DNA是主要遺傳物質(zhì)公開課PPT課件

蛋白質(zhì)的基本組成單位蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸氨基酸氨基酸多種多樣的排列可能蘊(yùn)含遺傳信息氨基酸多種多樣的排列可能蘊(yùn)含遺傳信息蛋白質(zhì)是生物體主要的遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)是生物體主要的遺傳物質(zhì)第1頁(yè)/共31頁(yè)實(shí)驗(yàn)材料：兩種肺炎雙球菌 多糖類莢膜多糖類莢膜R型菌菌落:粗糙 無(wú)莢膜，無(wú)毒。S型菌菌落:光滑( mooth) 有莢膜，有毒。( ough)第2頁(yè)/共31頁(yè)1.1.將將無(wú)毒性的無(wú)毒性的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.將將有毒性有毒性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。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.將將無(wú)毒性無(wú)毒性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 后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。后注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡。（一）格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（一）格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)第3頁(yè)/共31頁(yè) 已經(jīng)被加熱殺死的已經(jīng)被加熱殺死的S S型細(xì)菌中，型細(xì)菌中，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子格里菲思實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么格里菲思實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么? 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：第4頁(yè)/共31頁(yè)多糖多糖 脂類脂類 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) RNA RNA DNADNA加熱殺死的加熱殺死的S S型細(xì)菌型細(xì)菌在殺死的在殺死的S S型細(xì)菌中含有哪些物質(zhì)？型細(xì)菌中含有哪些物質(zhì)？但究竟哪一個(gè)才是轉(zhuǎn)化因子呢？但究竟哪一個(gè)才是轉(zhuǎn)化因子呢？第5頁(yè)/共31頁(yè) 在證明在證明DNA還是蛋白質(zhì)或其他物還是蛋白質(zhì)或其他物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么？思路是什么？ 必須將蛋白質(zhì)、其他物質(zhì)與必須將蛋白質(zhì)、其他物質(zhì)與DNA分開，單獨(dú)、直接地觀察它們分開，單獨(dú)、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰(shuí)是遺傳物的作用，才能確定究竟誰(shuí)是遺傳物質(zhì)。質(zhì)。第6頁(yè)/共31頁(yè) （二）、（二）、 艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn)艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn)R型細(xì)菌R型細(xì)菌只長(zhǎng)R型菌只長(zhǎng)R型菌R型細(xì)菌S型菌R型細(xì)菌S型菌的型菌的DNAS型菌的型菌的蛋白質(zhì)或莢膜多糖蛋白質(zhì)或莢膜多糖S型菌的DNA+DNA酶第7頁(yè)/共31頁(yè) R R R R R S R R R R R R S R R SR S艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn)艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn) 1944年年DNADNA第8頁(yè)/共31頁(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：“轉(zhuǎn)化因子”是DNA，DNA才是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。（糾正了一個(gè)生物界的錯(cuò)誤的普遍共識(shí)）1 1、加入、加入DNADNA酶的組意圖何在？酶的組意圖何在？2 2、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能得出什么結(jié)論？、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能得出什么結(jié)論？第9頁(yè)/共31頁(yè) 艾弗里的實(shí)驗(yàn)引起了人們的注意，但是，由于艾弗里實(shí)驗(yàn)中提取出艾弗里的實(shí)驗(yàn)引起了人們的注意，但是，由于艾弗里實(shí)驗(yàn)中提取出的的DNA，純度最高時(shí)也還有，純度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)，因此，仍有人對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示懷的蛋白質(zhì)，因此，仍有人對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示懷疑。疑。有沒有比細(xì)菌更為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)材料？有沒有比細(xì)菌更為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)材料？1952年，以為實(shí)驗(yàn)材料，利用的新技術(shù)，完成了另一個(gè)更具有說(shuō)服力的實(shí)驗(yàn).思維碰撞思維碰撞第10頁(yè)/共31頁(yè)噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖二二.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)噬菌體中60%是蛋白質(zhì),40%是DNA.第11頁(yè)/共31頁(yè)T T2 2 噬菌體的特點(diǎn)噬菌體的特點(diǎn) 是一種專門是一種專門寄生寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒在大腸桿菌體內(nèi)的病毒 頭部和尾部的外殼是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，頭部?jī)?nèi)含有頭部和尾部的外殼是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，頭部?jī)?nèi)含有DNADNA在在自身遺傳物質(zhì)自身遺傳物質(zhì)的指導(dǎo)下進(jìn)行繁殖的指導(dǎo)下進(jìn)行繁殖, ,原料來(lái)自大腸桿菌原料來(lái)自大腸桿菌 子代噬菌體從子代噬菌體從宿主細(xì)胞宿主細(xì)胞裂解釋放裂解釋放。 噬菌體大腸桿菌第12頁(yè)/共31頁(yè)噬菌體侵染細(xì)菌的動(dòng)態(tài)過(guò)程：侵入別的細(xì)菌合成組裝釋放吸附注入合成組裝釋放吸附注入第13頁(yè)/共31頁(yè)1、實(shí)驗(yàn)材料：大腸桿菌 ，T2噬菌體2、實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記法二。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)二。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)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 思考思考：噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中：噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,為什么選擇為什么選擇35S和和32P分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA,用用14C和和18O可以嗎可以嗎?不可以不可以.因?yàn)樵谝驗(yàn)樵贒NA和蛋白質(zhì)中都含有和蛋白質(zhì)中都含有C和和O;而絕大多數(shù)而絕大多數(shù)的的S存在于蛋白質(zhì)中存在于蛋白質(zhì)中;絕大多數(shù)的絕大多數(shù)的P存在于存在于DNA中中第14頁(yè)/共31頁(yè)3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程：(1)標(biāo)記細(xì)標(biāo)記細(xì)菌菌細(xì)菌+含35S的培養(yǎng)基細(xì)菌+含32P的培養(yǎng)基含35S的細(xì)菌含32P的細(xì)菌(2)標(biāo)記噬菌體標(biāo)記噬菌體噬菌體+含35S的細(xì)菌噬菌體+含32P的細(xì)菌含35S的噬菌體含32P的噬菌體(3)噬菌體侵染細(xì)菌噬菌體侵染細(xì)菌含35S的噬菌體+細(xì)菌含32P的噬菌體+細(xì)菌: :上清液放射性很高上清液放射性很高, ,沉淀物放射沉淀物放射性很低性很低上清液放射性很低上清液放射性很低, ,沉淀物放射沉淀物放射性很高性很高二。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)二。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)第15頁(yè)/共31頁(yè)標(biāo)記 侵染 攪拌 離心， 檢測(cè)第16頁(yè)/共31頁(yè)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（短時(shí)間保溫）噬菌體侵染細(xì)菌（短時(shí)間保溫）攪拌離心攪拌離心觀察放射性的分布觀察放射性的分布“短時(shí)間短時(shí)間”：保證子代噬菌體的：保證子代噬菌體的DNADNA和蛋白質(zhì)在大腸桿菌中正處于合成和蛋白質(zhì)在大腸桿菌中正處于合成階段，子代噬菌體還沒有組裝好，階段，子代噬菌體還沒有組裝好，或雖已經(jīng)組裝但并未使細(xì)菌發(fā)生裂或雖已經(jīng)組裝但并未使細(xì)菌發(fā)生裂解解 “保溫保溫”：為噬菌體培養(yǎng)提供適宜為噬菌體培養(yǎng)提供適宜的恒定的溫度，以保證酶的活性。的恒定的溫度，以保證酶的活性。 攪拌的目的：使吸附在攪拌的目的：使吸附在細(xì)菌上的細(xì)菌上的噬菌體顆粒噬菌體顆粒與與細(xì)菌分離細(xì)菌分離離心的目的：離心的目的：讓上清液中讓上清液中析出重量較輕的噬菌體顆析出重量較輕的噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。留下被感染的大腸桿菌。 內(nèi)部DNA不存在了的噬菌體外殼第17頁(yè)/共31頁(yè)噬菌體比大腸桿菌輕噬菌體比大腸桿菌輕4、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果：上清液：沉淀物：噬菌體細(xì)菌(外殼)(被注入的DNA)35S標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)32P標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)標(biāo)記部位標(biāo)記部位放射性放射性情況情況上清液沉淀物蛋白質(zhì)DNA有放射性無(wú)無(wú)有放射性上清液上清液“放射性很高放射性很高” 沉淀物沉淀物“放射性很高放射性很高”？沉淀物也有放射性沉淀物也有放射性上清液也有放射性上清液也有放射性分離不完全分離不完全(噬菌體蛋白質(zhì)外殼噬菌體蛋白質(zhì)外殼)釋放出來(lái)的、未侵染釋放出來(lái)的、未侵染的噬菌體的噬菌體/釋放的/未侵染的)很高很低很低很高第18頁(yè)/共31頁(yè)第19頁(yè)/共31頁(yè)DNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì)1928年年 格里菲思格里菲思 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1944年年 艾弗里艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1952年年 赫爾希、蔡斯赫爾希、蔡斯噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)第20頁(yè)/共31頁(yè)DNADNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？第21頁(yè)/共31頁(yè)流感病毒流感病毒SARS病毒病毒煙草花葉病毒煙草花葉病毒下面這些生物的遺傳物質(zhì)是什么？下面這些生物的遺傳物質(zhì)是什么？第22頁(yè)/共31頁(yè)背景知識(shí)：背景知識(shí)：煙草花煙草花葉病毒葉病毒TMVTMV是由是由RNARNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)組成組成的，在感染煙草時(shí)，的，在感染煙草時(shí)，會(huì)出現(xiàn)致病斑。會(huì)出現(xiàn)致病斑。第23頁(yè)/共31頁(yè)煙草花葉病毒不含煙草花葉病毒不含DNA，只有，只有RNA和蛋白和蛋白質(zhì)，其遺傳物質(zhì)是什么？質(zhì)，其遺傳物質(zhì)是什么？煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA思路思路: :煙草花葉病毒的煙草花葉病毒的RNARNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開，和蛋白質(zhì)區(qū)分開，直接地、單獨(dú)地去觀察他們各自的作用，從直接地、單獨(dú)地去觀察他們各自的作用，從而判斷誰(shuí)才是遺傳物質(zhì)而判斷誰(shuí)才是遺傳物質(zhì)僅僅RNARNA能使煙草產(chǎn)生原樣病斑能使煙草產(chǎn)生原樣病斑僅蛋白質(zhì)能使煙草產(chǎn)生原樣病斑僅蛋白質(zhì)能使煙草產(chǎn)生原樣病斑RNARNA和蛋白質(zhì)都能使煙草產(chǎn)生原樣病斑和蛋白質(zhì)都能使煙草產(chǎn)生原樣病斑若出現(xiàn)結(jié)果則僅若出現(xiàn)結(jié)果則僅RNARNA是遺傳物質(zhì)；是遺傳物質(zhì)； 若出現(xiàn)結(jié)果則僅蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)；若出現(xiàn)結(jié)果則僅蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)； 若出現(xiàn)結(jié)果則若出現(xiàn)結(jié)果則RNARNA和蛋白質(zhì)都是遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)都是遺傳物質(zhì)課題：探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？課題：探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？第24頁(yè)/共31頁(yè)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNA分分離離感染感染煙草煙草感染感染煙草煙草實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)果出現(xiàn)病斑出現(xiàn)病斑不出現(xiàn)病斑不出現(xiàn)病斑實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)果第25頁(yè)/共31頁(yè)分離分離重組重組感染新的病毒產(chǎn)生哪種病毒？第26頁(yè)/共31頁(yè)三三.煙草花葉病毒重建實(shí)驗(yàn)煙草花葉病毒重建實(shí)驗(yàn)第27頁(yè)/共31頁(yè)細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物原核生物真核生物遺傳物質(zhì)是DNADNA非細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物遺傳物質(zhì)是RNARNA只含DNADNA的病毒：只含RNARNA的病毒：生生物物四?？偨Y(jié)4 4、由于大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNADNA，所以說(shuō)。但肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)只能證明。3 3、在只含RNARNA的少數(shù)病毒（煙草花葉病毒、HIVHIV、SARSSARS、流感、禽流感）中，RNARNA才作為遺傳物質(zhì)。2 2、凡是具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，既有DNADNA，又有RNARNA，遺傳物質(zhì)是DNADNA1 1、一切生物的遺傳物質(zhì)是核酸第28頁(yè)/共31頁(yè)4 4、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，在細(xì)菌內(nèi)合成子代、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，在細(xì)菌內(nèi)合成子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼噬菌體蛋白質(zhì)外殼DNADNA可以指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。可以指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。 1 1、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，對(duì)、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，對(duì)S S菌加熱處理，菌加熱處理，DNADNA仍具有生仍具有生物活性物活性DNADNA分子結(jié)構(gòu)具有相對(duì)穩(wěn)定性。分子結(jié)構(gòu)具有相對(duì)穩(wěn)定性。2 2、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，R R型細(xì)菌可以轉(zhuǎn)化生成型細(xì)菌可以轉(zhuǎn)化生成S S型細(xì)型細(xì)菌菌DNADNA可以發(fā)生可遺傳的變異。可以發(fā)生可遺傳的變異。3 3、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，DNADNA在親代與子代噬菌體中在親代與子代噬菌體中具有連續(xù)性具有連續(xù)性DNADNA可以發(fā)生復(fù)制，由親代傳遞給子代。可以發(fā)生復(fù)制，由親代傳遞給子代。五，作為五，作為遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)所必須具備的所必須具備的特點(diǎn)特點(diǎn): :第29頁(yè)/共31頁(yè)課堂小結(jié)_是一切生物的遺傳物質(zhì)，核酸包括_.細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是_，病毒的遺傳物質(zhì)是_。絕大多數(shù)生物都是以DNA作為遺傳物質(zhì)的，因此_是主要的遺傳物質(zhì)。 DNA主要存在于染色體上，因此，染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體.核酸脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）DNADNADNA或RNA第30頁(yè)/共31頁(yè)感謝您的觀看。第31頁(yè)/共31頁(yè)