《DNA是主要的遗传物质》课件(新人教版必修2).ppt

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1、一、对遗传物质的早期推测一、对遗传物质的早期推测20世纪世纪20年代：年代：氨基酸氨基酸 多肽多肽 蛋白质蛋白质认为蛋白质是生物体的遗传物质认为蛋白质是生物体的遗传物质20世纪世纪30年代：年代：脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNA脱氧脱氧核糖核糖碱基碱基磷酸磷酸A G C T 19世纪中期，世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由了生物的性状是由 基因基因 控制的控制的?20世纪初期，世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证摩尔根通过果蝇实验证明了：基因位于明了：基因位于 染色体 上。上。20世纪中叶，世纪中叶，科学家发现：染色体主科学家发现：染色体主要由要由 蛋白质和蛋白质和DN

2、A （成分）组成。（成分）组成。蛋白质蛋白质DNA染色体染色体蛋白质和蛋白质和DNADNA，谁是遗传物质谁是遗传物质?实验材料：实验材料：小鼠和两种肺炎双球菌多多糖糖类类荚荚膜膜R型菌型菌粗糙，粗糙，无荚膜，无毒无荚膜，无毒S型菌型菌光滑，光滑，有荚膜，有毒，可致死有荚膜，有毒，可致死 一一.格里菲思的格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验肺炎双球菌体内转化实验某些细菌在细某些细菌在细胞壁外包围的胞壁外包围的一层粘液性物一层粘液性物质。质。R R型型活活菌菌1 1S S型型活活菌菌2 23 34 4加热加热杀死杀死的的S S型型R R型活菌型活菌与与加热杀加热杀死的死的S S型型小鼠死亡，从小鼠死亡

3、，从其体内分离出其体内分离出S S型活菌型活菌小鼠死亡，从小鼠死亡，从其体内分离出其体内分离出S S型活菌型活菌小鼠不死亡小鼠不死亡小鼠不死亡小鼠不死亡实验结论实验结论加热杀死的加热杀死的S S型细菌中，型细菌中，必然含有某种促成必然含有某种促成R R型细菌转化成型型细菌转化成型细菌的细菌的的活性物质的活性物质“转化因子转化因子”。?哪种物质是转化因子？哪种物质是转化因子？哪种物质是转化因子？哪种物质是转化因子？对比对比1.21.2组的实验现象，这说明了什么？组的实验现象，这说明了什么？什么使活什么使活R R型细菌转变成活的型细菌转变成活的S S型细菌？型细菌？?由于体内有活的由于体内有活的S

4、 S型细菌的作用。型细菌的作用。活的活的R R型细菌变成了活的型细菌变成了活的S S型细菌。型细菌。加热杀死的加热杀死的S S型细菌使活的型细菌使活的R R型细菌发生型细菌发生 了转化。了转化。第第4组小鼠为什么会死亡呢？组小鼠为什么会死亡呢？活的活的S S型细菌如何出现？型细菌如何出现？?S S型细菌型细菌使小鼠死亡。使小鼠死亡。过过程程探探究究1格格里里菲菲思思的的实实验验：假如你是当时的科学家假如你是当时的科学家,你你会怎样设计实验来证明转化因会怎样设计实验来证明转化因子是什么物质子是什么物质”?讨论讨论:实验设计实验设计寻找转化因子寻找转化因子：关键思路：关键思路：关键思路：关键思路：

5、把把把把S S S S型细菌的各种化合物分开，型细菌的各种化合物分开，型细菌的各种化合物分开，型细菌的各种化合物分开，单独观察，确定唯一变量单独观察，确定唯一变量单独观察，确定唯一变量单独观察，确定唯一变量 。设计方法：把由设计方法：把由设计方法：把由设计方法：把由S S S S型细菌进行分离，提取出型细菌进行分离，提取出型细菌进行分离，提取出型细菌进行分离，提取出 的各种成分，单独作用于的各种成分，单独作用于的各种成分，单独作用于的各种成分，单独作用于R R R R型型型型 细菌。细菌。细菌。细菌。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

6、蛋白质 RNA DNA DNA RNA DNA DNA RNA DNA DNA RNA DNA DNA水解物水解物水解物水解物 分别与分别与分别与分别与R R R R型活细菌混合培养型活细菌混合培养型活细菌混合培养型活细菌混合培养 R R R R R S RR R R R R S R S S S S型活细菌型活细菌型活细菌型活细菌 R SR S 多多多多数数数数 少少少少数数数数 DNADNADNADNA的纯度越高，转化就越有效。的纯度越高，转化就越有效。的纯度越高，转化就越有效。的纯度越高，转化就越有效。（二）（二）艾弗里确定转化因子的实验艾弗里确定转化因子的实验DNADNA是使是使R R型

7、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。以上转化实验表明：以上转化实验表明：实验结论：有没有比细菌更为简单的实验料？有没有比细菌更为简单的实验料？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 。（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.小资料小资料:T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,T2噬菌体侵染细菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用细

8、菌体内的物质来合成自身的组成成分,从而进行大量的繁殖.噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验1952年赫尔希和沙斯年赫尔希和沙斯 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验 实验方法实验方法:同位素标记法同位素标记法 同位素用于追踪物质运行和变化过程同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫做示踪元素。用示踪元素标记时，叫做示踪元素。用示踪元素标记的化合物，化学性质不变。人们可以的化合物，化学性质不变。人们可以根据这种化合物的性质，对有关的一根据这种化合物的性质，对有关的一系列化学反应进行追踪。这种科学研系列化学反应进行追踪。这种科学研究方法叫做同位素标记法。究方法叫做同位素标记法。在

9、T2 2噬菌体的化学分析中,对蛋白质和DNA的进一步分析表明:硫硫仅存在于蛋白质蛋白质分子分子中,99%的磷都存在于DNA分子中.1.用哪些同位素标记用哪些同位素标记DNA和蛋白质和蛋白质?提示：提示：DNA有，但多数蛋白质没有的有，但多数蛋白质没有的元素是哪种？只有蛋白质有，而元素是哪种？只有蛋白质有，而DNA没有的元素又是哪种？没有的元素又是哪种？用用35S标记部分噬菌体的标记部分噬菌体的蛋白质蛋白质，用用32P标记部分噬菌体的标记部分噬菌体的DNA。研究方法：研究方法：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：蛋白质的组成元素：蛋白质的组成元素：DNADNADNADNA

10、的组成元素：的组成元素：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32323232P P P P）（标记（标记（标记（标记35353535S S S S）S P（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(T2噬菌体颗粒噬菌体颗粒)-含放射性物质含放射性物质35S沉淀沉淀被感染的细菌和被感染的细菌和新形成的噬菌体新形成的噬菌体-未检测到未检测到35S说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内说明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

11、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)(T2噬菌体颗粒噬菌体颗粒)-未检测到未检测到32P被感染的细菌和新形被感染的细菌和新形成的噬菌体中成的噬菌体中-检测检测到到32P说明说明DNA进入到细菌内去了进入到细菌内去了离心离心亲代噬菌体35S标记蛋白质寄主细胞内无35S标记蛋白质子代噬菌体外壳蛋白质没有35S亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体32P标记DNA无32P标记DNADNA有32P标记结论结论DNADNA能复制、能控制蛋白质合成、具有连续性，能复制、能控制蛋白质合成、具有连续性，是遗传物质。是遗传物质。实验过程及结果

12、：实验过程及结果：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无无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 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状是子代噬菌体的各种性状是通过亲代的通过亲代的DNA遗传给后代的遗传给后代的,因此

13、因此DNA才是真正的遗传物质才是真正的遗传物质噬菌体侵染细菌的实验表明噬菌体侵染细菌的实验表明: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的噬菌体的噬菌体和和含含3535S S的噬菌体的噬菌体 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，证明，绝大多数生物绝大多数生物都是以都是以DNA作作为遗传物质的。为遗传物质的。DNA主要的遗传物质主要的遗传物质 DNADNA是唯一的遗传物质吗

14、是唯一的遗传物质吗？(二二)、RNARNA是遗传物质是遗传物质RNA 蛋白质蛋白质 感染感染 不感染不感染 烟草花烟草花叶病毒叶病毒烟叶烟叶 烟叶烟叶 有些病毒（如烟草花叶病毒），有些病毒（如烟草花叶病毒），它们不含有它们不含有DNA,DNA,只含有只含有RNARNA。在这种情况下，在这种情况下，RNARNA就起着遗传就起着遗传物质的作用物质的作用。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，HIV病毒，病毒，SAS病毒，流感病毒，禽流感病毒）病毒，流感病毒，禽流感病毒），它们不含有，它们不含有DNA,只含有只含有RNA。在这在这种情况下，种情况下，RN

15、A就起着遗传物质的作用。就起着遗传物质的作用。例：病毒的遗传物质是（例：病毒的遗传物质是（）人的遗传物质是（人的遗传物质是（）A、DNA B、RNA C、DNA和和RNA D、DNA或或RNADA 核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。因此DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。总结总结思考思考: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

16、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以含（以含（NH4）235SO4、KH231PO4的培养基培的培养基培养大肠杆菌，再向大肠杆菌培养液中接种以养大肠杆菌，再向大肠杆菌培养液中接种以32P标记的标记的T2噬菌体（噬菌体（S元素为元素为32S），一段时间后，），一段时间后，检测子代噬菌体的放射性及检测子代噬菌体的放射性及S、P元素，下表对元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是结果的预测中，最可能发生的是选项选项放射性放射性S S元素元素P P元素元素A A全部无全部无全部全部3232S S全部全部3131P PB

17、B全部有全部有全部全部3535S S多数多数3232P P，少数，少数3131P PC C少数有少数有全部全部3131S S少数少数3232P P，多数，多数3232P PD D全部有全部有全部全部3535S S少数少数3232P P，多数，多数3131P PD将将TMV型病毒的蛋白质与型病毒的蛋白质与HRV型病毒的型病毒的RNA结合在一起，组成一个组合型病毒，结合在一起，组成一个组合型病毒，用这个病毒去感染烟草，则在烟草体内分用这个病毒去感染烟草，则在烟草体内分离出来的子代病毒为离出来的子代病毒为 ATMV型蛋白质和型蛋白质和HRV型型RNA BHRV型蛋白质和型蛋白质和TMV型型RNACTMV型蛋白质和型蛋白质和TMV型型RNA DHRV型蛋白质和型蛋白质和HRV型型RNAD 将有荚膜的S型肺炎链球菌注入到小白鼠体内会导致小白鼠_ 而死亡，而无荚膜的R型细菌_，但如果将R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合再注入到小白鼠体内则_，此实验说明S型细菌体内存在着能使R型细菌转化成S型细菌的_，经实验证明这种物质是_。患败血症患败血症小鼠正常小鼠正常小鼠死亡小鼠死亡转化因子转化因子DNA 二二.填空题填空题:小资料小资料:T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,T2噬菌体侵染细菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分,从而进行大量的繁殖.