B231-DNA是主要的遗传物质.pptx

东莞中学生物科组东莞中学生物科组2011/10/193.1 DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质第三章第三章 基因的本质基因的本质东莞中学生物科组东莞中学生物科组生物大分子：蛋白质生物大分子：蛋白质 DNA究竟哪一种是究竟哪一种是遗传物质呢？遗传物质呢？东莞中学生物科组东莞中学生物科组一、对遗传物质的早期一、对遗传物质的早期推测推测是蛋白质？是蛋白质？氨基酸多种氨基酸多种多样的排列多样的排列可能蕴含遗可能蕴含遗传信息！传信息！性状体现者性状体现者东莞中学生物科组东莞中学生物科组一、对遗传物质的早期推测一、对遗传物质的早期推测 是是DNADNA？东莞中学生物科组东莞中学生物科组科学家是怎样证明科学家是怎样证明DNA是遗传物质的？是遗传物质的？1 1、19281928年年格里菲思格里菲思的的肺炎双球菌肺炎双球菌实验实验2 2、19441944年年艾弗里艾弗里用纯化因子研究用纯化因子研究肺炎双球肺炎双球菌的转化菌的转化的实验的实验3 3、19521952年年赫尔希赫尔希和和蔡斯蔡斯的的T T2 2噬菌体侵染大噬菌体侵染大肠杆菌肠杆菌的实验的实验 东莞中学生物科组东莞中学生物科组二、肺炎双球菌的转化实验二、肺炎双球菌的转化实验实验材料：实验材料：小白鼠小白鼠，R型菌型菌S型菌型菌S S型细菌，型细菌，R R型细菌型细菌多多糖糖类类荚荚膜膜（粗糙粗糙、无毒无毒性）性）（光滑光滑、有毒有毒性）性）格里菲思格里菲思和和艾弗里艾弗里东莞中学生物科组东莞中学生物科组格里菲思肺炎双球菌的转化实验格里菲思肺炎双球菌的转化实验R型无毒型无毒S型有毒型有毒加热杀死加热杀死的的S型无毒型无毒R型转化为型转化为S型型转化因子转化因子东莞中学生物科组东莞中学生物科组格里菲思（英格里菲思（英19281928）的实验结论的实验结论：已加热杀死的已加热杀死的S S型细菌中型细菌中,必然含有某种促成这必然含有某种促成这一转化的活性物质一转化的活性物质“转化因子转化因子”，它将，它将无无毒性的毒性的R R型活细菌型活细菌转化为转化为有毒性的有毒性的S S型活细菌型活细菌。这种这种“转化因子转化因子”是什么物质呢？是什么物质呢？东莞中学生物科组东莞中学生物科组艾弗里（美艾弗里（美19441944）的设计思路：）的设计思路：将将S S型细菌的型细菌的DNADNA，蛋白质蛋白质和和多糖多糖分离、分离、提纯提纯，再分别加入到培养，再分别加入到培养R R型细菌的培养基中。型细菌的培养基中。单一变量单一变量东莞中学生物科组东莞中学生物科组R R型菌的培养基型菌的培养基R R型菌的培养基型菌的培养基R R型菌的培养基型菌的培养基艾弗里的艾弗里的实验结论实验结论DNADNA是使是使R R型细菌产型细菌产生稳定遗生稳定遗传变化的传变化的物质，物质，DNADNA是转是转化因子化因子，是遗传物是遗传物质质。东莞中学生物科组东莞中学生物科组思考思考:你认为在证明你认为在证明DNA是遗传物质还是是遗传物质还是蛋白质是遗传物质的实验中，最关键的蛋白质是遗传物质的实验中，最关键的设计思路是什么？设计思路是什么？必须必须将蛋白质与将蛋白质与DNA分开分开，单独、单独、直接地观察它们的作用直接地观察它们的作用，才能确定究竟，才能确定究竟谁是遗传物质。谁是遗传物质。东莞中学生物科组东莞中学生物科组三、三、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仅蛋白质分子中仅蛋白质分子中含有含有S S，P P几乎都存在几乎都存在于于DNADNA分子中。分子中。赫尔希赫尔希和和蔡斯蔡斯(含含P)(含含S)60%40%东莞中学生物科组东莞中学生物科组病毒的侵染过程病毒的侵染过程步骤：步骤：吸附吸附注入注入核酸核酸合成合成核酸和蛋白质核酸和蛋白质（利用宿主（利用宿主细胞原料）细胞原料）装配装配裂解裂解释放释放东莞中学生物科组东莞中学生物科组v如何分别标记如何分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体的蛋白质外壳和DNA分子？分子？在含有在含有35S和和32P的培养基上的培养基上培养大肠杆菌培养大肠杆菌v用用35S和和32P标记的标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，短时间保温后，搅拌、离心的目的在于？肠杆菌，短时间保温后，搅拌、离心的目的在于？v离心后，检查上清液和沉淀物的放射性，分析结果可离心后，检查上清液和沉淀物的放射性，分析结果可得出什么结论？得出什么结论？v细胞裂解后，子代噬菌体中含有细胞裂解后，子代噬菌体中含有32P，没有没有35S，这这一结果说明了什么？一结果说明了什么？赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的T2T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验东莞中学生物科组东莞中学生物科组赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的T2T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验32P35S标记蛋白质外壳标记蛋白质外壳标记标记DNA分子分子分离分离分层分层35S32P东莞中学生物科组东莞中学生物科组用放射性同位素用放射性同位素35S标记标记蛋白质蛋白质外壳外壳细菌内无放射性细菌内无放射性子代噬菌体无放射性子代噬菌体无放射性东莞中学生物科组东莞中学生物科组用放射性同位素用放射性同位素32P标记内部标记内部DNA细菌内有放射性细菌内有放射性子代噬菌体有子代噬菌体有放射性放射性DNA是真正的遗传物质是真正的遗传物质东莞中学生物科组东莞中学生物科组赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的T2T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验 ：实验表明：噬菌体侵染细菌时，实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入到进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。因此，。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。遗传的。DNA才是真正的遗传物质。才是真正的遗传物质。亲代噬菌体亲代噬菌体 原宿主细菌内原宿主细菌内 子代噬菌体子代噬菌体 实验结论实验结论3232P P标记标记DNADNA无无3232P P标记标记DNADNADNADNA有有3232P P标记标记DNADNA是是遗传物质遗传物质3535S S标记标记蛋白质蛋白质无无3535S S标记标记蛋白质蛋白质外壳蛋白外壳蛋白无无3535S S标记标记东莞中学生物科组东莞中学生物科组阅读并思考讨论：阅读并思考讨论：1 1、以上、以上3 3个实验分别证明了什么个实验分别证明了什么结论结论？2 2、赫尔希和蔡斯的、赫尔希和蔡斯的T T2 2噬菌体侵染大肠杆菌的实验为什么噬菌体侵染大肠杆菌的实验为什么用用S S和和P P的同位素来标记的同位素来标记？用？用O O和和C C的同位素来标记可以吗？的同位素来标记可以吗？3 3、为什么、为什么选用细菌或病毒作为实验材料选用细菌或病毒作为实验材料来做实验？来做实验？4 4、艾弗里和赫尔希的、艾弗里和赫尔希的实验设计思路实验设计思路有什么共同之处？有什么共同之处？5 5、艾弗里和赫尔希等人分别采用了哪些、艾弗里和赫尔希等人分别采用了哪些技术手段技术手段来实现他们来实现他们的实验设计？说明科学与技术之间的有什么相互关系？的实验设计？说明科学与技术之间的有什么相互关系？DNADNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？东莞中学生物科组东莞中学生物科组问题问题:所有生物的遗传物质都是DNA吗？烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMV）东莞中学生物科组东莞中学生物科组RNARNA是遗传物质是遗传物质四、烟草花叶病毒感染实验四、烟草花叶病毒感染实验常见常见RNARNA病毒：病毒：HIVHIV病毒、病毒、烟草花叶病毒、甲型烟草花叶病毒、甲型H1N1H1N1病毒、禽流感病毒、病毒、禽流感病毒、噬菌体等噬菌体等东莞中学生物科组东莞中学生物科组1.1.格里菲思的肺炎双球菌实验格里菲思的肺炎双球菌实验格里菲思的肺炎双球菌实验格里菲思的肺炎双球菌实验2.2.艾弗里的肺炎双球菌实验艾弗里的肺炎双球菌实验艾弗里的肺炎双球菌实验艾弗里的肺炎双球菌实验3.3.赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的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噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验4.4.烟草花叶病毒侵染烟草的实验烟草花叶病毒侵染烟草的实验烟草花叶病毒侵染烟草的实验烟草花叶病毒侵染烟草的实验：提出提出“转化因子转化因子”将无毒性的将无毒性的R R型活细菌转化为有型活细菌转化为有毒性的毒性的S S型活细菌。型活细菌。证明证明DNADNA是转化因子，是遗传物质，而蛋白质不是是转化因子，是遗传物质，而蛋白质不是 证明证明DNADNA是遗传物质，没有证明蛋白质不是遗传物质。是遗传物质，没有证明蛋白质不是遗传物质。DNADNA是遗传物质是遗传物质 证明证明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实验结论实验结论东莞中学生物科组东莞中学生物科组RNA（核糖核酸）（核糖核酸）有些病毒（如有些病毒（如烟草花叶烟草花叶病毒、病毒、HIV病毒病毒）不含）不含有有DNA,只含只含RNA。在。在这种情况下，这种情况下，RNA就起就起着遗传物质的作用。着遗传物质的作用。四、遗传物质的种类四、遗传物质的种类DNA（脱氧核糖核酸）（脱氧核糖核酸）主要主要的遗传物质的遗传物质目前，已有充分的科学目前，已有充分的科学研究资料证明，研究资料证明，绝大多绝大多数生物数生物都是以都是以DNA作为作为遗传物质的。遗传物质的。东莞中学生物科组东莞中学生物科组DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质核心问题：谁在充当生物的遗传物质角色？核心问题：谁在充当生物的遗传物质角色？说明DNA是遗传物质的实验证据：肺炎双球菌的转化实验 噬菌体侵染细菌的实验说明DNA不是唯一遗传物质的实验证据：烟草花叶病毒的重建实验重点内容：重点内容：DNA与染色体的关系技术与科学的关系课堂小结课堂小结结论：结论：核酸是一切生物的遗传物质核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖，核酸包括脱氧核糖核酸核酸(DNA)和核糖核酸和核糖核酸(RNA)，绝大多数生物都以，绝大多数生物都以DNA作为遗传物质，因此作为遗传物质，因此DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质。东莞中学生物科组东莞中学生物科组思考思考:通过这节课的学习通过这节课的学习,你能总结出作为遗传物你能总结出作为遗传物质，应具备哪些特点吗质，应具备哪些特点吗?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东莞中学生物科组东莞中学生物科组2011/10/19