DNA是主要的遗传物质新课课件.ppt

1、问题探讨问题探讨20世纪中叶，科学家发现染色体世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和主要是由蛋白质和DNA组成的。组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。物学界激烈的争论。1、遗传物质可能具有什么特点？、遗传物质可能具有什么特点？遗传物质必须遗传物质必须稳定稳定，要能，要能贮存大量的遗传信贮存大量的遗传信息息，可以准确地，可以准确地复制复制，传递给下一代传递给下一代等。等。2、证明某一种物质是遗传物质的可行方法、证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？有哪些？同位素标记法、分离提纯法、病毒同

2、位素标记法、分离提纯法、病毒重组法重组法 等。等。蛋白质的基本单位蛋白质的基本单位氨基酸氨基酸DNADNA的基本单位的基本单位脱氧核苷酸脱氧核苷酸脱氧脱氧核糖核糖P P含氮碱基含氮碱基AGCT腺嘌呤腺嘌呤鸟嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胞嘧啶 胸腺嘧啶胸腺嘧啶20世纪世纪20年代：年代：认为认为蛋白质蛋白质是生物体的遗传物质是生物体的遗传物质20世纪世纪30年代：年代：对遗传物质的早期推测对遗传物质的早期推测认为认为DNA是生物体的遗传物质是生物体的遗传物质导读导读 1.格里菲思用到的实验材料有哪些？格里菲思用到的实验材料有哪些？2.肺炎双球菌有几种类型？这几种类型的特点肺炎双球菌有几种类型？这几种类型的特

3、点是什么？是什么？3.R型和型和S型细菌哪种能使小鼠死亡？加热后呢？型细菌哪种能使小鼠死亡？加热后呢？4.格里菲斯做了几组实验？实验采用了什么原格里菲斯做了几组实验？实验采用了什么原则？哪组为实验组，哪些组为对照组？则？哪组为实验组，哪些组为对照组？5、到底实验完成了什么转化？、到底实验完成了什么转化？一一.肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验一、肺炎双球菌的转化实一、肺炎双球菌的转化实验验 1.1.肺炎双球菌是一种什么样的生物？分类？肺炎双球菌是一种什么样的生物？分类？肺炎双球菌是一种肺炎双球菌是一种细菌细菌，属于，属于原核生物原核生物，有，有R R型和型和S S型型1928年，英国格里

4、菲思年，英国格里菲思 R R型型(Rough)S S型型（Smooth）菌落表面菌落表面多糖类荚膜多糖类荚膜是否有毒性是否有毒性是否致病是否致病R型型S型型粗糙粗糙光滑光滑有有无无无无有有否否人肺炎小鼠败血症死亡人肺炎小鼠败血症死亡1.1.将将R R型活细菌型活细菌注射到小鼠体内，注射到小鼠体内，不死亡不死亡。2.2.将将S S型活细菌型活细菌注射到小鼠体内，患败血症注射到小鼠体内，患败血症死亡死亡。(二二)肺炎双球菌的肺炎双球菌的体内体内转化实验转化实验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，注射到小鼠体内，不死亡不死亡。4.4.将将R R型活细菌与加热杀死后的

5、型活细菌与加热杀死后的S S型细菌混合型细菌混合后注射到后注射到 小鼠体内，小鼠患败血症小鼠体内，小鼠患败血症死亡死亡。思考思考 1.对比分析（对比分析（1 1）、（）、（2 2）说明什么？）说明什么？2.在（在（3）中被加热杀死的）中被加热杀死的S型细菌还有没有毒性？型细菌还有没有毒性？S S型细菌有毒使小鼠致死，型细菌有毒使小鼠致死，R R型细菌无毒不能使小鼠致死。型细菌无毒不能使小鼠致死。没有没有4.在（在（4）中是谁导致小鼠死亡）中是谁导致小鼠死亡?5.在（在（4）中小鼠体内能分离出）中小鼠体内能分离出S型活细菌，它是开始型活细菌，它是开始注射进去的，还是混合后重新出现的？注射进去的，

6、还是混合后重新出现的？S S型活细菌型活细菌混合后重新出现的混合后重新出现的 3.对比分析（对比分析（2）、（）、（3）组说明什么？）组说明什么？加热杀死加热杀死S S型细菌，就会使其失去毒性。型细菌，就会使其失去毒性。7.实验先进行（实验先进行（1）、（）、（2），与（），与（3）、（）、（4）相比，起）相比，起_作用。作用。对照对照6.对比分析（对比分析（3）、（）、（4）又说明什么？）又说明什么？R R型活菌与型活菌与S S型死细菌混合后，型死细菌混合后，S S型死细菌可以利用型死细菌可以利用R R型活细菌体内的物质产生型活细菌体内的物质产生S S型活细菌，使小鼠致死。型活细菌，使小鼠致

7、死。8.S S型活细菌的后代也具有毒性，又说明了什么？型活细菌的后代也具有毒性，又说明了什么？由由R型细菌转化成了型细菌转化成了S型细菌型细菌,且这种转化是可以遗传的。且这种转化是可以遗传的。转化因子转化因子格里菲斯实验结论：格里菲斯实验结论：已经被加热杀死的已经被加热杀死的S型细菌，必然含型细菌，必然含有某种促成这一转化的活性物质有某种促成这一转化的活性物质在在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 脂质脂质 蛋白质蛋白质 RNA DNA RNA DNA S S型细菌型细菌究竟哪一个才是转化因子呢？究竟哪一个才是转化因子呢？讨论讨论艾弗里实验艾弗里实验体外转化实验的过程体

8、外转化实验的过程 艾弗里证明遗传物质是艾弗里证明遗传物质是DNADNA只长只长R型菌型菌只长只长R型菌型菌R型菌型菌S型菌型菌R型菌型菌R型菌型菌R型菌型菌S型菌的型菌的DNAS型菌的型菌的蛋白质蛋白质S型菌的型菌的DNA+DNA酶酶 S型活细菌型活细菌多糖多糖 脂质脂质 蛋白质蛋白质 RNA DNA DNA酶处理酶处理DNA 分别与分别与R型活细菌混合培养型活细菌混合培养RRRRRRSRS艾弗里实验艾弗里实验(图解图解)DNADNA是使是使R R型细菌产生稳定遗传变型细菌产生稳定遗传变化的物质，化的物质，DNADNA是转化因子是转化因子。以上以上转化实验转化实验表明：表明：艾弗里实验结论：艾

9、弗里实验结论：艾弗里实验中提取出的艾弗里实验中提取出的DNADNA纯度纯度最高时也还有最高时也还有0.02%0.02%的蛋白质，的蛋白质，是否是否可以将可以将DNADNA和蛋白质和蛋白质彻底彻底分开，分开，单独单独地、直接地地、直接地去观察它们各自的作用呢？去观察它们各自的作用呢？2、噬菌体侵染细菌的实验、噬菌体侵染细菌的实验（1 1）实验材料：实验材料：T T2 2噬菌体噬菌体增殖特点：增殖特点：结构：结构：生活方式：生活方式：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）C、H、O、N、SC、H、O、N、P S P

10、 思考：为什么选择思考：为什么选择3535S S和和3232P P这两种同位素分别对蛋白质和这两种同位素分别对蛋白质和DNADNA标记？用标记？用1414C C和和1818O O同位素标记可行吗？同位素标记可行吗？S S仅存于蛋白质中，仅存于蛋白质中，P P几乎都存在于几乎都存在于DNADNA中中不行，蛋白质和不行，蛋白质和DNADNA中都存在中都存在C C和和OO 实验材料：实验材料：噬菌体、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌 实验步骤：实验步骤：1.1.标记标记大肠杆菌大肠杆菌：2.2.标记标记噬菌体噬菌体：3.3.标记的标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌：4.4.搅

11、拌离心培养液：搅拌离心培养液：上清液（培养液）上清液（培养液）沉淀物（大肠杆菌沉淀物（大肠杆菌含子代噬菌体）5.5.观察放射性观察放射性被被35S标标记的噬记的噬菌体菌体被被35S标记的标记的噬菌体与未噬菌体与未标记细菌混标记细菌混合合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和新形成的噬菌体和新形成的噬菌体)-含放射性物质含放射性物质35S-未检测到未检测到35S说明说明 并没有进入到大肠杆菌内并没有进入到大肠杆菌内蛋白质外壳蛋白质外壳用放射性同位素用放射性同位素32P标记内部标记内

12、部DNA被被32P标标记的噬记的噬菌体菌体被被32P标记的标记的噬菌体与未标噬菌体与未标记的细菌混合记的细菌混合(T2噬菌体颗粒噬菌体颗粒)新形成的噬菌体中新形成的噬菌体中-几乎未检测到几乎未检测到32P-检测到检测到32P说明说明DNA进入到大肠杆菌内去了进入到大肠杆菌内去了结论：结论：DNADNA是遗传物质是遗传物质二、噬菌体细菌的实验二、噬菌体细菌的实验(同位素标记法同位素标记法)问：问：1 1、DNADNA复制、蛋白质合成需要哪些原料？来自哪里？复制、蛋白质合成需要哪些原料？来自哪里？（1）、噬菌体）、噬菌体DNA复制及相关蛋白质的合成所复制及相关蛋白质的合成所需的需的原料、酶、场所原

13、料、酶、场所等条件均来自于等条件均来自于细菌细菌。（2）、噬菌体的代谢活动（如蛋白质的合成）、噬菌体的代谢活动（如蛋白质的合成）是由是由噬菌体噬菌体DNA来控制的。来控制的。实验结果：实验结果：无无35S标标记蛋白质记蛋白质有有32P标标记记DNA外壳蛋白外壳蛋白质质无无35SDNA有有32P标记标记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对于对于 等少数病毒来说，等少数病毒来说，RNARNA是遗传物是遗传物质质。只要是有只要是有DNADNA，就以，就以DNADNA为为遗传物质。遗传物质。当当只有只有RNARNA时，才以时，才以RNARNA为为遗传物质。遗传物质。烟草花叶病毒烟草

14、花叶病毒总结：因为绝大多数生物的遗传物质是总结：因为绝大多数生物的遗传物质是 ，所以，所以，是主要的遗传物质是主要的遗传物质DNADNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？DNADNADNADNA具有细具有细胞结构胞结构的生物的生物真核生物的遗传物质真核生物的遗传物质原核生物的遗传物质原核生物的遗传物质DNA 多数病毒的遗传物质是多数病毒的遗传物质是DNA少数病毒少数病毒的遗传物质是的遗传物质是RNA绝大多数绝大多数生物的遗生物的遗传物质是传物质是DNA（二）（二）DNA是是主要主要的遗传物质的遗传物质HIV病毒、病毒、SARS病毒、病毒、H1N1病毒、烟草花叶病毒等病毒、烟草花叶病毒等

15、思考思考:DNA DNA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？、病毒的遗传物质是什么？核核 酸酸【例】将人、细菌、烟草花叶病毒体内的：【例】将人、细菌、烟草花叶病毒体内的：遗传物质遗传物质水解，分别会有水解，分别会有_种碱基，种碱基，_种核苷酸；种核苷酸；核酸核酸水解水解，分别会有，分别会有_种碱基，种碱基，_种核苷酸。种核苷酸。4、4、44、4、45

16、、5、48、8、4生物类型生物类型 核酸种类核酸种类 碱基种类碱基种类核苷酸种类核苷酸种类遗传物质遗传物质病毒病毒原核生物原核生物（细菌、（细菌、蓝藻等）蓝藻等）真核生物真核生物DNADNA或或RNARNADNADNA和和RNARNADNADNA和和RNARNA4 45 55 54 48 88 8DNADNA或或RNARNADNADNADNADNA1 1注射后能使小白鼠因患败血病注射后能使小白鼠因患败血病 而死亡的是（而死亡的是（）A AR R型肺炎双球菌型肺炎双球菌 B B加热杀死后的加热杀死后的R R型肺炎双球菌型肺炎双球菌 C C加热杀死后的加热杀死后的S S型肺炎双球菌型肺炎双球菌 D

17、 D加热杀死后的加热杀死后的S S型肺炎双球菌型肺炎双球菌 与与R R型细菌混合型细菌混合D练习练习:2.肺炎双球菌转化实验中肺炎双球菌转化实验中,发现无毒发现无毒R型和被加热杀死的有毒型和被加热杀死的有毒S型细菌混合型细菌混合后后,在小鼠体内找到了下列类型的在小鼠体内找到了下列类型的 细细菌（菌（）A、无毒、无毒R型，有毒型，有毒S型型 B、有毒、有毒R型，无毒型，无毒S型型C、有毒、有毒R型，有毒型，有毒S型型 D、无毒、无毒R型，无毒型，无毒S型型A 3、格里菲思用肺炎双球菌在、格里菲思用肺炎双球菌在D DA A4、肺炎双球菌中的、肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜，型具有多糖类荚膜，R型

18、不具有。下列叙述错误的是：型不具有。下列叙述错误的是：课堂练习4、肺炎双球菌的转化实验，不能证明的是：、肺炎双球菌的转化实验，不能证明的是：A、DNA是遗传物质是遗传物质 B、DNA控制蛋白质的合成控制蛋白质的合成 C、蛋白质不是遗传物质、蛋白质不是遗传物质 D、染色体是遗传物质的主要载体、染色体是遗传物质的主要载体5、噬菌体侵染细菌的正确顺序是噬菌体侵染细菌的正确顺序是 ：A、注入、注入-吸附吸附-释放释放-组装组装-复制复制 B、复制、复制-组装组装-释放释放-吸附吸附-注入注入 C、吸附、吸附-注入注入-复制复制-组装组装-释放释放 D、吸附、吸附-注入注入-组装组装-复制复制-释放释放

19、 5、用同位素、用同位素35S和和32P分别标记噬菌体分别标记噬菌体的蛋白质和的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌，然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验，进入细菌体做侵染大肠杆菌的实验，进入细菌体内的成分有：体内的成分有：A35S B32P C35S和和32P D.不含不含35S和和32PB B课后练习课后练习基础题基础题 1.（1）（）（）;(2)（）。）。2.C。3.D。拓展题拓展题1.实验表明，噬菌体在感染大肠杆菌时，进入大肠实验表明，噬菌体在感染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内的主要是杆菌内的主要是DNA，而大多数蛋白质却留在大，而大多数蛋白质却留在大肠杆菌的外面。因此，大肠杆菌裂解后，释放

20、出肠杆菌的外面。因此，大肠杆菌裂解后，释放出的子代噬菌体是的子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息，以利用亲代噬菌体的遗传信息，以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。2.肺炎双球菌转化实验和噬菌体感染大肠杆菌的实肺炎双球菌转化实验和噬菌体感染大肠杆菌的实验证明，作为遗传物质至少要具备以下几个条件：验证明，作为遗传物质至少要具备以下几个条件：能够精确地复制自己；能够指导蛋白质合成，从能够精确地复制自己；能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢；具有贮存遗传信而控制生物的性状和新陈代谢；具有贮存遗传信息的能力；结构比较稳定等。息的能力；结构比较

21、稳定等。思考思考:要作为遗传物质需要些什么条件要作为遗传物质需要些什么条件?3）能够指导蛋白质的合成）能够指导蛋白质的合成，从而，从而 控制新陈代谢过程和性状控制新陈代谢过程和性状4）能够产生可遗传的变异）能够产生可遗传的变异1）分子结构具有相对的稳定性）分子结构具有相对的稳定性2）能够自我复制，使前后代保持）能够自我复制，使前后代保持 一定的一定的连续性连续性 S S型的型的DNADNA和和R R型活菌混合培养分离出型活菌混合培养分离出S S型活菌的实质是什么？型活菌的实质是什么？加热杀死加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的但是其内部的DNA再加热结束后随温度的恢复又逐渐恢再加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性。当复其活性。当R型活菌侵入了型活菌侵入了S型细菌的型细菌的DNA片段。这些片段。这些S型细菌的型细菌的DNA片段与片段与R型细菌的型细菌的DNA发生重组，从而使发生重组，从而使其获得了能表达多糖荚膜的基因，即转化为其获得了能表达多糖荚膜的基因，即转化为S型细菌，转型细菌，转化率与供体化率与供体DNA的纯度有关。的纯度有关。基因重组：基因重组：外源外源DNA与受体与受体DNA之间之间的重组，使受体细胞获得了新的遗传的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息信息转化的实质转化的实质