遗传物质探索历程PPT课件.ppt
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1、关于遗传物质的探索历程第一张,PPT共五十八页,创作于2022年6月18661866年,孟德尔通年,孟德尔通过豌豆实验证明了过豌豆实验证明了生物的性状由生物的性状由 遗传遗传因子因子控制控制 。19101910年,摩尔根通年,摩尔根通过果蝇实验证明了过果蝇实验证明了基因位于基因位于染色体染色体上。上。科学家发现:染色体主要科学家发现:染色体主要组成成分组成成分 蛋白质和蛋白质和蛋白质和蛋白质和DNADNA。DNA染色体在遗传上染色体在遗传上的的连续性连续性和和稳定稳定性性?蛋白质蛋白质背景了解:历史的步伐背景了解:历史的步伐背景了解:历史的步伐背景了解:历史的步伐第二张,PPT共五十八页,创作
2、于2022年6月思考:遗传物质应该有哪些特点?思考:遗传物质应该有哪些特点?思考:遗传物质应该有哪些特点?思考:遗传物质应该有哪些特点?3 3、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性状、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性状4 4、分子结构相对稳定(但特殊情况下能产生变异)、分子结构相对稳定(但特殊情况下能产生变异)问题:两种不同的推测如何求证呢?问题:两种不同的推测如何求证呢?问题:两种不同的推测如何求证呢?问题:两种不同的推测如何求证呢?考点一考点一考点一考点一 遗传物质早期认识遗传物质早期认识遗传物质早期认识遗传物质早期认识1 1、具有存储大量遗传信息的可能、具有存储大量遗传信息的可能2 2、
3、在生长和繁殖过程中能精确的、在生长和繁殖过程中能精确的自我复制自我复制第三张,PPT共五十八页,创作于2022年6月二、遗传物质的争论二、遗传物质的争论1、蛋白质蛋白质是遗传物质是遗传物质(20世纪世纪20年代年代)(1)理由:各种)理由:各种氨基酸氨基酸可以按照不同的方式排列,形成可以按照不同的方式排列,形成不同的不同的蛋白质(蛋白质(大分子大分子)。氨基酸多种多样的排列顺序,可能。氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着蕴含着大量的大量的遗传信息遗传信息。(2)结论:)结论:蛋白质蛋白质是遗传物质。是遗传物质。第四张,PPT共五十八页,创作于2022年6月2、DNA是遗传物质是遗传物质染色体主
4、要由染色体主要由蛋白质蛋白质和和DNA构成,且构成,且DNA含量相对稳定。含量相对稳定。(1)理由:)理由:(2)结论:)结论:DNA是遗传物质。是遗传物质。染色体在生物传中接代过程(有丝分裂、减数分裂及受精作用)中,染色体在生物传中接代过程(有丝分裂、减数分裂及受精作用)中,始终保持一定的连续性和稳定性。始终保持一定的连续性和稳定性。第五张,PPT共五十八页,创作于2022年6月【典例典例1】探索遗传物质的过程是漫长的直到探索遗传物质的过程是漫长的直到20世纪初期,人们仍普世纪初期,人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包
5、括 A A、不同生物的蛋白质在结构上存在差异、不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B B、蛋白质与生物的性状密切相关、蛋白质与生物的性状密切相关 C C、蛋白质比、蛋白质比DNADNA具有更高的热稳定性,并且具有更高的热稳定性,并且 能够自我复制能够自我复制 D D、蛋白质中氨基酸的不同排列组台可以贮存、蛋白质中氨基酸的不同排列组台可以贮存 大量遗传信息大量遗传信息C第六张,PPT共五十八页,创作于2022年6月1、实验材料:、实验材料:两种肺炎双球菌 一、肺炎双球菌的转化实验一、肺炎双球菌的转化实验一、肺炎双球菌的转化实验一、肺炎双球菌的转化实验考点二考点二考点二考点二 遗传物质探索历程遗传物
6、质探索历程遗传物质探索历程遗传物质探索历程有有无无无无有有光滑光滑粗糙粗糙有何不同?有何不同?(R Rough)(S Smooth)第七张,PPT共五十八页,创作于2022年6月实验过程实验结果实验结论1.活活S型菌型菌老鼠老鼠4.灭活灭活S型型+活活R型型老鼠老鼠2.活活R型菌型菌老鼠老鼠3.灭活灭活S型菌型菌老鼠老鼠死亡死亡存活存活存活存活S型活菌有毒性型活菌有毒性R型活菌无毒性型活菌无毒性加热杀死的加热杀死的S型菌无型菌无毒性毒性死亡死亡被加热杀死的被加热杀死的S S型细菌中型细菌中,含含有某种有某种转化因子转化因子;活活S型菌型菌遗传遗传子代活子代活S型菌型菌 这种转化可以遗传这种转化
7、可以遗传“转化因子转化因子”是什是什么?么?第八张,PPT共五十八页,创作于2022年6月思考:思考:思考:思考:1 1、你能对格里菲斯的实验结论进行评价吗?若、你能对格里菲斯的实验结论进行评价吗?若果能,怎样评价?果能,怎样评价?2 2、如果你是科学家,你应该怎样来追寻、如果你是科学家,你应该怎样来追寻“转化因子转化因子”?实验设计的关键思路是什么?实验设计的关键思路是什么?第九张,PPT共五十八页,创作于2022年6月多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA RNA DNADNA在杀死的在杀死的S S型细菌中含有哪些物质?型细菌中含有哪些物质?寻找转化因子寻找转化因子寻找转化因子寻找转化因
8、子:加热杀死的加热杀死的S S型细菌型细菌加热杀死的加热杀死的S S型细菌型细菌但究竟哪一个才是转化因子呢?但究竟哪一个才是转化因子呢?第十张,PPT共五十八页,创作于2022年6月 1 1 1 1、实验过程:实验过程:实验过程:实验过程:多糖多糖多糖多糖 脂类脂类脂类脂类 蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质 RNA DNA RNA DNA RNA DNA RNA DNA DNADNADNADNA+DNA+DNA+DNA+DNA酶酶酶酶 分别与分别与分别与分别与R R R R型活细菌型活细菌型活细菌型活细菌混合培养混合培养混合培养混合培养 R R R R R R R R R R S S R R S S
9、S S型活细菌型活细菌型活细菌型活细菌 R R S S 多数多数多数多数少数少数少数少数DNADNA艾弗里的体外转化实验艾弗里的体外转化实验艾弗里的体外转化实验艾弗里的体外转化实验 1944 1944 1944 1944年年年年第十一张,PPT共五十八页,创作于2022年6月2 2、实验结果:、实验结果:只有加入只有加入只有加入只有加入DNADNA才能发生转化;才能发生转化;才能发生转化;才能发生转化;DNADNA越纯,转化越有效;越纯,转化越有效;越纯,转化越有效;越纯,转化越有效;用用用用DNADNA酶处理酶处理酶处理酶处理DNADNA,不再转化。,不再转化。,不再转化。,不再转化。转化因
10、子是转化因子是转化因子是转化因子是DNADNADNADNA。DNADNADNADNA才是遗传物质,才是遗传物质,才是遗传物质,才是遗传物质,而而蛋白质等其他物质不蛋白质等其他物质不是遗传物质是遗传物质。(纠正了一个生物界的错误的普遍共识)。(纠正了一个生物界的错误的普遍共识)3 3 3 3、实验结论、实验结论、实验结论、实验结论:想一想:想一想:说明了什说明了什么?么?第十二张,PPT共五十八页,创作于2022年6月 1 1 1 1、艾佛理的体外转化实验有何妙处?、艾佛理的体外转化实验有何妙处?、艾佛理的体外转化实验有何妙处?、艾佛理的体外转化实验有何妙处?(1 1 1 1)把)把)把)把DN
11、ADNADNADNA和蛋白质等物质分开,单独地、直接地研究。和蛋白质等物质分开,单独地、直接地研究。和蛋白质等物质分开,单独地、直接地研究。和蛋白质等物质分开,单独地、直接地研究。(2 2 2 2)严格的遵照对照原则和单一变量原则。如:用)严格的遵照对照原则和单一变量原则。如:用)严格的遵照对照原则和单一变量原则。如:用)严格的遵照对照原则和单一变量原则。如:用DNADNADNADNA酶处理酶处理酶处理酶处理DNADNADNADNA与单独与单独与单独与单独用用用用DNADNADNADNA形成对照。形成对照。形成对照。形成对照。思考:思考:思考:思考:艾弗里,艾弗里,体外转化实验体外转化实验得出
12、结论设计实验验证格里菲思格里菲思体内体内转化实验转化实验提出假设2 2 2 2、能否总结探究实验的基本步骤?、能否总结探究实验的基本步骤?、能否总结探究实验的基本步骤?、能否总结探究实验的基本步骤?发现问题第十三张,PPT共五十八页,创作于2022年6月AS型细菌的性状是由其型细菌的性状是由其DNA决定的决定的B在转化过程中,在转化过程中,S型细菌的型细菌的DNA可能进入到可能进入到R型细菌细胞中型细菌细胞中CDNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质DDNA是遗传物质是遗传物质【答案答案】C【典例典例2 2】19441944年,科学家从年,科学家从S S型活细菌中提取出型活细菌中提取出DNADN
13、A、蛋白质和多糖、蛋白质和多糖等物质,将等物质,将S S型菌的型菌的DNADNA加入到培养加入到培养R R型细菌的培养基中,结果发现型细菌的培养基中,结果发现其中的其中的R R型细菌转化成了型细菌转化成了S S型细菌;而加入蛋白质、多糖等物质的培型细菌;而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中,养基中,R R型细菌不能发生这种变化。这一现象不能说明的是型细菌不能发生这种变化。这一现象不能说明的是()第十四张,PPT共五十八页,创作于2022年6月【变式训练变式训练1】格里菲思格里菲思(F.Griffith)用肺炎双球菌在小鼠用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,此身上进行了著名的转化实验,此实
14、验结果实验结果()A证明了证明了DNA是遗传物质是遗传物质B证明了证明了RNA是遗传物质是遗传物质C证明了蛋白质是遗传物质证明了蛋白质是遗传物质D没有具体证明哪一种物质是没有具体证明哪一种物质是遗传物质遗传物质D D第十五张,PPT共五十八页,创作于2022年6月 艾弗里的实验引起了人们的注意,但是,由于艾弗里实艾弗里的实验引起了人们的注意,但是,由于艾弗里实艾弗里的实验引起了人们的注意,但是,由于艾弗里实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验中提取出的验中提取出的验中提取出的DNADNA,纯度最高时也还有,纯度最高时也还有,纯度最高时也还有,纯度最高时也还有0.02%
15、0.02%的蛋白质,的蛋白质,的蛋白质,的蛋白质,因此,仍有人对实验结论表示怀疑。因此,仍有人对实验结论表示怀疑。因此,仍有人对实验结论表示怀疑。因此,仍有人对实验结论表示怀疑。要想证明,就得选择比细菌更为简单的实验材料。要想证明,就得选择比细菌更为简单的实验材料。第十六张,PPT共五十八页,创作于2022年6月二、噬菌体侵染细菌(大肠杆菌)实验二、噬菌体侵染细菌(大肠杆菌)实验二、噬菌体侵染细菌(大肠杆菌)实验二、噬菌体侵染细菌(大肠杆菌)实验考点二考点二考点二考点二 遗传物质的探索历程遗传物质的探索历程遗传物质的探索历程遗传物质的探索历程1 1 1 1、实验材料:、实验材料:、实验材料:、
16、实验材料:T T T T2 2 2 2噬菌体、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌DNADNADNADNA(元素组成为(元素组成为(元素组成为(元素组成为C C C C、H H H H、O O O O、N N N N、P P P P)蛋白质(主要元素是蛋白质(主要元素是蛋白质(主要元素是蛋白质(主要元素是C C C C、H H H H、O O O O、N N N N、S S S S)第十七张,PPT共五十八页,创作于2022年6月T T2 2 噬菌体的特点噬菌体的特点噬噬菌菌体体大肠杆菌大肠杆菌1 1、是一种专门、是一种专门寄生寄生在大肠杆菌体内的病毒在大肠杆菌体内的病毒属
17、于属于消费者消费者。2 2、结构简单,由蛋白质外壳和、结构简单,由蛋白质外壳和DNADNA构成。构成。3 3、侵染寄主时,、侵染寄主时,DNADNA和蛋白质会自动分离。和蛋白质会自动分离。4 4、利用寄主的一切原料、酶、利用寄主的一切原料、酶、ATPATP及场所合成自身结构,繁殖的子代噬菌体从及场所合成自身结构,繁殖的子代噬菌体从宿主细胞宿主细胞裂解释放。裂解释放。第十八张,PPT共五十八页,创作于2022年6月噬菌体侵染细菌的动态过程:噬菌体侵染细菌的动态过程:侵入别的细菌侵入别的细菌合成合成组装组装释放释放吸附吸附侵入侵入合成合成组装组装释放释放吸附吸附动画 首先,噬菌体的尾端吸附在细菌首
18、先,噬菌体的尾端吸附在细菌的表面的表面注入注入 然后,然后,噬菌体通过尾轴把噬菌体通过尾轴把DNA全部全部注进细菌体内,而蛋白质外壳则留在细菌注进细菌体内,而蛋白质外壳则留在细菌体外,不起作用。体外,不起作用。噬菌体的噬菌体的 DNA 在细菌体内,使在细菌体内,使细胞本身的细胞本身的 DNA 解体,同时利用细解体,同时利用细菌的化学成分合成噬菌体自身的菌的化学成分合成噬菌体自身的 DNA和蛋白质,和蛋白质,这些新合成的这些新合成的 DNA 和蛋白质外壳组和蛋白质外壳组装出很多个与亲代一模一样的子代噬菌装出很多个与亲代一模一样的子代噬菌体。体。最后,这些噬菌体由最后,这些噬菌体由于细菌的解体而被
19、释放出来,于细菌的解体而被释放出来,再去侵染其他的细菌。再去侵染其他的细菌。第十九张,PPT共五十八页,创作于2022年6月噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程 2、实验设计思路:实验设计思路:T T2 2噬菌体的遗传物质是噬菌体的遗传物质是DNADNA吗?如何设计实验吗?如何设计实验?(提示:采用什么技术使我们可以在实验中分别提示:采用什么技术使我们可以在实验中分别追踪追踪DNADNA和蛋白质的去向和蛋白质的去向)同位素示踪法同位素示踪法第二十张,PPT共五十八页,创作于2022年6月(1 1 1 1)同位素标记什么物质?具体标记什么元素?分别)同位素标记什么物质?具体标记什么元素?分别
20、)同位素标记什么物质?具体标记什么元素?分别)同位素标记什么物质?具体标记什么元素?分别标记还是同时标记?标记还是同时标记?标记还是同时标记?标记还是同时标记?(2 2 2 2)怎样对噬菌体进行标记?(利用其生活习性分析)怎样对噬菌体进行标记?(利用其生活习性分析)怎样对噬菌体进行标记?(利用其生活习性分析)怎样对噬菌体进行标记?(利用其生活习性分析)(3 3 3 3)怎样才能追踪被标记的物质由亲代传递给子代?)怎样才能追踪被标记的物质由亲代传递给子代?)怎样才能追踪被标记的物质由亲代传递给子代?)怎样才能追踪被标记的物质由亲代传递给子代?思考:思考:思考:思考:如果你是科学家,该如何设计实验
21、?如果你是科学家,该如何设计实验?如果你是科学家,该如何设计实验?如果你是科学家,该如何设计实验?第二十一张,PPT共五十八页,创作于2022年6月用同位素标记用同位素标记用同位素标记用同位素标记亲代亲代亲代亲代噬菌体的噬菌体的噬菌体的噬菌体的蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质和和和和DNADNADNADNA,分,分,分,分别去感染别去感染别去感染别去感染无任何标记无任何标记无任何标记无任何标记的宿主,观察的宿主,观察的宿主,观察的宿主,观察子代子代子代子代噬菌体的放噬菌体的放噬菌体的放噬菌体的放射性,分析能在亲和子代之间传递的物质是射性,分析能在亲和子代之间传递的物质是射性,分析能在亲和子代之间传递的
22、物质是射性,分析能在亲和子代之间传递的物质是DNADNADNADNA还是蛋白质。还是蛋白质。还是蛋白质。还是蛋白质。小结:小结:小结:小结:第二十二张,PPT共五十八页,创作于2022年6月赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的T2T2噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验结论:结论:噬菌体的蛋白质外壳未进入细菌内噬菌体的蛋白质外壳未进入细菌内用用用用35353535S S S S培养培养培养培养基培养大肠杆基培养大肠杆基培养大肠杆基培养大肠杆菌,获得菌,获得菌,获得菌,获得35353535S S S S的的的的大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌用用用用35353535S S S S的大的大的大的大肠杆菌培
23、养肠杆菌培养肠杆菌培养肠杆菌培养T T T T2 2 2 2噬菌体,获得噬菌体,获得噬菌体,获得噬菌体,获得35353535S S S S的的的的T T T T2 2 2 2噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体用含用含用含用含35353535S S S S蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质外壳的外壳的外壳的外壳的T T T T2 2 2 2噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体(亲代亲代亲代亲代),侵染未),侵染未),侵染未),侵染未标记的大肠杆菌标记的大肠杆菌标记的大肠杆菌标记的大肠杆菌第二十三张,PPT共五十八页,创作于2022年6月结论:结论:噬菌体的噬菌体的DNA进入细菌内进入细菌内赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的T2T2噬
24、菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验用含用含用含用含32323232P P P P培养培养培养培养基培养大肠杆菌,基培养大肠杆菌,基培养大肠杆菌,基培养大肠杆菌,获得含有获得含有获得含有获得含有32323232P P P P的大的大的大的大肠杆菌肠杆菌肠杆菌肠杆菌用含用含用含用含32323232P P P P的大的大的大的大肠杆菌培养肠杆菌培养肠杆菌培养肠杆菌培养T T T T2 2 2 2噬噬噬噬菌体,获得含有菌体,获得含有菌体,获得含有菌体,获得含有32323232P P P P的的的的T T T T2 2 2 2噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体用含用含用含用含32323232P P P P的的的的
25、T T T T2 2 2 2噬噬噬噬菌体(菌体(菌体(菌体(亲代亲代亲代亲代),侵),侵),侵),侵染未标记的大肠杆染未标记的大肠杆染未标记的大肠杆染未标记的大肠杆菌菌菌菌搅拌、离心搅拌、离心搅拌、离心搅拌、离心第二十四张,PPT共五十八页,创作于2022年6月事实:事实:事实:事实:经检测发现,大肠杆菌内含有大量经检测发现,大肠杆菌内含有大量经检测发现,大肠杆菌内含有大量经检测发现,大肠杆菌内含有大量子代子代子代子代T2T2噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体结论:结论:DNA是遗传物质是遗传物质赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的T2T2噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验第二十五张,PPT共五十八页,创作于
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