dna是主要的遺傳物質(zhì)

1、第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì),第3章 基因的本質(zhì),琴海學(xué)校生物組---樊玉華,新聞,新華網(wǎng)曼谷4月7日電 泰國海嘯遇難者身份鑒定中心高級(jí)官員說，該國境內(nèi)在去年海嘯中遇難的總?cè)藬?shù)為5395人。從1月13日至今，一支國際法醫(yī)隊(duì)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(dá)2至5年的時(shí)間。,尸體的腐敗程度非常嚴(yán)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(nèi)具有對遺傳起決定作用的物質(zhì)。,,金絲猴的后代仍然是金絲猴,牛的后代仍然是牛,20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DNA組成的。在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？這個(gè)問題曾引起生物學(xué)界激烈的爭論。討論： 你認(rèn)為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)？,問題探討,,,,,小飛守角制作,作為遺傳物質(zhì)具備的條件,問題探討：,①能夠精確地復(fù)制自己，使前后代具有一定的連續(xù)性；②能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)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(jié)構(gòu)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(fù)制，并能 遺傳給后代。,小飛守角制作,一、對遺傳物質(zhì)的早期推測,1、主要觀點(diǎn)：蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì),2、對DNA的認(rèn)識(shí),（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(xué)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(xué)組成,小飛守角制作,㈠格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),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(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),1、肺炎雙球菌的類型,R型細(xì)菌與S型細(xì)菌怎樣區(qū)分,小飛守角制作,格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),小鼠不死亡,小鼠死亡,體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),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(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)－－格里菲思實(shí)驗(yàn),結(jié)論：加熱殺死的S型細(xì)菌中，含有促成R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型活細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子。,注意：轉(zhuǎn)化因子是什么物質(zhì)，格里菲思并不知道,小飛守角制作,S型活細(xì)菌,多糖 脂類 蛋白質(zhì) RNA DNA DNA+DNA酶,,,,,,R,R,R,R,R,R,S,,,㈡艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(圖解),(體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)),小飛守角制作,小飛守角制

6、作,艾弗里的實(shí)驗(yàn),S型和R型細(xì)菌、細(xì)菌培養(yǎng)基,將S型細(xì)菌中的多糖、 蛋白質(zhì)、脂類和DNA等提取出來，分別與R 型細(xì)菌進(jìn)行混合。,1、實(shí)驗(yàn)材料：2、實(shí)驗(yàn)操作：,3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：,4、結(jié) 論：,,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，從而單獨(dú)地、直接地去觀察它們遺傳中的作用。,DNA是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì),DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì),小飛守角制作,但艾弗里的實(shí)驗(yàn)受到科學(xué)家們的質(zhì)疑： 因?yàn)楫?dāng)時(shí)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(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)。,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(nèi)的病毒,頭部、尾部是由蛋白質(zhì)組成,蛋白質(zhì)、DNA,,三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),1、T2噬菌體：,習(xí)性：,化學(xué)組成：,結(jié)構(gòu),,外殼：,內(nèi)部：,,只有一個(gè)DNA分子,增殖：,侵染細(xì)菌,吸附,,注入核酸,,合成蛋白質(zhì)與核酸,,組裝,,釋放,小飛守角制作,,,噬菌體增殖過程,細(xì)菌,噬菌體,,細(xì)菌DNA,

8、,,小飛守角制作,噬菌體侵染細(xì)菌的增殖過程,吸附,首先，噬菌體的尾端吸附在細(xì)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(jìn)細(xì)菌體內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼則留在細(xì)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(xì)菌體內(nèi)，使細(xì)胞本身的 DNA 解體，同時(shí)利用細(xì)菌的化學(xué)成分合成噬菌體自身的 DNA和蛋白質(zhì)，,細(xì)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(zhì)外殼組裝出很多個(gè)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(xì)菌的解體而被釋放出來，再去侵染其他的細(xì)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(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，并用標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌。,2、實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位

10、素標(biāo)記法，分別用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)，用32P標(biāo)記DNA。（為什么）,思考：為什么不標(biāo)記C H O N?,因?yàn)镈NA和蛋白質(zhì)都含有C H O N元素，所以此實(shí)驗(yàn)不能標(biāo)記C H O N元素,小飛守角制作,蛋白質(zhì)的組成元素：DNA 的組成元素：,C、H、O 、N、S,C、H、O、N 、P,（標(biāo)記32p）,（標(biāo)記35s ）,3、標(biāo)記噬菌體方法：,標(biāo)記細(xì)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(xì)菌,標(biāo)記噬菌體：分別用上述細(xì)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(shè)計(jì)思路,S是蛋白質(zhì)特有元素，P是DNA特有元素，用不同的放射性同位素分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)，直接單獨(dú)地去觀察它們的作用。,5、實(shí)驗(yàn)過程,,第一步：標(biāo)記細(xì)菌,,35s培養(yǎng)基+細(xì)菌,32p培養(yǎng)基+細(xì)菌,,35s標(biāo)記的細(xì)菌,,32p標(biāo)記的細(xì)菌,第二步：標(biāo)記噬菌體,,噬菌體+35s標(biāo)記的細(xì)菌,噬菌體+32p標(biāo)記的細(xì)菌,,32p標(biāo)記的噬菌體,,35s標(biāo)記的

12、噬菌體,小飛守角制作,第三步：標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌,,35s噬菌體,+,細(xì)菌,32P噬菌體,+,細(xì)菌,經(jīng)過短時(shí)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(jié)果分析,,細(xì)菌體內(nèi)無35s體外有35s,,細(xì)菌體內(nèi)有32P體外無32P,小飛守角制作,6、實(shí)驗(yàn)分析,35S標(biāo)記的噬菌體外殼并沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，而32P標(biāo)記的噬菌體DNA進(jìn)入了細(xì)菌內(nèi)部。,7、實(shí)驗(yàn)結(jié)

13、果,在噬菌體中，親代和子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA，而不是蛋白質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì),小飛守角制作,T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),小飛守角制作,T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),小飛守角制作,,,,,小飛守角制作,標(biāo)記噬菌體,35S標(biāo)記蛋白質(zhì) 32P標(biāo)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(jié)論：在親子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)DNA，即DNA是遺傳物質(zhì)，而沒有證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),小飛

14、守角制作,討論,1、在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過程中（1）“短時(shí)間”指哪段時(shí)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(gè)細(xì)胞是否只能被一個(gè)噬菌體侵染？,2、噬箘體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)是否證明了蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)。,小飛守角制作,3、上清液和沉淀物放射性的分析,（1）用32P標(biāo)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(shí)間過短，有

15、一部分噬菌體還沒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，上清液中出現(xiàn)放射性。,②保溫時(shí)間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液，也會(huì)使上清液中出現(xiàn)放射性。,（2）用35S標(biāo)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(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中。,小飛守角制作,四、RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證明— 煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn),1956年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，有些

16、病毒不含有DNA，只含有蛋白質(zhì)和RNA，如煙草花葉病毒。 流感病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒等的遺傳物質(zhì)也是RNA。,小飛守角制作,煙草花葉病毒,,外殼,由蛋白質(zhì)組成,核心,只有RNA分子,實(shí)驗(yàn)過程：,1、提取煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)和RNA,2、用RNA和蛋白質(zhì)分別感染煙草甲、乙,結(jié)果：甲出現(xiàn)病斑，乙無病斑,結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,小飛守角制作,,蛋白質(zhì),小飛守角制作,五、DNA是主要的遺傳物質(zhì),所有生物的遺傳物質(zhì)都是核

17、酸,,細(xì)胞生物,,原核生物,真核生物,,遺傳物質(zhì)是DNA,,病毒,DNA病毒,,遺傳物質(zhì)是DNA,RNA病毒,,遺傳物質(zhì)是RNA,DNA是主要的遺傳物質(zhì)：因?yàn)樽匀唤缰薪^大多數(shù)的生物用DNA作為遺傳物質(zhì)。,小飛守角制作,DNA是主要的遺傳物質(zhì),絕大多數(shù)生物遺傳物質(zhì)是DNA少數(shù)生物遺傳物質(zhì)是RNA,,結(jié)論：,小飛守角制作,思考：為什么說DNA是主要的遺傳物質(zhì)？,生物的遺傳物質(zhì)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(shù)生物,具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,大多數(shù)病毒(含DNA),性狀是受 控制的,少數(shù)生物：含RNA的病毒,DNA,RNA,性狀是受 控制的,,,,,,例:病毒的遺傳物質(zhì)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(xiàn)感染斑，其化學(xué)成分為RNA和蛋

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

20、 。,蛋白質(zhì)不是TMV的遺傳物質(zhì),RNA是TMV的遺傳物質(zhì),煙草花葉病毒實(shí)驗(yàn),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(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)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(zhì)是（ ）人的遺傳物質(zhì)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(xué)家做“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”時(shí)，用放射性同位素標(biāo)記噬菌體和細(xì)菌的有關(guān)結(jié)構(gòu)或物質(zhì)(如圖)。產(chǎn)生的100個(gè)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(yīng)含有表

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

23、質(zhì)都含有 元素，這是因?yàn)?。⑷因?yàn)榇藢?shí)驗(yàn)?zāi)茏C明作為遺傳物質(zhì)應(yīng)該具有的四個(gè)特點(diǎn)中的兩個(gè)：① ；② ，所以此實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是 。,32S,噬菌體蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部,,DNA進(jìn)入了細(xì)菌體內(nèi),35S,,子代噬菌

24、體的蛋白質(zhì)外 殼是以細(xì)菌體內(nèi)的氨基酸為原料合成的,DNA能自我復(fù)制,DNA能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,DNA是遺傳物質(zhì),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(xì)胞外的32P含量有30%，原因是有部分標(biāo)記的噬菌體還沒有侵染細(xì)菌，或者是侵染時(shí)間過長部分子代噬菌體從細(xì)菌中釋放出來D．本實(shí)驗(yàn)證明噬菌體傳遞和復(fù)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(shí)驗(yàn)，據(jù)圖回答：,根據(jù)

25、上述實(shí)驗(yàn)對下列問題進(jìn)行分析：①圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng) ，其內(nèi)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(jìn)入大腸桿菌,對下列可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行分析：①實(shí)驗(yàn)測定，發(fā)現(xiàn)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(dāng)接種噬菌體后培養(yǎng)時(shí)間過長，發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中發(fā)現(xiàn)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(biāo)記的噬菌體的DNA，用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)，用這種噬菌體去侵染大腸桿菌，則新生的噬菌體內(nèi)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(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，對在細(xì)菌體內(nèi)合成蛋白質(zhì)正確的敘述是（ ）A.原料、模板和酶來自細(xì)菌B.模板、酶來自噬菌體，核糖體和氨基酸的原料來自細(xì)菌C.指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的DNA來自細(xì)菌，氨基酸

27、原料來自噬菌體D.指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的DNA來自噬菌體，核糖體、氨基酸原料 和酶由細(xì)菌提供,,（A）,D,小飛守角制作,5、從肺炎雙球菌的S型活細(xì)菌中提取DNA，將s型DNA和R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)時(shí)，R型活細(xì)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(gè)實(shí)驗(yàn)表明DNA（ ）A、分子的結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定 B、能夠自我復(fù)制C、能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成D、能夠引起遺傳的變異,6、不能夠引起實(shí)驗(yàn)鼠患敗血癥死亡的處理方法

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