、3535S S标记噬菌体，让标记噬菌体，让其侵染细菌，产生的子代噬菌体与亲代噬菌体形其侵染细菌，产生的子代噬菌体与亲代噬菌体形态完全相同，而子代噬菌体的组成成分中，能够态完全相同，而子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为找到的放射性元素为 A.A.可在外壳中找到可在外壳中找到1515N N和和3535S SB.B.可在可在DNADNA中找到中找到1515N N、3232P PC.C.可在外壳中找到可在外壳中找到1515N ND.D.可在可在DNADNA中找到中找到1515N N、3232P P、3535S SB