第3章第1节：DNA是主要遗传物质.ppt

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1、 第三章基因的本质第三章基因的本质第第第第1 1节节节节DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质是主要的遗传物质是主要的遗传物质第第1 1节节 DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质作为遗传物质所必须具备的作为遗传物质所必须具备的条件条件：能精确地复制自己传递给下一代能精确地复制自己传递给下一代（连续性）（连续性）能指导蛋白质的合成，从而控制生物性状和新陈代谢能指导蛋白质的合成，从而控制生物性状和新陈代谢（指导性）指导性）结构比较稳定结构比较稳定（稳定性）（稳定性）具有贮存遗传信息的能力具有贮存遗传信息的能力思考思考：为什么说为什么说DNA是主要的遗传物质？是主要的遗传物质？生物的遗

2、传物质是生物的遗传物质是 ，可分为，可分为和和 两大类。两大类。核酸核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸(DNA)(DNA)核糖核酸核糖核酸(RNA)(RNA)绝大多数生物绝大多数生物具有细胞结构的生物具有细胞结构的生物大多数病毒大多数病毒(含含DNA)性状是受性状是受 控制的控制的少数生物：含少数生物：含RNA的病毒的病毒DNADNARNARNA性状是受性状是受 控制的控制的例例:病毒的遗传物质是病毒的遗传物质是-A.DNA B.RNA C.DNA A.DNA B.RNA C.DNA和和RNA D.DNARNA D.DNA或或RNARNADDNA是遗传物质的发现过程是遗传物质的发现过程是一个科学探究

3、过程是一个科学探究过程探究背景探究背景探究过程探究过程一、对遗传物质的早期推测一、对遗传物质的早期推测1 1、提出问题：、提出问题：2 2、假、假 设：设：3 3、设计实验并实施实验、设计实验并实施实验4 4、得出结论、得出结论5 5、表达和交流、表达和交流探探 究究 过过 程程遗传物质是遗传物质是DNA还是蛋白质？还是蛋白质？遗传物质是遗传物质是DNA(一一)格里菲思的肺炎双球菌的转化实验格里菲思的肺炎双球菌的转化实验S型细菌型细菌R型细菌型细菌光滑光滑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

4、体毒性毒性1)1)R R型菌型菌2)2)S S型菌型菌结论：结论：R型细菌无毒型细菌无毒,S型细菌有毒。型细菌有毒。肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验结果结果结论：结论：S型细菌被杀死后，型细菌被杀死后，失去了毒性。失去了毒性。肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验3)3)加热加热,杀死杀死S S型菌型菌结果结果肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验4)R4)R型菌型菌+加热杀死加热杀死S S型型+？结果结果思考：思考：究竟是什么物质使究竟是什么物质使R R菌转化为有毒的菌转化为有毒的S S菌？菌？肺炎双球菌转化实验格里菲思实验肺炎双球菌转化实验格里菲思实验小鼠不死亡小鼠不死亡小鼠死亡小鼠死亡

5、小鼠不死亡小鼠不死亡R型活细菌注射小鼠体内型活细菌注射小鼠体内S型活细菌注射小鼠体内型活细菌注射小鼠体内加热杀死后的加热杀死后的S型细菌注射小鼠体内型细菌注射小鼠体内加热杀死后的加热杀死后的S型细菌型细菌+R型活细菌型活细菌注射小鼠体内注射小鼠体内小鼠患败血病死亡，小鼠患败血病死亡，R型型+S型型结论：结论：加热杀死的加热杀死的S型细菌中，含有促成型细菌中，含有促成R型细菌转化成型细菌转化成S型活细菌的型活细菌的转化因子。转化因子。假设：假设：问题：问题：“转化因子转化因子”究竟是什么物质究竟是什么物质？*&如果我们自己来设计实验？如果我们自己来设计实验？1 1、转化因子是、转化因子是DNAD

6、NA2 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、S型活细菌型活细菌多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNA DNA水解物水解物 分别与分别与R型活细菌混合培养型活细菌混合培养RRRRRRSRS艾弗里的细菌转化实验艾弗里的细菌转化实验(图解图解)(体外转化实验体外转化实验)（二）艾弗里转化实验（体外转化）S型细菌的DNAR型菌S型菌的蛋白质或S型菌的荚膜多糖R型菌R型菌S型菌的DNA+DNA酶只长R型菌R型菌S型菌只长R型菌加入加入加入艾弗里及其同事的艾弗里及其同事的结论结论DNA是使是使R型菌产生稳定型菌产生稳定遗传变化的物质遗传变化

7、的物质,即即DNA是遗传物质。是遗传物质。思考思考:艾弗里实验的成功之处艾弗里实验的成功之处是什么？是什么？艾弗里的实验思路艾弗里的实验思路选用肺炎双球菌选用肺炎双球菌DNA是遗传物质是遗传物质 将将S型细菌中的多糖、型细菌中的多糖、蛋白质、脂蛋白质、脂类和类和DNA等提取出来，分别与等提取出来，分别与R 型细菌进行混合。型细菌进行混合。1、实验材料：、实验材料：2、假设：、假设：3、实验操作：、实验操作：4、预期结果：、预期结果：5、实验结果：、实验结果：6、分析结论：、分析结论：只有只有DNA与与R型细菌进行混合，才型细菌进行混合，才能使能使R型细菌转化成型细菌转化成S型细菌型细菌由由此此

8、可可见见：科科学学家家是是设设法法把把DNA与与蛋蛋白白质质分开，从而单独地、直接地去观察分开，从而单独地、直接地去观察DNA的作用。的作用。DNA是使是使R型菌产生稳定遗传变化的物质型菌产生稳定遗传变化的物质DNA是遗传物质是遗传物质二二.噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验-赫尔希和蔡斯赫尔希和蔡斯蛋白质、蛋白质、DNA2、T2噬菌体的习性：噬菌体的习性：一种专门寄生于大肠杆菌一种专门寄生于大肠杆菌内的病毒，利用大肠杆菌内的病毒，利用大肠杆菌体内的原料来繁殖体内的原料来繁殖1、T2噬菌体的化学成分噬菌体的化学成分:3.方法：方法：放射性同位素标记法放射性同位素标记法（同位素示踪法）（同

9、位素示踪法）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（标记（标记（标记（标记35353535S S S S ）（标记（标记（标记（标记32323232P P P P）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3232P P 和和3535S S的培养基中培养细菌的培养基中培养细菌v分别用上述细菌培养分别用上述细菌培养T T2 2噬菌体噬菌体，制，制备含备含3232P P的噬菌体和含的噬菌体和含3535S S的噬菌体的噬菌体4.噬菌体侵染细菌的繁殖过程噬菌体侵染细菌的繁殖过程细菌细菌噬菌体噬菌体细菌细

10、菌DNADNA噬菌体侵染细菌的繁殖过程噬菌体侵染细菌的繁殖过程一一.吸附吸附 首先，噬菌体的尾端吸附首先，噬菌体的尾端吸附在细菌的表面在细菌的表面吸吸附附噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程吸附吸附注入注入 然后，把噬菌体的然后，把噬菌体的DNA全全部部注进细菌体内，而蛋白质外注进细菌体内，而蛋白质外壳则留在细菌体外，不起作用。壳则留在细菌体外，不起作用。噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程吸附吸附注入注入合成合成 噬菌体的噬菌体的 DNA 在细菌体内，在细菌体内，使细胞本身的使细胞本身的 DNA 解体，同时解体，同时利用细菌的化学成分合成噬菌利用细菌的化学成分合成噬菌体自身的体自身的

11、 DNA和蛋白质，和蛋白质，噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程吸附吸附注入注入合成合成组装组装 这些新合成的这些新合成的 DNA 和和蛋白质外壳组装出很多个与蛋白质外壳组装出很多个与亲代一模一样的子代噬菌体。亲代一模一样的子代噬菌体。噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程1.吸附吸附注入注入合成合成组装组装释放释放 最后，这些噬最后，这些噬菌体由于细菌的解菌体由于细菌的解体而被释放出来，体而被释放出来，再去侵染其他的细再去侵染其他的细菌。菌。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离心离心离心离心标记噬菌体标记

12、噬菌体噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌测试放射性测试放射性35S标记蛋白质标记蛋白质 32P标记标记DNA子代噬菌体没有子代噬菌体没有35S上清液中有上清液中有35S子代噬菌体有子代噬菌体有32P上清液中没有上清液中没有32P结论：结论：在亲子代之间具有连续性的物质是在亲子代之间具有连续性的物质是 DNA，即，即DNA是遗传物质，而蛋是遗传物质，而蛋 白质不是遗传物质白质不是遗传物质过过程程A组B组噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验（同位素示踪法）（同位素示踪法）亲代噬菌亲代噬菌体体寄主细胞寄主细胞内内子代噬菌体子代噬菌体结论结论DNADNA是遗是遗传物质传物质有有3232P P标记

13、标记的的DNADNADNADNA中中有有3232P P标记标记3232P P标记标记DNADNA无无3535S S标记标记的蛋白质的蛋白质外壳蛋白外壳蛋白无无3535S S标记标记3535S S标记标记蛋白质蛋白质本本节节主主要要内内容容1.1.格里菲思格里菲思 肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验存在转化因子存在转化因子2.2.艾弗里艾弗里 肺炎双球菌的转化因子实验肺炎双球菌的转化因子实验DNADNA是遗传物质是遗传物质3.3.赫尔希和蔡斯赫尔希和蔡斯 T T2 2噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验DNADNA才是真正的遗传物质才是真正的遗传物质4.4.有些病毒不含有些病毒

14、不含DNADNA，只含，只含RNARNA和蛋白质和蛋白质RNARNA是遗传物质是遗传物质DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质习题：一、判断题一、判断题1、细胞中所有的、细胞中所有的DNA都是染色体的组成成分都是染色体的组成成分 （）2、真核生物细胞中的遗传物质都是、真核生物细胞中的遗传物质都是DNA，病毒，病毒 中的遗传物质都是中的遗传物质都是RNA （）1.如果用如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素是找到的放射性元素是A、可在外壳中找到、可在

15、外壳中找到15N和和35SB B、可在、可在DNADNA中找到中找到1515N N和和3232P PC、可在外壳中找到、可在外壳中找到15ND、可在、可在DNA中找到中找到15N、32P、35SB、可在、可在DNA中找到中找到15N和和32P病毒的遗传物质是（病毒的遗传物质是（）人的遗传物质是（人的遗传物质是（）DNA或或RNADNA二、选择题3、用、用32P标记的噬菌体的标记的噬菌体的DNA，用，用35S标记噬菌体的蛋白质，标记噬菌体的蛋白质，用这种噬菌体去侵染大肠杆菌，则新生的噬菌体内有的可用这种噬菌体去侵染大肠杆菌，则新生的噬菌体内有的可含有含有 A.32P B.35S C.32P和和3

16、5S D.二者皆无二者皆无4、噬菌体侵染细菌的实验中，对在细菌体内合成蛋白质、噬菌体侵染细菌的实验中，对在细菌体内合成蛋白质正确的叙述是正确的叙述是（）A.原料、模板和酶来自细菌原料、模板和酶来自细菌B.模板、酶来自噬菌体，核糖体和氨基酸的原料来自细菌模板、酶来自噬菌体，核糖体和氨基酸的原料来自细菌C.指导蛋白质合成的指导蛋白质合成的DNA来自细菌，氨基酸原料来自噬菌体来自细菌，氨基酸原料来自噬菌体D.指导蛋白质合成的指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，核糖体、氨基酸原料来自噬菌体，核糖体、氨基酸原料 和酶由细菌提供和酶由细菌提供（A）D5、从肺炎双球菌的、从肺炎双球菌的S型活细菌中提取型活细菌

17、中提取DNA，将，将s型型DNA和和R型活细菌混合培养时，型活细菌混合培养时，R型活细菌的后代中有少量的型活细菌的后代中有少量的S型菌体型菌体，这些，这些S型的菌体的后代均为型的菌体的后代均为S型菌体。这个实验表明型菌体。这个实验表明DNA（）A、分子的结构相对稳定、分子的结构相对稳定 B、能够自我复制、能够自我复制C、能够指导蛋白质的合成、能够指导蛋白质的合成D、能够引起遗传的变异、能够引起遗传的变异6、不能够引起实验鼠患败血症死亡的处理方法是、不能够引起实验鼠患败血症死亡的处理方法是 （）A、将无毒性的、将无毒性的R型活细菌注射给实验鼠型活细菌注射给实验鼠B、将有毒性的、将有毒性的S型活细

18、菌注射给实验鼠型活细菌注射给实验鼠C、将无毒性的、将无毒性的R型活细菌和加热杀死的型活细菌和加热杀死的S型细菌混合型细菌混合 后注射给实验鼠后注射给实验鼠D、将有毒性的、将有毒性的S型活细菌和加热杀死的型活细菌和加热杀死的R型细菌混合型细菌混合 后注射给实验鼠后注射给实验鼠DA 某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用放射性同位素标记噬菌体和细菌的有关结构或物质(如图)。产生的100个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。子代噬菌体的DNA应含有表中的 和 元 素，各占 个和 个。子代噬菌体中，只含32P的有 个；只含31P 的有 个；同时含32P、31P的有 个。噬菌体 细菌 DNA或核

19、苷酸 32P标记 31P标记蛋白质或氨基酸 32S标记 35S标记变式训练变式训练3131P P1001003232P P2 20 098982 2子代噬菌体的蛋白质分子中都没有 元素，由此说明 ，；子代噬菌体蛋白质都含有 元素，这是因为 。因为此实验能证明作为遗传物质应该具有的四个特点中的两个：；，所以此实验得出的结论是 。3232S S噬菌体蛋白质外壳没有进入细菌内部噬菌体蛋白质外壳没有进入细菌内部DNA进入了细菌体内进入了细菌体内3535S S 子代噬菌体的蛋白质外子代噬菌体的蛋白质外 壳是以细菌体内的氨基酸为原料合成的壳是以细菌体内的氨基酸为原料合成的DNA能自我复制能自我复制DNA能指导蛋白质的合成能指导蛋白质的合成DNA是遗传物质是遗传物质