3.1 DNA是主要的遗传物质 课件（共21张PPT）

(共21张PPT)
DNA是主要的遗传物质
遗传学发展史事件回顾：
孟德尔
通过豌豆杂交实验，揭示了遗传规律，提出遗传因子概念。
约翰逊
通过观察蝗虫细胞减数分裂提出假说：基因位于染色体上。
萨 顿
命名“遗传因子”为基因。
摩尔根
1909-1933年
通过果蝇杂交实验证明：基因位于染色体上。
1866年
1903年
1909年
科学家发现：染色体主要组成成分蛋白质和DNA。
蛋白质与DNA，谁是遗传物质？
20世纪中叶
1.据你目前掌握的知识推测：你认为遗传物质可能具有什么特点？
思 考：
能够储存大量的遗传信息。
可以准确的复制，并传递给下一代。
结构比较稳定。
可以控制生物的性状。
……
2. 提供一种证明某一种物质是遗传物质的可行方法。
思路：施加、去除该物质观察生物性状的变化。
一.肺炎链球菌的转化实验
比较项目 R型 S型
荚膜 无荚膜 有荚膜
致病性 无 有
菌落 粗糙 光滑
认识肺炎链球菌
第二组
注射R型活细菌
小鼠不死亡
第一组
小鼠死亡，
分离出S型活细菌
注射S型活细菌
小鼠不死亡
第三组
注射加热致死的S型细菌
小鼠死亡，
分离出S型活细菌
第四组
R型活细菌+
加热致死S型细菌
其后代也是有致病性的S型细菌
（一）体内转化实验
实验分析：
说明小鼠体内存活的S型细菌能繁殖，能将S型菌的特征传递给后代，这是一种遗传现象。
能控制生物的性状是遗传物质的特点。
实验结论：
一.肺炎链球菌的转化实验
R型 S型
转化因子
（一）体内转化实验
这种转化因子究竟是什么物质呢？
请简要说出你的实验设计思路？
思 考：
实验思路：
设法逐步去除S型细菌的各组分后，分别与R型活细菌混合培养，观察是否具有转化活性。
思考：
如何进一步去除细菌各组分？
酶解法
这就是实验设计的“减法原理”人为除去某个影响因素后，观察实验结果的变化。
一.肺炎链球菌的转化实验
S型细菌的细胞提取物
有R型细菌的培养基
+
混合
R型细菌
S型细菌
第一组
蛋白酶（或RNA酶、酯酶）
+
混合
S型细菌的细胞提取物
有R型细菌的培养基
R型细菌
S型细菌
第二至四组
+
混合
DNA酶
S型细菌的细胞提取物
有R型细菌的培养基
只长R型细菌
第五组
（二）体外转化实验
实验结果：
组别 S型细菌细胞提取物的处理方法 实验结果
1 不做处理 将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中 R型+S型
2 蛋白酶 R型+S型
3 RNA酶 R型+S型
4 脂酶 R型+S型
5 DNA酶 R型
结果分析：
只有DNA酶能阻止转化实验，这表明被DNA酶分解的DNA极有可能就是细胞提取物中有活性的转化因子。
进一步分析：细胞提取物的理化特性
分子量很大、氮磷比约为1.67、在260nm的紫外线照射时有最大吸收峰值、检测DNA的二苯胺反应结果是强阳性、检测RNA的苔黑酚反应结果是弱阳性、两种检测蛋白质的方法结果都是阴性等等。---与DNA的特性极为相似
实验结论：DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质。
思考：
细胞提取物的主要成分确实就是DNA吗？
发现并命名噬菌体
科学家获得第一张噬菌体侵染细菌的电镜图
一个团队一直致力于噬菌体复制机制和遗传结构的探索。
他们认为要认识遗传物质的本质，最有效的方法莫过于研究最小、最简单的生命结构：病毒。
而细菌病毒比动物病毒更容易分离和培养。
某种噬菌体
研究历程：
二.噬菌体侵染细菌的实验
T2噬菌体简介：
结构：一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒， 它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部含有DNA。
T2噬菌体
T2噬菌体简介：
繁殖：基于电镜观察和很多实验研究，科学家推测：
噬菌体侵染细菌的电镜照片
二.噬菌体侵染细菌的实验
噬菌体感染宿主细胞时，首先吸附在细菌的外部，然后将其遗传物质注入细菌，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增值到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。
思考：
有什么方法可以验证注入细菌的是噬菌体的哪种成分？
32P标记的噬菌体
C、H、O、N、P
35S标记的噬菌体
C、H、O、N、S
先在含有放射性同位素的培养基上培养大肠杆菌，再培养噬菌体。
思考：
如何使噬菌体上的物质被标记？
噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中。
噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在细胞外。
这一结果说明什么？
实验过程：
结论：
噬菌体侵染细菌时， DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳留在细胞外。
子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。
二.噬菌体侵染细菌的实验
吸附
注入
DNA
合成DNA
和蛋白质
组装
释放
T2噬菌体侵染细菌的增殖过程建模：
二.噬菌体侵染细菌的实验
只有DNA是遗传物质吗？
思 考：
科学家的研究还在继续……
RNA
蛋白质
分离
蛋白质
RNA
侵染
侵染
结果
结果
得到全新病毒
不能
得到病毒
不患病
患病
实验结论：烟草花叶病毒（RNA病毒）的遗传物质是RNA。
肺炎链球菌的转化实验
T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
DNA是肺炎链球菌、T2噬菌体的遗传物质
RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
DNA是有细胞结构的生物和DNA病毒的遗传物质
RNA是RNA病毒的遗传物质
更多实验证据
更多实验证据
DNA是主要的遗传物质
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