__DNA是主要的遗传物质复习课.ppt
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1、第一节第一节DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质一、遗传物质必须具备的特点一、遗传物质必须具备的特点1 1、储存巨大的遗传信息、储存巨大的遗传信息2 2、能、能精确的精确的自我复制自我复制3 3、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性 状和新陈代谢状和新陈代谢4 4、分子结构相对、分子结构相对稳定稳定实验材料:实验材料:肺炎双球菌肺炎双球菌 多多糖糖类类荚荚膜膜R型菌型菌:无荚膜,无毒无荚膜,无毒性,粗糙性,粗糙S型菌:型菌:有荚膜,有毒,可有荚膜,有毒,可致死,光滑致死,光滑 二、格里菲思的肺炎双球菌转化实验二、格里菲思的肺炎双球菌转化实验小鼠死亡小鼠死亡小
2、鼠正常小鼠正常小鼠正常小鼠正常小鼠死亡小鼠死亡S型加热型加热R型活菌型活菌混合混合S型加热型加热R型活菌型活菌S型活菌型活菌肺炎双球菌的转化实验过程1234使小鼠患败血症而死亡使小鼠患败血症而死亡.R型细菌型细菌因为因为:为什么第四组实验将为什么第四组实验将R R型活细菌和加型活细菌和加热杀死后的热杀死后的S S型细菌混合后注射到小鼠型细菌混合后注射到小鼠体内,导致小鼠死亡体内,导致小鼠死亡?S型细菌型细菌转化转化思考:思考:细菌发生转化,性状的转化可以遗传。细菌发生转化,性状的转化可以遗传。S型活菌型活菌S型活菌型活菌S型加热型加热R型活菌型活菌混合混合后代后代转化转化 已经被加热杀死的已经
3、被加热杀死的S S型细菌中,型细菌中,必然含有某种促成这一转化的必然含有某种促成这一转化的活性活性物质物质转化因子转化因子格里菲思实验的结论是什么格里菲思实验的结论是什么?实验结论:实验结论: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?多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNARNA DNA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?R型细菌型细菌艾弗里确定转化因子的实验艾弗里确定转化因子的实验R型细菌型细菌只长只长R型菌型菌只长只长R型菌型菌R型细菌型细菌S型菌型菌R型细菌型细菌S型菌的型菌的DNAS型菌的型菌的蛋
4、白质或荚膜多糖蛋白质或荚膜多糖RNAS型菌的型菌的DNA+DNA酶酶 DNADNA是使是使R R型细菌产生稳定遗传变化型细菌产生稳定遗传变化的物质,的物质,DNADNA是转化因子。是转化因子。D N A D N A D N A D N A 是是是是 遗遗遗遗 传传传传 物物物物 质质质质 实验结论:(1)噬菌体的结构模式图)噬菌体的结构模式图T2噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是DNA?三、三、噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验T2 2噬菌体中60%是蛋白质,40%是DNA.蛋白质蛋白质外壳外壳DNA 19521952年赫尔希和沙斯设计年赫尔希和沙斯设计了一
5、个巧妙实验:用了一个巧妙实验:用放射性同放射性同位素标记位素标记 在在T2 2噬菌体的化学分析中噬菌体的化学分析中,对蛋对蛋白质和白质和DNA的进一步分析表明的进一步分析表明:硫仅存在于蛋白质分子中硫仅存在于蛋白质分子中,99%的磷都存在于的磷都存在于DNA分子中分子中.(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噬菌体颗噬菌体颗粒粒)沉淀沉淀(被感染的细菌被感染的细菌)说明:说明:蛋白质外壳并没有进入到细菌内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
6、射性物质含放射性物质35S-未检测到未检测到35S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)被感染的细菌被感染的细菌说明:说明:DNA进入到细菌中进入到细菌中离心离心-未检测到未检测到32P-检测到检测到32P噬菌体侵染细菌的动态过程:噬菌体侵染细菌的动态过程:动画侵入别的细菌侵入别的细菌注入注入合成合成吸附吸附组装组装释放释放吸附吸附注入注入合成合成组装组装释放释放 在噬菌体中在噬菌体中,亲代和子代之间具有亲代和子代之间具有连续性的物质是连续性的物质是DNA,而不是蛋白质而不是蛋白质,也就是说也就是说,子代噬菌体的各种性
7、状是通子代噬菌体的各种性状是通过亲代的过亲代的DNA遗传给后代的遗传给后代的噬菌体侵染细菌的实验表明噬菌体侵染细菌的实验表明:DNA才是真正的遗传物质才是真正的遗传物质 目前,已有充分的科学研究资料目前,已有充分的科学研究资料证明,绝大多数生物都是以证明,绝大多数生物都是以DNA作作为遗传物质的。为遗传物质的。DNA是唯一的遗传物质吗?是唯一的遗传物质吗?RNA(核糖核酸)(核糖核酸)有些病毒(如烟草花有些病毒(如烟草花 叶病毒),叶病毒),它们不含有它们不含有DNA,只含有只含有RNA。在在这种情况下,这种情况下,RNA就起着遗传物质的就起着遗传物质的作用。作用。RNA蛋白质蛋白质 核酸是一
8、切生物的遗传物质核酸是一切生物的遗传物质,核,核酸包括脱氧核糖核酸酸包括脱氧核糖核酸(DNADNA)和核糖和核糖核酸核酸(RNARNA),),绝大多数生物都是以绝大多数生物都是以DNADNA作为遗传物质的。作为遗传物质的。DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质。总结总结根根据据DNADNA在在NaClNaCl溶溶液液中中的的溶溶解解度度曲曲线线图图,思思考考在在什什么么浓浓度度下下,DNADNA的的溶溶解解度度最最小小?DNADNA在在NaClNaCl溶溶液液中中的的溶溶解解度度是是如何变化的如何变化的?DNA在NaClNaCl溶液中的溶解度曲线图溶液中的溶解度曲线图在在NaClNaCl溶溶液
9、液浓浓度度低低于于0.14 0.14 mol/Lmol/L时时,DNADNA的的溶溶解解度度随随NaClNaCl溶溶液液浓浓度度的的 增增 加加 而而 逐逐 渐渐 降降 低低;在在 0.14 0.14 mol/Lmol/L时时,DNADNA溶溶解解度度最最小小;当当NaClNaCl溶溶液液浓浓度度继继续续增增加加时时,DNADNA的的溶解度又逐渐增大。溶解度又逐渐增大。如如何何通通过过控控制制NaClNaCl溶溶液液的的浓浓度度使使DNADNA在在盐盐溶溶液液中中溶溶解解或或析析出?出?当氯化钠的物质的量浓度为 2 molL时,DNA的溶解度最大,浓度为 014 molL时,DNA的溶解度最低
10、。利用这一原理,可以使DNA在盐溶液中溶解或析出。DNA粗提取和鉴定粗提取和鉴定1、DNA粗提取的原理粗提取的原理提取提取DNA的原理包括的原理包括DNA的溶解性和耐的溶解性和耐受性两个方面。受性两个方面。DNA在不同浓度在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同溶液中溶解度不同在在0.14mol/L时溶解度最小;较高浓度可使时溶解度最小;较高浓度可使DNA溶解;溶解;0.14mol/L可使可使DNA析出。析出。n思考思考2在溶解细胞中的在溶解细胞中的DNA时,人们时,人们通常选用通常选用2mol/LNaCl溶液;将溶液;将DNA分子析分子析出的方法是向溶有出的方法是向溶有DNA的的NaCl溶液中缓慢
11、溶液中缓慢注入蒸馏水,以稀释注入蒸馏水,以稀释NaCl溶液。酒精是一溶液。酒精是一种常用有机溶剂,但种常用有机溶剂,但DNA却不能溶于酒精却不能溶于酒精(特别是(特别是95冷却酒精),但细胞中蛋白冷却酒精),但细胞中蛋白质可溶于酒精。问:采用质可溶于酒精。问:采用DNA不溶于酒精不溶于酒精的原理,可以达到什么目的?的原理,可以达到什么目的?将将DNA和蛋白质进一步分离和蛋白质进一步分离思考思考3 提取提取DNA还可以利用还可以利用DNA对酶、高温对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。利用该原理时,应选用和洗涤剂的耐受性原理。利用该原理时,应选用怎样的酶和怎样的温度值?怎样的酶和怎样的温度值?蛋白酶,
12、因为酶具有专一性,蛋白酶只水解蛋白质蛋白酶,因为酶具有专一性,蛋白酶只水解蛋白质而不会对而不会对DNA产生影响。温度值为产生影响。温度值为6080,因,因为该温度值蛋白质变性沉淀,而为该温度值蛋白质变性沉淀,而DNA不会变性。不会变性。补充:补充:DNA的变性是指的变性是指DNA分子在高温下解螺旋,分子在高温下解螺旋,其温度在其温度在80以上,如在以上,如在PCR技术中技术中DNA变性温变性温度在度在95。nDNA的鉴定原理的鉴定原理n当鉴定提取出的物质是否是当鉴定提取出的物质是否是DNA时,需要时,需要使用什么指示剂进行鉴定?使用什么指示剂进行鉴定?在沸水浴条件下,在沸水浴条件下,DNA遇二
13、苯胺呈现蓝色遇二苯胺呈现蓝色原理总结原理总结:通过利用通过利用不同浓度不同浓度NaCl溶液溶液溶溶解或析出解或析出DNA,可以从细胞中提取和提纯,可以从细胞中提取和提纯DNA;再利用;再利用酒精酒精进一步将进一步将DNA与蛋白质与蛋白质分离开来,达到提纯的目的;最后利用分离开来,达到提纯的目的;最后利用二二苯胺试剂苯胺试剂鉴定提取的物质是否是鉴定提取的物质是否是DNAn1实验材料实验材料n不同生物的组织中不同生物的组织中DNA含量不同。在选取含量不同。在选取材料时,应本着材料时,应本着DNA含量高、材料易得、含量高、材料易得、便于提取的原则。你认为教材提供的材料便于提取的原则。你认为教材提供的
14、材料中哪些不适合提取中哪些不适合提取DNA?n从核从核DNA数目来看,猪数目来看,猪38条,鸡条,鸡78条,哺条,哺乳动物血乳动物血0条,猕猴桃条,猕猴桃58条,洋葱条,洋葱16条,豌条,豌豆豆14条,菠菜条,菠菜12条,大肠杆菌条,大肠杆菌1条。请选择条。请选择动植物材料各一种。动植物材料各一种。哺乳动物的血液和液体培养基中的大肠杆菌。哺乳动物的血液和液体培养基中的大肠杆菌。鸡血、猕猴桃。鸡血、猕猴桃。n2破碎细胞,获取含破碎细胞,获取含DNA的滤液的滤液n若选用鸡血和洋葱作实验材料,则怎样获若选用鸡血和洋葱作实验材料,则怎样获取含取含DNA的滤液?的滤液?n在以上实验中,加入蒸馏水、洗涤剂
15、和食在以上实验中,加入蒸馏水、洗涤剂和食盐的作用分别是什么?过滤时应当选用盐的作用分别是什么?过滤时应当选用(滤纸、尼龙布)。(滤纸、尼龙布)。在鸡血细胞液中加入一定量蒸馏水并用玻棒搅在鸡血细胞液中加入一定量蒸馏水并用玻棒搅拌,过滤后收集滤液;切碎洋葱,加入一定量拌,过滤后收集滤液;切碎洋葱,加入一定量洗涤剂和食盐,搅拌研磨,过滤后收集滤液。洗涤剂和食盐,搅拌研磨,过滤后收集滤液。血细胞在蒸馏水中大量吸水而破裂;洗涤剂瓦血细胞在蒸馏水中大量吸水而破裂;洗涤剂瓦解细胞膜;食盐溶解解细胞膜;食盐溶解DNA物质;选用尼龙布进物质;选用尼龙布进行过滤。行过滤。n在处理植物组织时需要进行研磨,其目的在处
16、理植物组织时需要进行研磨,其目的是什么?研磨不充分产生什么结果?是什么?研磨不充分产生什么结果?n具体做法。具体做法。10mL鸡血鸡血20mL蒸馏水蒸馏水同同方向搅拌方向搅拌3层尼龙布过滤层尼龙布过滤滤液滤液破碎细胞壁,使核物质容易溶解在破碎细胞壁,使核物质容易溶解在NaCl溶液中;研磨不充分会使溶液中;研磨不充分会使DNA的提取量的提取量减少减少n3去除滤液中的杂质去除滤液中的杂质n最初获得的最初获得的DNA滤液含有蛋白质、脂质等滤液含有蛋白质、脂质等杂质,需要进一步提纯杂质,需要进一步提纯DNA。阅读教材提。阅读教材提供的三种方法,分析其中的原理。供的三种方法,分析其中的原理。n方案一的原
17、理是方案一的原理是DNA在不同浓度在不同浓度NaCl溶液溶液中溶解度不同;中溶解度不同;n方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质,不分方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质,不分解解DNA;n方案三的原理是蛋白质和方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度的变性温度不同。不同。n具体做法。具体做法。n方案一:方案一:30mL滤液滤液35gNaCl同方向搅同方向搅拌,拌,DNA溶解溶解加入蒸馏水加入蒸馏水DNA析出析出过滤得到过滤物过滤得到过滤物放到放到2mol/LNaCl溶液中溶液中溶解溶解DNA-NaCl溶解液溶解液n方案二:方案二:30mL滤液嫩肉粉(木瓜蛋白酶)滤液嫩肉粉(木瓜蛋白酶)静置静置1015分钟分
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