搜索
第1节DNA是主要的遗传物质第3章基因的本质琴海学校生物组---樊玉华新闻新华网曼谷4月7日电泰国海啸遇难者身份鉴定中心高级官员说，该国境内在去年海啸中遇难的总人数为5395人。从1月13日至今，一支国际法医队伍已查明其中1176具尸体的身份，但要完成全部鉴定工作仍需长达2至5年的时间。尸体的腐败程度非常严重，面目全非，如何鉴定身份？？DNA鉴定生物界：形形色色多种多样生物的性状之所以能够由亲代遗传给子代是由于生物体内具有对遗传起决定作用的物质。金丝猴的后代仍然是金丝猴牛的后代仍然是牛20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。讨论：你认为遗传物质可能具有什么特点？小飞守角制作作为遗传物质具备的条件问题探讨：①能够精确地复制自己，使前后代具有一定的连续性；②能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程；③能够贮存大量遗传信息；④结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。小飞守角制作一、对遗传物质的早期推测1、主要观点：蛋白质是生物体的遗传物质2、对DNA的认识（1）生物大分子：由许多脱氧核苷酸聚合而成（2）基本组成单位：脱氧核苷酸①化学组成：磷酸、脱氧核糖、含氮碱基三部分②种类：4种、差别在于含氮碱基的不同小飞守角制作脱氧核苷酸的化学组成小飞守角制作㈠格里菲思体内转化实验菌体有多糖类的荚膜，它的菌落表面光滑，有毒性，可以使人患肺炎或使小鼠患败血症。菌体无多糖类的荚膜，它的菌落表面粗糙，无毒性。二、肺炎双球菌的转化实验1、肺炎双球菌的类型R型细菌与S型细菌怎样区分小飞守角制作格里菲思的肺炎双球菌转化实验小鼠不死亡小鼠死亡体内转化实验过程第一组第二组小飞守角制作格里菲思的肺炎双球菌转化实验小鼠不死亡小鼠死亡第三组第四组小飞守角制作小飞守角制作肺炎双球菌转化实验－－格里菲思实验小鼠不死亡小鼠死亡小鼠不死亡R型活细菌注射小鼠体内S型活细菌注射小鼠体内加热杀死后的S型细菌注射小鼠体内加热杀死后的S型细菌+R型活细菌注射小鼠体内小鼠患败血症死亡，R型活细菌+S型活细菌结论：加热杀死的S型细菌中，含有促成R型细菌转化成S型活细菌的转化因子。注意：转化因子是什么物质，格里菲思并不知道小飞守角制作S型活细菌多糖脂类蛋白质RNADNADNA+DNA酶分别与R型活细菌混合培养RRRRRRSRS㈡艾弗里的体外转化实验(图解)(体外转化实验)小飞守角制作小飞守角制作艾弗里的实验S型和R型细菌、细菌培养基将S型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别与R型细菌进行混合。1、实验材料：2、实验操作：3、实验结果：4、结论：实验设计思路：设法把DNA与蛋白质分开，从而单独地、直接地去观察它们遗传中的作用。DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质DNA是遗传物质、蛋白质等不是遗传物质小飞守角制作但艾弗里的实验受到科学家们的质疑：因为当时的分离条件有限，分离出来的DNA并非100%的纯净，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质。小飞守角制作大肠杆菌T2噬菌体的模式图专门寄生在大肠杆菌体内的病毒头部、尾部是由蛋白质组成蛋白质、DNA三、噬菌体侵染细菌的实验1、T2噬菌体：习性：化学组成：结构外壳：内部：只有一个DNA分子增殖：侵染细菌吸附注入核酸合成蛋白质与核酸组装释放小飞守角制作噬菌体增殖过程细菌噬菌体细菌DNA小飞守角制作噬菌体侵染细菌的增殖过程吸附首先，噬菌体的尾端吸附在细菌的表面小飞守角制作吸附小飞守角制作噬菌体增殖的过程吸附注入核酸然后，噬菌体通过尾轴把DNA全部注进细菌体内，而蛋白质外壳则留在细菌体外，不起作用。小飞守角制作噬菌体增殖的过程吸附注入合成蛋白质核酸噬菌体的DNA在细菌体内，使细胞本身的DNA解体，同时利用细菌的化学成分合成噬菌体自身的DNA和蛋白质，细菌要为噬菌体的增殖提供：场所、原料、酶、能量。小飞守角制作噬菌体增殖的过程吸附注入合成组装这些新合成的DNA和蛋白质外壳组装出很多个与亲代一模一样的子代噬菌体。小飞守角制作噬菌体增殖的过程吸附注入合成组装释放最后，这些噬菌体由于细菌的解体而被释放出来，再去侵染其他的细菌。小飞守角制作噬菌体增殖的过程吸附注入合成组装释放小飞守角制作1952年赫尔希和蔡斯用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，并用标记的噬菌体侵染大肠杆菌。2、实验方法：放射性同位素标记法，分别用35S标记蛋白质，用32P标记DNA。（为什么）思考：为什么不标记CHON?因为DNA和蛋白质都含有CHON元素，所以此实验不能标记CHON元素小飞守角制作蛋白质的组成元素：DNA的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P（标记32p）（标记35s）3、标记噬菌体方法：标记细菌：在分别含有放射性同位素32p和35s的培养基中培养细菌标记噬菌体：分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备32p含的噬菌体和含35s的噬菌体小飞守角制作小飞守角制作4、设计思路S是蛋白质特有元素，P是DNA特有元素，用不同的放射性同位素分别标记DNA和蛋白质，直接单独地去观察它们的作用。5、实验过程第一步：标记细菌35s培养基+细菌32p培养基+细菌35s标记的细菌32p标记的细菌第二步：标记噬菌体噬菌体+35s标记的细菌噬菌体+32p标记的细菌32p标记的噬菌体35s标记的噬菌体小飞守角制作第三步：标记的噬菌体侵染未标记的细菌35s噬菌体+细菌32P噬菌体+细菌经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心第四步：测试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，沉淀物放射性很高结果分析细菌体内无35s体外有35s细菌体内有32P体外无32P小飞守角制作6、实验分析35S标记的噬菌体外壳并没有进入细菌内部，而32P标记的噬菌体DNA进入了细菌内部。7、实验结果在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质，即DNA是遗传物质小飞守角制作T2噬菌体侵染细菌的实验小飞守角制作T2噬菌体侵染细菌的实验小飞守角制作离心离心小飞守角制作标记噬菌体噬菌体侵染细菌测试放射性35S标记蛋白质32P标记DNA子代噬菌体没有35S上清液中有35S子代噬菌体有32P上清液中没有32P结论：在亲子代之间具有连续性的物质DNA，即DNA是遗传物质，而没有证明蛋白质不是遗传物质过程A组B组小飞守角制作讨论1、在噬菌体侵染细菌的实验过程中（1）“短时间”指哪段时间？（2）“保温”是为了什么？（3）为什么要搅拌？（4）噬菌体颗粒是指什么？（5）一个细胞是否只能被一个噬菌体侵染？2、噬箘体侵染细菌的实验是否证明了蛋白质不是遗传物质不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质没有进入细菌体内。小飞守角制作3、上清液和沉淀物放射性的分析（1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因①保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。（2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因。由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。小飞守角制作四、RNA是遗传物质的实验证明—烟草花叶病毒感染烟草的实验1956年科学家发现，有些病毒不含有DNA，只含有蛋白质和RNA，如烟草花叶病毒。流感病毒、脊髓灰质炎病毒等的遗传物质也是RNA。小飞守角制作烟草花叶病毒外壳由蛋白质组成核心只有RNA分子实验过程：1、提取烟草花叶病毒的蛋白质和RNA2、用RNA和蛋白质分别感染烟草甲、乙结果：甲出现病斑，乙无病斑结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA小飞守角制作蛋白质小飞守角制作五、DNA是主要的遗传物质所有生物的遗传物质都是核酸细胞生物原核生物真核生物遗传物质是DNA病毒DNA病毒遗传物质是DNARNA病毒遗传物质是RNADNA是主要的遗传物质：因为自然界中绝大多数的生物用DNA作为遗传物质。小飞守角制作DNA是主要的遗传物质绝大多数生物遗传物质是DNA少数生物遗传物质是RNA结论：小飞守角制作思考：为什么说DNA是主要的遗传物质？生物的遗传物质是，可分为和两大类。核酸脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)绝大多数生物具有细胞结构的生物大多数病毒(含DNA)性状是受控制的少数生物：含RNA的病毒DNARNA性状是受控制的例:病毒的遗传物质是----------[]A.DNAB.RNAC.DNA和RNAD.DNA或RNAD小飞守角制作烟草花叶病毒（TMV）能感染烟草叶使之出现感染斑，其化学成分为RNA和蛋白质，可因苯酚的处理而发生RNA与蛋白质的分离。下图是烟叶被TMV成分感染图解，请据图回答问题：①②③①TMV感染②TMV的RNA感染③TMV的蛋白质感染(1)③与①的结果不同，说明。(2)②与①的结果相同，说明。蛋白质不是TMV的遗传物质RNA是TMV的遗传物质烟草花叶病毒实验小飞守角制作2．体内转化和体外转化实验的比较体内转化实验体外转化实验培养细菌在小鼠体内培养基实验对照R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各组成成分的作用进行对照巧妙构思用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质联系(1)所用材料相同(2)体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸(3)两实验都遵循对照原则和单一变量原则小飞守角制作透析S型细菌与R型细菌含量变化曲线将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后，注射到小鼠体内，两种细菌含量变化如图所示。(1)ab段R型细菌减少，是由于R型细菌被小鼠的免疫系统杀死，bc段R型细菌增多是由于有毒的S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力下降。(2)S型细菌由无到有是加热杀死的S型细菌的DNA进入R型细菌，一部分R型细菌转化为S型细菌。小飞守角制作3．与肺炎双球菌转化实验的比较小飞守角制作如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素是A、可在外壳中找到15N和35SB、可在DNA中找到15N和32PC、可在外壳中找到15ND、可在DNA中找到15N、32P、35SB、可在DNA中找到15N和32P病毒的遗传物质是（）人的遗传物质是（）DNA或RNADNA小飞守角制作例1[2016·安庆模考]下图甲是肺炎双球菌的体内转化实验，图乙是噬菌体侵染细菌的实验。关于这两个实验的分析正确的是()A．甲图中将R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠体内，R型细菌向S型细菌发生了转化，转化的原理是基因重组B．乙图中搅拌的目的是提供给大肠杆菌更多的氧气，离心的目的是促进大肠杆菌和噬菌体分离C．用32P、35S标记的噬菌体，分别侵染未标记的细菌，离心后放射性分别主要在上清液、沉淀物中D．若用无放射性标记的噬菌体侵染体内含35S标记的细菌，离心后放射性主要分布在上清液中小飞守角制作2．下列与艾弗里的肺炎双球菌转化实验相关的叙述中，错误的是()A．需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定B．配制培养基的成分应适合肺炎双球菌生长和繁殖C．转化的有效性与R型细菌的DNA的纯度有密切关系D．实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质小飞守角制作3．[2015·江西九校联考]20世纪70年代，科学家利用小鼠进行了体内转化实验，探究遗传物质。实验1：R型细菌＋小鼠→存活实验2：S型细菌＋小鼠→死亡→分离出S型细菌实验3：S型细菌＋加热＋小鼠→存活实验4：S型细菌＋加热＋R型细菌＋小鼠→死亡请回答下列相关问题。(1)在实验4中死亡的小鼠中能够分离出________型细菌。(2)除了用上述注射法，通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌外，你还可以通过怎样的方法区别R型S型和R显微镜下观察细菌有无荚膜或在固体培