dna是主要的遺傳物質

1、第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質,第3章 基因的本質,琴海學校生物組---樊玉華,新聞,新華網曼谷4月7日電 泰國海嘯遇難者身份鑒定中心高級官員說，該國境內在去年海嘯中遇難的總人數為5395人。從1月13日至今，一支國際法醫(yī)隊伍已查明其中1176具尸體的身份，但要完成全部鑒定工作仍需長達2至5年的時間。,尸體的腐敗程度非常嚴重，面目全非，如何鑒定身份？,？,DNA鑒定,生物界：形形色色 多種多樣,,生物的性狀之所以能夠由

2、親代遺傳給子代是由于生物體內具有對遺傳起決定作用的物質。,,金絲猴的后代仍然是金絲猴,牛的后代仍然是牛,20世紀中葉，科學家發(fā)現染色體主要是由蛋白質和DNA組成的。在這兩種物質中，究竟哪一種是遺傳物質呢？這個問題曾引起生物學界激烈的爭論。討論： 你認為遺傳物質可能具有什么特點？,問題探討,,,,,小飛守角制作,作為遺傳物質具備的條件,問題探討：,①能夠精確地復制自己，使前后代具有一定的連續(xù)性；②能夠指導蛋白質合成，從

3、而控制生物的性 狀和新陳代謝的過程；③能夠貯存大量遺傳信息；④結構比較穩(wěn)定，但在特殊情況下又能發(fā)生 突變，而且突變以后還能繼續(xù)復制，并能 遺傳給后代。,小飛守角制作,一、對遺傳物質的早期推測,1、主要觀點：蛋白質是生物體的遺傳物質,2、對DNA的認識,（1）生物大分子：由許多脫氧核苷酸聚合而成,（2）基本組成單位：脫氧核苷酸,①化學組成：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基三部分,②種類：4種、差別在于含氮堿基的不同,小

4、飛守角制作,脫氧核苷酸的化學組成,小飛守角制作,㈠格里菲思體內轉化實驗,菌體有多糖類的莢膜，它的菌落表面光滑，有毒性，可以使人患肺炎或使小鼠患敗血癥。,菌體無多糖類的莢膜，它的菌落表面粗糙，無毒性。,二、肺炎雙球菌的轉化實驗,1、肺炎雙球菌的類型,R型細菌與S型細菌怎樣區(qū)分,小飛守角制作,格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗,小鼠不死亡,小鼠死亡,體內轉化實驗過程,第一組,第二組,小飛守角制作,格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗,小鼠不死亡,小鼠死亡

5、,,第三組,第四組,小飛守角制作,小飛守角制作,肺炎雙球菌轉化實驗－－格里菲思實驗,結論：加熱殺死的S型細菌中，含有促成R型細菌轉化成S型活細菌的轉化因子。,注意：轉化因子是什么物質，格里菲思并不知道,小飛守角制作,S型活細菌,多糖 脂類 蛋白質 RNA DNA DNA+DNA酶,,,,,,R,R,R,R,R,R,S,,,㈡艾弗里的體外轉化實驗(圖解),(體外轉化實驗),小飛守角制作,小飛守角制

6、作,艾弗里的實驗,S型和R型細菌、細菌培養(yǎng)基,將S型細菌中的多糖、 蛋白質、脂類和DNA等提取出來，分別與R 型細菌進行混合。,1、實驗材料：2、實驗操作：,3、實驗結果：,4、結 論：,,實驗設計思路：設法把DNA與蛋白質分開，從而單獨地、直接地去觀察它們遺傳中的作用。,DNA是使R型菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質,DNA是遺傳物質、蛋白質等不是遺傳物質,小飛守角制作,但艾弗里的實驗受到科學家們的質疑： 因為當時的分離條件有限，

7、分離出來的DNA并非100%的純凈，純度最高時也還有0.02%的蛋白質。,小飛守角制作,,大腸桿菌T2噬菌體的模式圖,,專門寄生在大腸桿菌體內的病毒,頭部、尾部是由蛋白質組成,蛋白質、DNA,,三、噬菌體侵染細菌的實驗,1、T2噬菌體：,習性：,化學組成：,結構,,外殼：,內部：,,只有一個DNA分子,增殖：,侵染細菌,吸附,,注入核酸,,合成蛋白質與核酸,,組裝,,釋放,小飛守角制作,,,噬菌體增殖過程,細菌,噬菌體,,細菌DNA,

8、,,小飛守角制作,噬菌體侵染細菌的增殖過程,吸附,首先，噬菌體的尾端吸附在細菌的表面,小飛守角制作,吸附,小飛守角制作,噬菌體增殖的過程,吸附,,然后， 噬菌體通過尾軸把DNA全部注進細菌體內，而蛋白質外殼則留在細菌體外，不起作用。,小飛守角制作,噬菌體增殖的過程,吸附,,,噬菌體的 DNA 在細菌體內，使細胞本身的 DNA 解體，同時利用細菌的化學成分合成噬菌體自身的 DNA和蛋白質，,細菌要為噬菌體的增殖提供：場所、原料、酶、能量

9、。,小飛守角制作,噬菌體增殖的過程,吸附,,,,這些新合成的 DNA 和蛋白質外殼組裝出很多個與親代一模一樣的子代噬菌體。,小飛守角制作,噬菌體增殖的過程,吸附,,,,,最后，這些噬菌體由于細菌的解體而被釋放出來，再去侵染其他的細菌。,小飛守角制作,噬菌體增殖的過程,吸附,,,,,,小飛守角制作,1952年赫爾希和蔡斯用放射性同位素35S和32P分別標記T2噬菌體的蛋白質和DNA，并用標記的噬菌體侵染大腸桿菌。,2、實驗方法：放射性同位

10、素標記法，分別用35S標記蛋白質，用32P標記DNA。（為什么）,思考：為什么不標記C H O N?,因為DNA和蛋白質都含有C H O N元素，所以此實驗不能標記C H O N元素,小飛守角制作,蛋白質的組成元素：DNA 的組成元素：,C、H、O 、N、S,C、H、O、N 、P,（標記32p）,（標記35s ）,3、標記噬菌體方法：,標記細菌：在分別含有放射性同位素32p 和35s的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細菌,標記噬菌體：分別用上述細菌

11、培養(yǎng)T2噬菌體，制備32p含 的噬菌體和含35s的噬菌體,小飛守角制作,小飛守角制作,4、設計思路,S是蛋白質特有元素，P是DNA特有元素，用不同的放射性同位素分別標記DNA和蛋白質，直接單獨地去觀察它們的作用。,5、實驗過程,,第一步：標記細菌,,35s培養(yǎng)基+細菌,32p培養(yǎng)基+細菌,,35s標記的細菌,,32p標記的細菌,第二步：標記噬菌體,,噬菌體+35s標記的細菌,噬菌體+32p標記的細菌,,32p標記的噬菌體,,35s標記的

12、噬菌體,小飛守角制作,第三步：標記的噬菌體侵染未標記的細菌,,35s噬菌體,+,細菌,32P噬菌體,+,細菌,經過短時間的保溫后，用攪拌器攪拌、離心,第四步：測試放射性,,上清液放射性高，沉淀物放射性很低,,上清液放射性低，沉淀物放射性很高,結果分析,,細菌體內無35s體外有35s,,細菌體內有32P體外無32P,小飛守角制作,6、實驗分析,35S標記的噬菌體外殼并沒有進入細菌內部，而32P標記的噬菌體DNA進入了細菌內部。,7、實驗結

13、果,在噬菌體中，親代和子代之間具有連續(xù)性的物質是DNA，而不是蛋白質，即DNA是遺傳物質,小飛守角制作,T2噬菌體侵染細菌的實驗,小飛守角制作,T2噬菌體侵染細菌的實驗,小飛守角制作,,,,,小飛守角制作,標記噬菌體,35S標記蛋白質 32P標記DNA,子代噬菌體沒有35S上清液中有35S,子代噬菌體有32P上清液中沒有32P,結論：在親子代之間具有連續(xù)性的物質DNA，即DNA是遺傳物質，而沒有證明蛋白質不是遺傳物質,小飛

14、守角制作,討論,1、在噬菌體侵染細菌的實驗過程中（1）“短時間”指哪段時間？（2）“保溫”是為了什么？（3）為什么要攪拌？（4）噬菌體顆粒是指什么？（5）一個細胞是否只能被一個噬菌體侵染？,2、噬箘體侵染細菌的實驗是否證明了蛋白質不是遺傳物質,不能證明蛋白質不是遺傳物質，因為蛋白質沒有進入細菌體內。,小飛守角制作,3、上清液和沉淀物放射性的分析,（1）用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含放射性的原因,①保溫時間過短，有

15、一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中，上清液中出現放射性。,②保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，經離心后分布于上清液，也會使上清液中出現放射性。,（2）用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中有放射性的原因。,由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。,小飛守角制作,四、RNA是遺傳物質的實驗證明— 煙草花葉病毒感染煙草的實驗,1956年科學家發(fā)現，有些

16、病毒不含有DNA，只含有蛋白質和RNA，如煙草花葉病毒。 流感病毒、脊髓灰質炎病毒等的遺傳物質也是RNA。,小飛守角制作,煙草花葉病毒,,外殼,由蛋白質組成,核心,只有RNA分子,實驗過程：,1、提取煙草花葉病毒的蛋白質和RNA,2、用RNA和蛋白質分別感染煙草甲、乙,結果：甲出現病斑，乙無病斑,結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA,小飛守角制作,,蛋白質,小飛守角制作,五、DNA是主要的遺傳物質,所有生物的遺傳物質都是核

17、酸,,細胞生物,,原核生物,真核生物,,遺傳物質是DNA,,病毒,DNA病毒,,遺傳物質是DNA,RNA病毒,,遺傳物質是RNA,DNA是主要的遺傳物質：因為自然界中絕大多數的生物用DNA作為遺傳物質。,小飛守角制作,DNA是主要的遺傳物質,絕大多數生物遺傳物質是DNA少數生物遺傳物質是RNA,,結論：,小飛守角制作,思考：為什么說DNA是主要的遺傳物質？,生物的遺傳物質是 ，可分為和 兩大類。,

18、核酸,脫氧核糖核酸(DNA),核糖核酸(RNA),,,,絕大多數生物,具有細胞結構的生物,大多數病毒(含DNA),性狀是受 控制的,少數生物：含RNA的病毒,DNA,RNA,性狀是受 控制的,,,,,,例:病毒的遺傳物質是----------[ ] A.DNA B.RNA C.DNA和RNA D.DNA或RNA,D,小飛守角制作,煙草花葉病毒（TMV）能感染煙草葉使之出現感染斑，其化學成分為RNA和蛋

19、白質，可因苯酚的處理而發(fā)生RNA與蛋白質的分離。下圖是煙葉被TMV成分感染圖解，請據圖回答問題： ① ② ③ ①TMV感染 ②TMV的RNA感染③TMV的蛋白質感染 ③與①的結果不同，說明 。②與①的結果相同，說明

20、 。,蛋白質不是TMV的遺傳物質,RNA是TMV的遺傳物質,煙草花葉病毒實驗,小飛守角制作,小飛守角制作,小飛守角制作,小飛守角制作,如果用15N、32P、35S標記噬菌體后，讓其侵染細菌，在產生的子代噬菌體的組成結構成分中，能夠找到的放射性元素是,A、可在外殼中找到15N和35S,B、可在DNA中找到15N和32P,C、可在外殼中找到15N,D、可在DNA中找到15N、 32P、35S,B、可在DNA中找到15N和32P,

21、病毒的遺傳物質是（ ）人的遺傳物質是（ ）,DNA或RNA,DNA,小飛守角制作,小飛守角制作,小飛守角制作,小飛守角制作,小飛守角制作,小飛守角制作,小飛守角制作,某科學家做“噬菌體侵染細菌實驗”時，用放射性同位素標記噬菌體和細菌的有關結構或物質(如圖)。產生的100個子代噬菌體與親代噬菌體的形狀、大小完全一樣。 ⑴子代噬菌體的DNA應含有表

22、中的 和 元 素，各占 個和 個。 ⑵子代噬菌體中，只含32P的有 個；只含31P 的有 個；同時含32P、31P的有 個。,變式訓練,31P,100,32P,2,0,98,2,小飛守角制作,⑶子代噬菌體的蛋白質分子中都沒有 元素， 由此說明 ， ；子代噬菌體蛋白

23、質都含有 元素，這是因為 。⑷因為此實驗能證明作為遺傳物質應該具有的四個特點中的兩個：① ；② ，所以此實驗得出的結論是 。,32S,噬菌體蛋白質外殼沒有進入細菌內部,,DNA進入了細菌體內,35S,,子代噬菌

24、體的蛋白質外 殼是以細菌體內的氨基酸為原料合成的,DNA能自我復制,DNA能指導蛋白質的合成,DNA是遺傳物質,小飛守角制作,小飛守角制作,小飛守角制作,小飛守角制作,C．細胞外的32P含量有30%，原因是有部分標記的噬菌體還沒有侵染細菌，或者是侵染時間過長部分子代噬菌體從細菌中釋放出來D．本實驗證明噬菌體傳遞和復制遺傳特性的過程中DNA起著重要作用,B,小飛守角制作,下圖為用含32P的T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，據圖回答：,根據

25、上述實驗對下列問題進行分析：①圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng) ，其內的營養(yǎng)成分中是否含有32P？②圖中的A表示 過程，此過程中進入大腸桿菌,對下列可能出現的實驗誤差進行分析：①實驗測定，發(fā)現在攪拌后的上清液中含有0.8%的放射性，其最可能的原是 。②當接種噬菌體后培養(yǎng)時間過長，發(fā)現在攪拌后的上清液中發(fā)現有放射性，其最可能原因是-------

26、-,小飛守角制作,二、選擇題,3、用32P標記的噬菌體的DNA，用35S標記噬菌體的蛋白質，用這種噬菌體去侵染大腸桿菌，則新生的噬菌體內有的可含有 A.32P B.35S C.32P和35S D.二者皆無,4、噬菌體侵染細菌的實驗中，對在細菌體內合成蛋白質正確的敘述是（ ）A.原料、模板和酶來自細菌B.模板、酶來自噬菌體，核糖體和氨基酸的原料來自細菌C.指導蛋白質合成的DNA來自細菌，氨基酸

27、原料來自噬菌體D.指導蛋白質合成的DNA來自噬菌體，核糖體、氨基酸原料 和酶由細菌提供,,（A）,D,小飛守角制作,5、從肺炎雙球菌的S型活細菌中提取DNA，將s型DNA和R型活細菌混合培養(yǎng)時，R型活細菌的后代中有少量的S型菌體，這些S型的菌體的后代均為S型菌體。這個實驗表明DNA（ ）A、分子的結構相對穩(wěn)定 B、能夠自我復制C、能夠指導蛋白質的合成D、能夠引起遺傳的變異,6、不能夠引起實驗鼠患敗血癥死亡的處理方法

28、是 （ ）A、將無毒性的R型活細菌注射給實驗鼠B、將有毒性的S型活細菌注射給實驗鼠C、將無毒性的R型活細菌和加熱殺死的S型細菌混合 后注射給實驗鼠D、將有毒性的S型活細菌和加熱殺死的R型細菌混合 后注射給實驗鼠,D,A,小飛守角制作,7、某科學家做噬菌體侵染細菌的實驗時分別用同位素 ３２P和３５S作了標記（下表）,此實驗所得的結果時子噬菌體和母噬菌體的外形及侵染細菌的特征均相同，請分析：1、子