第一节核酸是遗传物质的证据名师编辑PPT课件.ppt

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1、第一节：核酸是遗传物质的证据第一节：核酸是遗传物质的证据 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 遗传因子遗传因子 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 组蛋白和组蛋白和DNA （成分）组成。（成分）组成。蛋白质蛋白质DNA染色体染色体一、染色体的化学组成一、染色体的化学组成组蛋白组蛋白非组蛋白非组蛋白染色体染色体DNA蛋白质蛋白质RNAP48蛋白质和蛋白质和DNADN

2、A，谁是遗传物质谁是遗传物质?实验材料？实验材料？A A 猴子猴子 B B 小白鼠小白鼠 C C 酵母菌酵母菌 D D 细菌细菌DNA DNA 和和 蛋白质蛋白质肺炎双球菌的类型肺炎双球菌的类型实验二实验二 肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验光滑（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S型细菌型细菌R型细菌型细菌菌落菌落菌体菌体毒性毒性1.1.肺炎双球菌肺炎双球菌活体活体转化实验转化实验 将将S S型活菌注入小鼠体内，小鼠会怎样？型活菌注入小鼠体内，小鼠会怎样？一段时间后一段时间后小鼠死亡

3、小鼠死亡1.1.肺炎双球菌肺炎双球菌活体活体转化实验转化实验一段时间后一段时间后小鼠正常小鼠正常 将将R R型活菌注入小鼠体内，小鼠将会怎样？型活菌注入小鼠体内，小鼠将会怎样？将杀死的将杀死的S S型菌注入小鼠体内，小鼠会怎样？型菌注入小鼠体内，小鼠会怎样？一段时间后一段时间后小鼠正常小鼠正常 将将R R型活菌与杀死的型活菌与杀死的S S型菌注入小鼠体内型菌注入小鼠体内,小鼠会怎样小鼠会怎样?一段时间后一段时间后小小鼠鼠死死亡亡S 型菌型菌问题问题 1 1：为什么第四组实验将为什么第四组实验将 R R型活型活 细菌和加热细菌和加热杀死杀死后的后的 S S型型 细菌混合后注射到小鼠体内会导致细菌

4、混合后注射到小鼠体内会导致小鼠死亡？小鼠死亡？出现了出现了 活的活的 S S型细菌型细菌 问题问题 2 2：活的活的 S S型细菌是怎么产生的？型细菌是怎么产生的？由由 活的活的 R R型菌转化而来型菌转化而来 S S型细菌未被完全杀死型细菌未被完全杀死S S型细菌复活型细菌复活R R型细菌变成型细菌变成S S型细菌型细菌杀死的杀死的S S型细菌促使型细菌促使R R型细菌变成型细菌变成S S型细菌型细菌已加热杀死的已加热杀死的S S型菌中含有某型菌中含有某种种“转化因子转化因子”进入进入R R型菌体型菌体内，引起内，引起R R型菌稳定的遗传变型菌稳定的遗传变异，转化为异，转化为S S型菌（型菌

5、（P P5050）细菌发生了转化，性状的转化可以遗传。细菌发生了转化，性状的转化可以遗传。问题问题 3 3：综合以上两个问题，能得出综合以上两个问题，能得出什么实验结论？什么实验结论？思考思考:存在于加热杀死后的存在于加热杀死后的S S型细菌中型细菌中的转因子有没有失去活性呢的转因子有没有失去活性呢?有没有没有和有和S S型细菌一起被型细菌一起被”杀死杀死”?没有没有,说明转化因子比较稳定说明转化因子比较稳定,不容易变性失活不容易变性失活.问题问题 4 4：能能得出得出 DNA 是遗传物质的实验结论么？是遗传物质的实验结论么？问题问题 5 5：R R 型菌含有哪些物质型菌含有哪些物质？2.2.

6、肺炎双球菌肺炎双球菌离体离体转化实验转化实验 2.2.离体离体转化实验转化实验：DNA DNA的纯度越高，转化就越有效。的纯度越高，转化就越有效。多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNARNA DNAS S型细菌型细菌分离分离 分别分别与与R R型活细菌混合培养型活细菌混合培养多多数数少少 数数RRRRRSS后代后代DNA水解物水解物R DNADNA是使是使R R型细菌产生型细菌产生 稳定稳定 遗传变遗传变化的物质，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：D N A D N A 是是 遗遗 传传 物物 质（质（P P5151）实验结论：实验结论

7、：你认为在证明你认为在证明DNADNA是遗传物质还是蛋白质是是遗传物质还是蛋白质是遗传物质的实验中最关键的遗传物质的实验中最关键的设计思路设计思路是什么？是什么？必须将蛋白质与必须将蛋白质与DNADNA分开分开，单独单独、直接直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。传物质。但是，离体转化实验还是但是，离体转化实验还是不能不能充分证明充分证明 DNA DNA 就是遗传物质。就是遗传物质。WhyWhy？实验过程：实验过程：多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNARNA DNADNADNA水解物水解物 分别分别 与与R R型活细菌混合培养型活细菌混

8、合培养S S型细菌型细菌多多数数少少数数 DNA DNA的纯度越高，转化就越有效。的纯度越高，转化就越有效。分离分离RRRRRRSS后代后代实验设计实验设计关键思路：关键思路：方法：方法：同位素标记法同位素标记法把把DNADNA和蛋白质和蛋白质彻底分开彻底分开，单独单独观察，确定唯一变量观察，确定唯一变量实验一实验一 噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验噬菌体的结构模式图噬菌体的结构模式图C、H、O、N、PC、H、O、N、S（标记标记 32p）（标记标记 35s）分开单分开单独观察独观察问题：如何使噬菌体带上标记？问题：如何使噬菌体带上标记？问题：能不能将噬菌体问题：能不能将噬菌体直接培养直接

9、培养在含有在含有 放射性物质的培养液里？放射性物质的培养液里？用放射性同位素用放射性同位素 35S 标记噬菌体标记噬菌体蛋白质蛋白质外壳外壳去感染去感染未被标记未被标记的大肠杆菌的大肠杆菌细菌内无放射性细菌内无放射性实验过程：实验过程：用用S标标记记子代噬菌体子代噬菌体无放射性无放射性问题：放射性有没有从亲代传递到子代？问题：放射性有没有从亲代传递到子代？用放射性同位素用放射性同位素 32P 标记内部标记内部 DNADNA去感染去感染未被标记未被标记的的大肠杆菌大肠杆菌细菌内有细菌内有放射性放射性用用32P标记标记DNA子代噬菌体子代噬菌体有放射性有放射性问题：放射性有没有从亲代传递到子代？问

10、题：放射性有没有从亲代传递到子代？实验过程及结果实验过程及结果：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 P标记标记DNA 寄主寄主细胞内细胞内无无35S标记标记蛋白质蛋白质有有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质无无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实验中的实验中的放射性放射性问题问题电子显微镜下的大肠杆菌和噬菌体电子显微镜下的大肠杆菌和噬菌体用用蛋白质被蛋白质被 标记标记的噬菌体的噬菌体去感染去感染未被标记的大肠杆菌未被标记的大肠杆菌结果：结果：

11、上清液放射性很高上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。沉淀物放射性很低。用用DNADNA被标记被标记的噬菌体的噬菌体去感染去感染未被标记的未被标记的大肠杆菌大肠杆菌结果：上清液放射性很低，结果：上清液放射性很低，沉淀物放射性很高沉淀物放射性很高。T T2 2噬菌体侵染细菌实验总结：噬菌体侵染细菌实验总结：(1)(1)3232P PDNADNA，证明证明 DNADNA是遗传物质。是遗传物质。(2)(2)3535S S蛋白质，蛋白质，证明证明 蛋白质外壳未蛋白质外壳未 进入细菌体内，进入细菌体内，推测推测 蛋白质不是蛋白质不是 遗传物质。遗传物质。本实验能说明本实验能说明DNADNA是遗传物质，但不

12、能是遗传物质，但不能说明蛋白质不是遗传物质。说明蛋白质不是遗传物质。特别提醒特别提醒 因噬菌体蛋白质含有因噬菌体蛋白质含有DNADNA没有的特殊元素没有的特殊元素S S，所，所以用以用3535S S标记蛋白质；标记蛋白质；DNADNA含有蛋白质没有的元素含有蛋白质没有的元素P P，所以用所以用3232P P标记标记DNADNA；因；因DNADNA和蛋白质都含有和蛋白质都含有C C、H H、O O、N N元素，所以此实验元素，所以此实验不能用不能用C C、H H、O O、N N作为标记元作为标记元素素。3232P P、3535S S不能同时不能同时标记在同一噬菌体上，应将二标记在同一噬菌体上，应

13、将二者者分别标记分别标记，即实验分为两组，即实验分为两组。噬菌体的噬菌体的DNADNA复制及蛋白质合成，复制及蛋白质合成，只有模板是只有模板是亲代噬菌体提供的亲代噬菌体提供的，所需要的原料、酶、能量、场，所需要的原料、酶、能量、场所等均由细菌提供。所等均由细菌提供。问题：为什么以上实验材料选的都是细菌问题：为什么以上实验材料选的都是细菌 （原核生物）或者病毒？（原核生物）或者病毒？为什么不选真核生物？为什么不选真核生物？只有裸露的只有裸露的DNADNA，无染色体无染色体有染色体有染色体实验三实验三 烟草花叶病毒的感染和重建实验烟草花叶病毒的感染和重建实验烟草花叶病毒（TMV）被病被病毒感毒感染

14、的染的烟草烟草叶片叶片烟草花叶病毒烟草花叶病毒4 4、分析、分析“烟草花叶病毒重建实验烟草花叶病毒重建实验”实验证明：烟草花叶病毒（实验证明：烟草花叶病毒（TMVTMV）的遗传物质是）的遗传物质是RNARNA(TMV(TMV）蛋蛋白白质质 RNA RNA分离分离分离分离重重组组重重组组感感染染新的病毒新的病毒产生产生哪种哪种病毒病毒？RNARNA（核糖核酸）（核糖核酸）有些病毒有些病毒（如（如烟草花叶病毒烟草花叶病毒），它们），它们 不不 含有含有DNA,DNA,只只 含有含有 RNARNA。在这种情况下在这种情况下，RNA RNA 就起着遗就起着遗传物质的作用。传物质的作用。1.1.必须是病

15、毒必须是病毒2.2.只是一部分只是一部分总总 结结 核酸是核酸是一切生物一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（核糖核酸（DNADNA）和核糖核酸（）和核糖核酸（RNARNA）。）。含含DNADNA的生物，的生物，DNADNA是遗传物质；是遗传物质；不含不含DNA DNA 只含只含 RNARNA的生物以的生物以RNARNA作为遗传物质。作为遗传物质。绝大多数生物体内都含有绝大多数生物体内都含有DNADNA，因此，因此DNADNA是主是主要的遗传物质。要的遗传物质。DNA DNA 主要主要存在于染色体上，因此存在于染色体上，因此，染色体是染色体是遗传物质的遗传物质的主要

16、载体主要载体。基因位于核酸上，是一段具有基因位于核酸上，是一段具有遗传效应遗传效应的的DNA DNA 或或 RNARNA（P P5252）1、在证明、在证明DNA是遗传物质的几个著名经典实验是遗传物质的几个著名经典实验中，在实验设计思路中最关键的是中，在实验设计思路中最关键的是A.要用同位素标记要用同位素标记DNA和蛋白质和蛋白质B.要分离要分离DNA和蛋白质和蛋白质C.要得到噬菌体和肺炎双球菌要得到噬菌体和肺炎双球菌D.要区分要区分DNA和蛋白质，单独观察他们的作用。和蛋白质，单独观察他们的作用。课堂检测课堂检测32P35S2、用放射性元素标记噬菌体如下图，侵染、用放射性元素标记噬菌体如下图，侵染后用探针检测细菌体内噬菌体的放射性，则后用探针检测细菌体内噬菌体的放射性，则（）（）A、检测到、检测到32PB、检测到、检测到35SC、同时检测到、同时检测到35S和和32PD、同时检测不到、同时检测不到35S和和32PA3.3.噬菌体侵染细菌后，合成新噬菌体的蛋白质外噬菌体侵染细菌后，合成新噬菌体的蛋白质外壳需要（壳需要（）A.A.细菌的细菌的DNADNA和氨基酸和氨基酸B.B.噬菌体的噬