DNA是主要的遺傳物質(zhì)PPT(經(jīng)典)

1、孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)豌豆實(shí)驗(yàn)證豌豆實(shí)驗(yàn)證明了生物的明了生物的性狀是由性狀是由 控制?？刂?。染色體染色體摩爾根通過(guò)摩爾根通過(guò)果蠅實(shí)驗(yàn)證果蠅實(shí)驗(yàn)證明：基因位明：基因位于于 上。上。蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)和DNADNA科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體主要組染色體主要組成成分：成成分： 。遺傳因子遺傳因子誰(shuí)是遺傳物質(zhì)誰(shuí)是遺傳物質(zhì)問(wèn)題探討問(wèn)題探討20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由蛋白質(zhì)和主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成的。組成的。在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？這個(gè)問(wèn)題曾引起生遺傳物質(zhì)呢？這個(gè)問(wèn)題曾引起生物學(xué)界激烈的爭(zhēng)論。物學(xué)界激烈的爭(zhēng)論。1、遺傳物質(zhì)可

2、能具有什么特點(diǎn)？、遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)？遺傳物質(zhì)必須穩(wěn)定，要能貯存大量的遺傳信遺傳物質(zhì)必須穩(wěn)定，要能貯存大量的遺傳信息，可以準(zhǔn)確地復(fù)制，傳遞給下一代等。息，可以準(zhǔn)確地復(fù)制，傳遞給下一代等。2、證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法、證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法有哪些？有哪些？同位素標(biāo)記法、分離提純法、病毒同位素標(biāo)記法、分離提純法、病毒重組法重組法 等。等。 一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(氨基酸氨基酸)多種多樣：多種多樣：遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì) 20世紀(jì)世紀(jì)20年代：蛋白質(zhì)是生物的遺傳物質(zhì)年代：蛋白質(zhì)是生物的遺傳物質(zhì) 染色體染色體 DNA（結(jié)構(gòu)不清楚）：（結(jié)構(gòu)不

3、清楚）：？ 多糖類(lèi)莢膜多糖類(lèi)莢膜 1928 1928年，英國(guó)的格里菲思用一種細(xì)年，英國(guó)的格里菲思用一種細(xì)菌菌肺炎雙球菌感染小鼠實(shí)驗(yàn)。肺炎雙球菌感染小鼠實(shí)驗(yàn)。R型菌（無(wú)毒，無(wú)莢膜）型菌（無(wú)毒，無(wú)莢膜）S型菌（有毒，有莢膜）型菌（有毒，有莢膜）(一一 )格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)型細(xì)胞型細(xì)胞型細(xì)胞型細(xì)胞光滑光滑Smooth粗糙粗糙rough有多糖類(lèi)的莢膜有多糖類(lèi)的莢膜無(wú)多糖類(lèi)的莢膜無(wú)多糖類(lèi)的莢膜有毒性，可致死有毒性，可致死無(wú)毒性無(wú)毒性菌落菌落菌體菌體毒性毒性多糖類(lèi)莢膜多糖類(lèi)莢膜R型菌：型菌：菌落粗糙菌落粗糙(Rough)(Rough)、無(wú)毒性、無(wú)毒性( (一一

4、) )肺炎雙球菌肺炎雙球菌二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)S型菌：型菌：菌落光滑菌落光滑（Smooth）、有毒）、有毒性性 ,小鼠：敗血病小鼠：敗血病1.1.將將R R型活細(xì)菌型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。2.2.將將S S型活細(xì)菌型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥死亡。注射到小鼠體內(nèi)，患敗血癥死亡。(二二) 肺炎雙球菌的肺炎雙球菌的體內(nèi)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)3.3.將將加熱殺死后的加熱殺死后的S S型細(xì)菌型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。注射到小鼠體內(nèi)，不死亡。4.4.將將R R型活細(xì)菌與加熱殺死后的型活細(xì)菌與加熱殺死后的S S型細(xì)菌混合型細(xì)菌混合后注射到后

5、注射到 小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。結(jié)論結(jié)論: : S S型死菌中含有一種型死菌中含有一種“轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”，能使能使R R型菌轉(zhuǎn)化為型菌轉(zhuǎn)化為S S型菌使小鼠致死型菌使小鼠致死。( (三三) )艾弗里的艾弗里的體外體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 結(jié)論：結(jié)論：DNA是使是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。疑問(wèn)：疑問(wèn)： 由于艾弗里的實(shí)驗(yàn)中提取的由于艾弗里的實(shí)驗(yàn)中提取的DNA，純，純度最高時(shí)也還有度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)，因的蛋白質(zhì)，因此，仍有人表示懷疑。此，仍有人表示懷疑。 那么要怎樣設(shè)計(jì)才能讓人無(wú)可挑剔呢？那么要怎樣設(shè)計(jì)才能讓人無(wú)可挑剔

6、呢？ 設(shè)法把設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，然后單獨(dú)、和蛋白質(zhì)分開(kāi)，然后單獨(dú)、直接觀察直接觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用。和蛋白質(zhì)的作用。實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果(一一)標(biāo)記噬菌體方法：標(biāo)記噬菌體方法：同位素示蹤同位素示蹤(標(biāo)記標(biāo)記)法法返回返回v標(biāo)記大腸桿標(biāo)記大腸桿菌菌大腸桿大腸桿菌菌 + 含含35s s的培養(yǎng)基的培養(yǎng)基 含含 35s的大腸桿的大腸桿菌菌大腸桿大腸桿菌菌 + 含含32p的培養(yǎng)基的培養(yǎng)基 含含32p的大腸桿的大腸桿菌菌v標(biāo)記標(biāo)記T2噬菌體噬菌體T2噬菌體噬菌體

7、+含含35s的大腸桿的大腸桿菌菌 含含35sT2的噬菌體的噬菌體T2噬菌體噬菌體+含含32p的大腸桿的大腸桿菌菌 含含32pT2的噬菌體的噬菌體(二二)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟:標(biāo)記細(xì)菌標(biāo)記細(xì)菌標(biāo)記噬菌體標(biāo)記噬菌體噬菌體侵染細(xì)菌噬菌體侵染細(xì)菌攪拌離心攪拌離心觀察放射性的分布觀察放射性的分布（一組用（一組用標(biāo)記標(biāo)記DNA，一組用，一組用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)標(biāo)記蛋白質(zhì))研究方法：研究方法：同位素標(biāo)記法同位素標(biāo)記法蛋白質(zhì)的組成元素：蛋白質(zhì)的組成元素：DNA的組成元素：的組成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P （標(biāo)記（標(biāo)記32P）（標(biāo)記（標(biāo)記35S）如何標(biāo)記如何標(biāo)記T2噬菌體？噬菌體？v在分別含有放射性同

8、位素在分別含有放射性同位素32P和和35S的培養(yǎng)基的培養(yǎng)基 中培養(yǎng)大腸細(xì)菌；中培養(yǎng)大腸細(xì)菌；v分別用上述細(xì)菌培養(yǎng)分別用上述細(xì)菌培養(yǎng)T2噬菌體，制備含噬菌體，制備含32P 的噬菌體和含的噬菌體和含35S的噬菌體。的噬菌體。標(biāo)記標(biāo)記T2噬菌體的方法噬菌體的方法 請(qǐng)閱讀課本請(qǐng)閱讀課本45頁(yè)第一段文字以及圖頁(yè)第一段文字以及圖3-6 時(shí)間：時(shí)間：2min思考：思考：上清液和沉淀物內(nèi)所含的物質(zhì)上清液和沉淀物內(nèi)所含的物質(zhì) 各是什么？各是什么？ 攪拌的目的是什么？攪拌的目的是什么？ 離心的目的是什么？離心的目的是什么？ 通過(guò)該實(shí)驗(yàn)?zāi)隳艿贸鍪裁唇Y(jié)論？通過(guò)該實(shí)驗(yàn)?zāi)隳艿贸鍪裁唇Y(jié)論？三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)三、噬菌體

9、侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 1952 1952返回返回噬菌體侵染細(xì)菌的動(dòng)態(tài)過(guò)程：噬菌體侵染細(xì)菌的動(dòng)態(tài)過(guò)程：吸附吸附注入注入合成合成組裝組裝釋放釋放再侵染其他的細(xì)菌再侵染其他的細(xì)菌離心離心離心離心1 1、 為什么選擇為什么選擇3535S S和和3232P P作標(biāo)記而不選用其他的同位素作標(biāo)記而不選用其他的同位素? ? 2 2、 第一（二）組實(shí)驗(yàn)中為什么上清液的放射性第一（二）組實(shí)驗(yàn)中為什么上清液的放射性很高很高（低）（低），沉淀物的放射性，沉淀物的放射性很低（高）很低（高）？因?yàn)榱騼H存在于因?yàn)榱騼H存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)組分中，而磷則噬菌體的蛋白質(zhì)組分中，而磷則主要存在于主要存在于 DNA的組分中。用的組分中

10、。用14C和和18O等元素等元素是不可行的，因?yàn)槭遣豢尚械?，因?yàn)?T2噬菌體的蛋白質(zhì)和噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分分子的組分中都含有這兩種元素。子的組分中都含有這兩種元素。在第一組實(shí)驗(yàn)中，在第一組實(shí)驗(yàn)中，35S標(biāo)記的標(biāo)記的T2噬菌體與大腸桿菌混合培噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)后，攪拌不充分，使吸附在大腸桿菌外被養(yǎng)后，攪拌不充分，使吸附在大腸桿菌外被35S標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)外殼沒(méi)有與大腸桿菌完全分離開(kāi)，離心后噬菌體蛋白質(zhì)外殼沒(méi)有與大腸桿菌完全分離開(kāi)，離心后進(jìn)入沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)放射性進(jìn)入沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)放射性 。在第二組實(shí)驗(yàn)中，在第二組實(shí)驗(yàn)中，32P標(biāo)記的噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)標(biāo)記

11、的噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)增殖后釋放出來(lái)，的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)增殖后釋放出來(lái)，經(jīng)離心后分布于上清液；混合培養(yǎng)的時(shí)間過(guò)短，有一部經(jīng)離心后分布于上清液；混合培養(yǎng)的時(shí)間過(guò)短，有一部分噬菌體沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于分噬菌體沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性 。第二組第二組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：第一組第一組 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)親代親代噬菌體噬菌體32P標(biāo)標(biāo)記記DNA35S標(biāo)記標(biāo)記蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)大腸桿大腸桿菌菌內(nèi)內(nèi)有有32P標(biāo)標(biāo)記記DNA無(wú)無(wú)35S標(biāo)標(biāo)記蛋白質(zhì)記蛋

12、白質(zhì)子代子代噬菌體噬菌體DNA有有32P標(biāo)記標(biāo)記外殼蛋白外殼蛋白質(zhì)無(wú)質(zhì)無(wú)35S實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論結(jié)論DNA分分子是遺子是遺傳物質(zhì)傳物質(zhì)結(jié)論：結(jié)論：噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，進(jìn)入噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)的外殼仍留到細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)的外殼仍留在外面。因此，子代噬菌體的各種性狀在外面。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過(guò)親代的傳遞的。，是通過(guò)親代的傳遞的。才是真正的遺傳物質(zhì)。才是真正的遺傳物質(zhì)。思考與討論思考與討論1.細(xì)菌和病毒作為實(shí)驗(yàn)材料，具有的優(yōu)點(diǎn)是：（細(xì)菌和病毒作為實(shí)驗(yàn)材料，具有的優(yōu)點(diǎn)是：（1）個(gè)體個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易看出因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和，容易看出因遺傳

13、物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。細(xì)菌是單細(xì)胞生物，病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有功能的變化。細(xì)菌是單細(xì)胞生物，病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。（核酸和蛋白質(zhì)外殼。（2）繁殖快。繁殖快。細(xì)菌細(xì)菌2030 min就可就可繁殖一代，病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。繁殖一代，病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。2.最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是設(shè)法把設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)，單與蛋白質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)地、直接地去觀察獨(dú)地、直接地去觀察DNA或蛋白質(zhì)的作用?；虻鞍踪|(zhì)的作用。3.艾弗里艾弗里采用的主要技術(shù)手段有采用的主要技術(shù)手段有細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)提純和鑒定技術(shù)等。等。赫爾希赫爾希

14、采用的主要技術(shù)手段有采用的主要技術(shù)手段有噬菌體噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)，以及物質(zhì)的提取和分離技的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)，以及物質(zhì)的提取和分離技術(shù)等。術(shù)等。科學(xué)成果的取得必須有技術(shù)手段做保證，技術(shù)的發(fā)展需要科學(xué)成果的取得必須有技術(shù)手段做保證，技術(shù)的發(fā)展需要以科學(xué)原理為基礎(chǔ)以科學(xué)原理為基礎(chǔ)，因此，科學(xué)與技術(shù)是，因此，科學(xué)與技術(shù)是相互支持、相互相互支持、相互促進(jìn)的。促進(jìn)的。RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 感染感染 不感染不感染 煙草花煙草花葉病毒葉病毒煙葉煙葉 煙葉煙葉 四、四、DNA是是主要主要的遺傳物質(zhì)的遺傳物質(zhì)（一）（一）RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)是遺傳物質(zhì)的證據(jù)具有細(xì)具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)胞結(jié)構(gòu)的生物的生

15、物真核生物的遺傳物質(zhì)真核生物的遺傳物質(zhì)原核生物的遺傳物質(zhì)原核生物的遺傳物質(zhì)DNA 多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA絕大多數(shù)絕大多數(shù)生物的遺生物的遺傳物質(zhì)是傳物質(zhì)是DNA（二）（二）DNA是是主要主要的遺傳物質(zhì)的遺傳物質(zhì)植物細(xì)胞中植物細(xì)胞中DNA的載體：染色體、葉綠體、的載體：染色體、葉綠體、線粒體線粒體動(dòng)物細(xì)胞中動(dòng)物細(xì)胞中DNA的載體：染色體、線粒體的載體：染色體、線粒體所以說(shuō)，染色體是所以說(shuō)，染色體是DNA的主要載體。的主要載體。五、五、DNA的分布的分布原核細(xì)胞和病毒沒(méi)有染色體。原核細(xì)胞和病毒沒(méi)有染色體。課后練習(xí)課后練習(xí)基礎(chǔ)題基礎(chǔ)題 1.（1）（）（）;(2)（）。）。 2.C。3.D。拓展題拓展題1.實(shí)驗(yàn)表明，噬菌體在感染大腸桿菌時(shí)，進(jìn)入大腸實(shí)驗(yàn)表明，噬菌體在感染大腸桿菌時(shí)，進(jìn)入大腸桿菌內(nèi)的主要是桿菌內(nèi)的主要是DNA，而大多數(shù)蛋白質(zhì)卻留在大，而大多數(shù)蛋白質(zhì)卻留在大腸桿菌的外面。因此，大腸桿菌裂解后，釋放出腸桿菌的外面。因此，大腸桿菌裂解后，釋放出的子代噬菌體是的子代噬菌體是利用親代噬菌體的遺傳信息，以利用親代噬菌體