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1、3.1DNA是主要的是主要的遗传物物质-课件件-人教版必修人教版必修2一、对遗传物质的早期推测一、对遗传物质的早期推测 1.201.20世纪世纪2020年代年代 蛋白质是遗传物质蛋白质是遗传物质氨基酸的多种多样的排列氨基酸的多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息顺序可能蕴含着遗传信息 2.20世纪世纪30年代后年代后 DNADNA才是遗传物质才是遗传物质DNADNA是由许多脱氧核苷酸聚合是由许多脱氧核苷酸聚合形成的生物大分子形成的生物大分子肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验二二 DNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据格里菲思体格里菲思体内转化实验内转化实
2、验艾弗里体外艾弗里体外转化实验转化实验多多糖糖类类荚荚膜膜1 1、肺炎双球菌、肺炎双球菌R型菌(无毒,无荚膜)型菌(无毒,无荚膜)S型菌(有毒,有荚膜)型菌(有毒,有荚膜)(一一)格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验S型细胞型细胞R型细胞型细胞光滑光滑Smooth粗糙粗糙rough有多糖类的荚膜有多糖类的荚膜无多糖类的荚膜无多糖类的荚膜有毒性,可致死有毒性,可致死无毒性无毒性菌落菌落菌体菌体毒性毒性肺炎双球菌肺炎双球菌1 1)将)将无毒性的无毒性的R R型活细菌型活细菌注射到小鼠体内,不死亡。注射到小鼠体内,不死亡。2 2)将)将有毒性的有毒性的S S型活细菌型活细
3、菌注射到小鼠体内,患败血症死亡。注射到小鼠体内,患败血症死亡。2、实验过程、实验过程3 3)将)将加热杀死后的加热杀死后的S S型细菌型细菌注射到小鼠体内,不死亡。注射到小鼠体内,不死亡。4 4)将)将无毒性无毒性R R型活细菌型活细菌与与加热杀死后的加热杀死后的S S型细菌型细菌混合混合后注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡后注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡从小鼠体内从小鼠体内分离出分离出S S型活细菌型活细菌。实验结果实验结果实验结果实验结果3 3、格里菲思转化实验结果分析、格里菲思转化实验结果分析 R型菌型菌 S型菌型菌 转化转化转化转化 S型菌型菌 后代后代后代后代 实验结论:实验结论:已
4、经被加热杀死的已经被加热杀死的S S型细菌中,型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质必然含有某种促成这一转化的活性物质转化因子。转化因子。此实验可以得出什么结论?此实验可以得出什么结论?作出假设:作出假设:这种转化因子就是遗传物质这种转化因子就是遗传物质。1、设计思路设计思路是什么?是什么?将蛋白质与将蛋白质与DNA分开,单独、直分开,单独、直接地观察它们的作用,确定谁是遗传接地观察它们的作用,确定谁是遗传物质。物质。(二)(二)艾弗里体外转化实验艾弗里体外转化实验 多糖多糖 蛋白质蛋白质 DNA DNA和和DNA酶酶S S型活细菌型活细菌 分别与分别与R R型活细菌混合培养型活细菌混合
5、培养 R型型 R型型 R型型 S型型 R型型 R型型 S型型2 2、实验过程、实验过程3 3、结论:、结论:DNADNA是使是使R R型细菌产生稳定遗传变化的物型细菌产生稳定遗传变化的物质。蛋白质、多糖、等不是遗传物质。质。蛋白质、多糖、等不是遗传物质。新问题新问题DNADNADNADNA纯度不够,是否是纯度不够,是否是纯度不够,是否是纯度不够,是否是0.02%0.02%0.02%0.02%的蛋白质在的蛋白质在的蛋白质在的蛋白质在起传作用呢,如何获取单独的起传作用呢,如何获取单独的起传作用呢,如何获取单独的起传作用呢,如何获取单独的DNADNADNADNA或者蛋或者蛋或者蛋或者蛋白质进行实验?
6、白质进行实验?白质进行实验?白质进行实验?赫尔希赫尔希与蔡斯与蔡斯【实验二、实验二、T T2 2噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验】更具说服力的更具说服力的 1.1.实验材料:实验材料:T T2 2噬菌体噬菌体 大肠杆菌大肠杆菌实实 验验(三)噬菌体侵染细菌的实验(三)噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的动态过程:噬菌体侵染细菌的动态过程:吸附吸附注入注入合成合成组装组装释放释放侵入别的细菌侵入别的细菌 2.2.设计思路:设计思路:设法把设法把DNA与蛋白质分开,单独地直接去与蛋白质分开,单独地直接去观察它们的作用。观察它们的作用。3232P P3535S S 3 3、方法:、方法:放射性同
7、位素标记法放射性同位素标记法 标记标记标记标记 DNADNA 蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质 标记标记标记标记 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 5.实验过程:实验过程:第二步:分别标记噬菌体第二步:分别标记噬菌体噬菌体含噬菌体含35S的的大肠杆大肠杆菌菌 含含35S的噬菌体的噬菌体噬菌体含噬菌体含32P 的的大肠杆大肠杆菌菌 含含32P的噬菌体的噬菌体第一步:分别标记第一步:分别标记大肠杆大肠杆菌菌大肠杆大肠杆大肠杆大肠杆菌含菌含菌含菌含3535S S的培养基的培养基的培养基的培养基 含含含含3535S S的的的的大肠杆大肠杆大
8、肠杆大肠杆菌菌菌菌大肠杆大肠杆大肠杆大肠杆菌菌菌菌含含含含3232P P的培养基的培养基的培养基的培养基 含含含含3232P P的的的的大肠杆大肠杆大肠杆大肠杆菌菌菌菌用用含含3535S S的噬菌体的噬菌体去感染去感染未被标未被标记的大肠杆菌记的大肠杆菌上清液放射性很高,沉淀物放射性很低。上清液放射性很高,沉淀物放射性很低。第三步:噬菌体侵染细菌第三步:噬菌体侵染细菌用放射性同位素用放射性同位素35S标记外壳标记外壳蛋白质蛋白质子代噬菌体内无放射性子代噬菌体内无放射性35S蛋白质DNA用用含含3232p p的噬菌体的噬菌体去感染去感染未被标未被标记的大肠杆菌记的大肠杆菌。上清液放射性很低,沉淀
9、物放射性很高。上清液放射性很低,沉淀物放射性很高。用放射性同位素用放射性同位素32P标记内部标记内部DNA子代噬菌体内有放射性子代噬菌体内有放射性32P DNADNA32P DNA32P DNA5、实验结果:、实验结果:第一组第一组 实验实验第二组第二组实验实验亲代亲代噬菌体噬菌体35 S标记标记蛋白质蛋白质32 32 P标记标记DNA 寄主寄主细胞内细胞内无无35S标标记蛋白质记蛋白质有有32P标标记记DNA子代子代噬菌体噬菌体外壳蛋白外壳蛋白质无质无35SDNA有有32P标记标记实验实验结论结论DNA分分子具有子具有连续性连续性是遗传是遗传物质物质DNADNA是唯一的遗传物质吗是唯一的遗传
10、物质吗?7 7 噬菌体侵染细菌实验结论:噬菌体侵染细菌实验结论:DNADNA是噬菌体的遗传物质是噬菌体的遗传物质实实验验证证明明:烟烟草草花花叶叶病病毒毒(TMVTMV)的的遗遗传物质是传物质是RNARNA(TMV(TMV)蛋蛋白白质质RNARNA二二 DNA是主要遗传物质的证据是主要遗传物质的证据.比较核酸与遗传物质比较核酸与遗传物质核酸核酸遗传物质遗传物质原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞噬菌体噬菌体烟草花叶病毒烟草花叶病毒由此可知:由此可知:具有细胞结构的生物,核酸是具有细胞结构的生物,核酸是_ _ _,遗传物质,遗传物质是是_ _ _;不具有细胞结构的生物,核酸是;不具有细胞结构的生物,
11、核酸是_ _ _ _ _,遗传物质是,遗传物质是_ _ _。自然界中绝大多数生物具有细胞结构,自然界中绝大多数生物具有细胞结构,DNADNA是主要遗传物质是主要遗传物质。DNA和和RNA DNADNA和和RNADNADNADNARNARNADNA和和RNADNADNA或或RNADNA或或RNA 思考思考:DNADNA或或RNARNADNADNA 2、烟草的遗传物质是什么?、烟草的遗传物质是什么?DNA 1、动物和人体的遗传物质是什么?、动物和人体的遗传物质是什么?3、细菌的遗传物质是什么?、细菌的遗传物质是什么?4、一切生物的遗传物质是什么?、一切生物的遗传物质是什么?5、病毒的遗传物质是什么
12、?、病毒的遗传物质是什么?核核 酸酸 生物体遗传物质总结归纳:生物体遗传物质总结归纳:1 1、有细胞结构的生物(原核生物、有细胞结构的生物(原核生物、真核生物)真核生物)DNA2 2、无细胞结构的生物(即病毒)、无细胞结构的生物(即病毒)DNA或或RNA总结论总结论DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质只有只有RNARNA病毒是以病毒是以RNARNA为遗传物质为遗传物质实验成功的关键实验成功的关键设法将设法将DNADNA与蛋白质分开,单独地、与蛋白质分开,单独地、直接地去观察它们的作用。直接地去观察它们的作用。细胞结构细胞结构生物生物原核生物原核生物真核生物真核生物遗传物质是遗传物质是D
13、NADNA非细胞结非细胞结构生物构生物(遗传物质是(遗传物质是RNARNA)只含只含DNADNA病毒:病毒:只含只含RNARNA病毒病毒:1 1 核酸是一切生物的遗传物质,包括脱核酸是一切生物的遗传物质,包括脱氧核糖核酸(氧核糖核酸(DNADNA)和核糖核酸()和核糖核酸(RNARNA)2 2 绝大多数生物都是以绝大多数生物都是以DNADNA作为遗传物作为遗传物质的,因此质的,因此DNADNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。3 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。课堂小结课堂小结思考思考:通过这节课的学习通过这节课的学习,你们能总结出你们能总结出作为遗传物质应具备什么样的特点作为遗传物质应具备什么样的特点?分子结构具有相对的稳定性分子结构具有相对的稳定性能够自我复制,保持前后代的连续性能够自我复制,保持前后代的连续性能通过指导蛋白质合成,控制生物性状能通过指导蛋白质合成,控制生物性状能产生可遗传的变异能产生可遗传的变异5 5 具有具有储存巨大数量遗传信息的潜在能力储存巨大数量遗传信息的潜在能力谢谢!
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