一轮复习DNA是主要的遗传物质上课用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,一轮复习DNA是主要的遗传物质上课用,一、,DNA,是遗传物质的证据,1,间接证据,(,早期推测,),A:,蛋白质,是遗传物质,(20,世纪,20,年代,),各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的 。氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着 。,蛋白质,遗传信息,推测： 是遗传物质。,蛋白质,一、,DNA,是遗传物质的证据,1,间接证据,(,早期推测,),稳定,DNA,蛋白质,DNA,DNA,连续,B:,DNA,是遗传物质,遗传物质必须具备的特点,1,、具有存储巨大数量信息的可能,2,、在生长和繁殖过程中能精确的自我复制,3,、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性,状和新陈代谢,4,、分子结构相对稳定（但特殊情况下能产,生变异）,问题：两种不同的推测如何求证呢？,一、,DNA,是遗传物质的证据,2,直接证据,(1),肺炎双球菌转化实验,格里菲思转化实验,(,体内转化,),菌落,荚膜,毒性,R型细菌菌落,粗糙,无多糖荚膜,S型细菌菌落,光滑,有多糖荚膜,两种菌落的比较,无毒,有毒,2,直接证据,(1),肺炎双球菌转化实验,格里菲思转化实验,(,体内转化,),注入R型活细菌，小鼠不死亡。,注入S型活细菌，小鼠死亡。,R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合后注入，小鼠死亡。,注入加热杀死的,S型细菌，小鼠不死亡。,实验结论：,已经被加热杀死的,S,型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质,实验结果：从第四组小鼠体内分理处,S,型活细菌,转化因子,(1),在加热杀死的,S,型细菌中，其蛋白质变性失活，而,DNA,在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。,(2),转化的实质并不是基因发生突变，而是,S,型细菌的,DNA,片段整合到了,R,型细菌的,DNA,中，即实现了基因重组。,(3),在转化过程中并不是所有的,R,型细菌均转化成,S,型细菌，而是只有少部分,R,型细菌转化为,S,型细菌。原因是转化受,DNA,的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响。,加热灭活的,S,菌为什么能让,R,型菌转变成,S,菌？,本实验体现了一个完整的科学发现过程的一部分，即发现问题,提出假说,实验验证,得出结论的前两步，后两步由艾弗里完成。,如果请你设计一个实验来确定转化因子，你的实验设计思路是什么,?,艾弗里转化实验,(,体外转化,),S型细菌,分别与,R型活细菌培养,R型,R型,R型与S型,分 离,多糖,蛋白质,DNA,DNA酶,R型,艾弗里转化实验,(,体外转化,),实验结果：,只有加入,DNA才转化；,DNA越纯，转化越有效；,用DNA酶处理DNA，不再转化。,实验结论,:转化因子是DNA。,艾弗里转化实验,(,体外转化,),艾弗里的实验设计有什么巧妙之处？,把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA的作用；,设计对照实验，用DNA酶处理，观察DNA的作用。,2、将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型细菌的含量变化情况如图所示：,a、从免疫学角度解释：曲线ab段下降的原因是,R型菌被小鼠的免疫系统所消灭,b、曲线bc段上升的原因是,部分,R型细菌转化,为有毒,S型细菌后在小鼠体内增殖，导致小鼠,的免疫力下降,0,含量,时间,a,b,c,R型细菌,S型细菌,艾弗里转化实验,(,体外转化,),艾弗里的实验有什么不足之处？,受技术限制,DNA,无法,100%,提纯，总含少量蛋白质。因此，仍有人对实验结论表示怀疑。,噬菌体侵染细菌的动态过程：,动画,侵入别的细菌,侵入,合成,吸附,组装,释放,吸附,侵入,合成,组装,释放,三、 噬菌体侵染细菌的实验,1952,年赫尔希和沙斯,T2,噬菌体侵染大肠杆菌的实验,实验方法,:,同位素标记法,同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫做示踪元素。用示踪元素标记的化合物，化学性质不变。人们可以根据这种化合物的性质，对有关的一系列化学反应进行追踪。这种科学研究方法叫做同位素标记法。,在,T,2,噬菌体的化学分析中,对蛋白质和,DNA,的进一步分析表明,:,硫仅存在于蛋白质分子中,99%,的磷都存在于,DNA,分子中,.,1.,用哪些同位素标记,DNA,和蛋白质,?,提示：,DNA,有，但多数蛋白质没有的元素是哪种？只有蛋白质有，而,DNA,没有的元素又是哪种？,用,35,S,标记部分噬菌体的蛋白质，,用,32,P,标记部分噬菌体的,DNA,。,怎样用同位素分别标记,DNA,和蛋白质,?,1.,用分别放有,35,S,和,32,P,的培养基,培养细菌,2.,用噬菌体分别侵染上述细菌,3.,制备分离只含,35,S,或只含,32,P,的噬菌体,（,2,）实验过程：,蛋白质含,35,S,的噬菌体,+,细菌,(,未标记,),上清液,(T2,噬菌体颗粒,),-,含放射性物质,35,S,沉淀被感染的细菌和新形成的噬菌体,-,未检测到,35,S,说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内,离心,用放射性同位素,35,S,标记噬菌体外壳蛋白质,用放射性同位素,32,P,标记内部,DNA,DNA,含,32,P,的噬菌体,+,细菌,(,未标记,),(T2,噬菌体颗粒,),-,未检测到,32,P,被感染的细菌和新形成,的噬菌体中,-,检测到,32,P,说明,DNA,进入到细菌内去了,离心,蔡斯和赫尔希的实验设计：,2、在噬菌体侵染细菌后、大肠杆菌裂解前搅拌，使细菌外的噬菌体与细菌分离；,3、取上清液和沉淀物分别检测其放射性，结果如下：,分组,噬菌体的标记,上清液,沉淀物,A,35,S,很高,很低,B,32,P,很低,很高,结论： 才是真正的遗传物质,DNA,3、根据蔡斯和赫尔希的实验设计回答下列问题：,上清液和沉淀物中的成分分别是,和,，原因是：,。,进入细菌体内的是噬菌体的,依据是：,。,该实验能否证明DNA是遗传物质？能否证明蛋白质不是物质？,噬菌体外壳,细菌,两者密度不同,DNA,放射性,32,P,存在于沉淀物中,只能证明,DNA,是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质外壳未进入细菌。,练习：,二、,DNA,是主要的遗传物质,是遗传物质的证据,烟草花叶病毒,(TMV),对烟草的感染与重建,烟草花叶病毒,(,简称,TMV),，其基本成分是蛋白质和,RNA,，体内无,DNA,。为查明其遗传物质，,1957,年格勒和施拉姆进行了如下实验：,(1),实验一,二、,DNA,是主要的遗传物质,是遗传物质的证据,结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 。,二、,DNA,是主要的遗传物质,是遗传物质的证据,(2),实验二,RNA,2,DNA,是主要的遗传物质,普遍性规律,(1),一切生物的遗传物质是核酸,(DNA,或,RNA),。,(2),凡细胞生物,(,不论是真核生物还是原核生物,),，其遗传物质都是,DNA,，其细胞中的,RNA,只是遗传信息表达的媒介。,(3)DNA,病毒,(,如噬菌体,),的遗传物质是,DNA,；只有极少数,RNA,病毒的遗传物质是,RNA,。,结论：绝大多数生物的遗传物质是,DNA,，即,DNA,是主要的遗传物质。,二、,DNA,是主要的遗传物质,返回,生物的遗传物质,无细胞结构,真核生物和原核生物,一切生物的遗传物质是核酸，,DNA,是主要的遗传物质,有细胞结构,病毒,DNA,RNA,或,DNA,返回,1.,肺炎双球菌的转化实验,(1),加热杀死的,S,型细菌能使,R,型活细菌发生转化的原因：加热到一定温度，蛋白质的分子结构,(,空间结构,),会被破坏而变性，从而丧失生物活性。因此，加热引起蛋白质变性是导致,S,型细菌死亡的原因。,S,型细菌体内的,DNA,热稳定性较高，把,DNA,溶液加热至沸点，可使其氢键断裂，双螺旋解体，但若将其缓慢冷却，分离的单链又可部分地得以重聚，恢复其双螺旋结构。因此，在一定温度范围内，加热不会导致,DNA,变性。,当与,R,型细菌混合培养时，,S,型细菌,DNA,进入,R,型细菌体内，这叫,DNA,的转化。,1.,肺炎双球菌的转化实验,2,噬菌体侵染细菌的实验,(1),用放射性元素无法直接标记无自主代谢能力的噬菌体，只有用相关元素标记其宿主，再让噬菌体侵染宿主，才能使其增殖，子代被标记。,(2),噬菌体在宿主细胞中的增殖过程包括：吸附,注入,合成,装配,释放。,(3),从组成化合物的元素可知，,S,只存在于某些蛋白质中，,P,主要分布于,DNA(,核酸,),中，故可用其同位素标记两种成分。,(4),虽然细菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验方法不同,(,前者为直接分离培养法，后者为放射性同位素示踪法,),，但思路基本一致且都遵循了对照原则。,(5),两个实验的结论都是,DNA,是遗传物质,2,噬菌体侵染细菌的实验,实验过程中排除干扰因素的常用方法,将各种物质分开来分别实验。,用同位素进行示踪,(,如在噬菌体侵染细菌的实验中用,32,P,和,35,S,分别标记,DNA,和蛋白质,),。,利用酶的专一性除去某些干扰物质,(,如在肺炎双球菌的转化实验中选用,DNA,酶降解,DNA,作对照实验,),。,