高中生物(浙科版必修2)第三章同步教學(xué)課件-31 核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)

1、第三章 遺傳的分子基礎(chǔ)第一節(jié) 核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)一、染色體的化學(xué)組成一、染色體的化學(xué)組成蛋白質(zhì)含量約為蛋白質(zhì)含量約為DNA的兩倍的兩倍，RNA含量很少，還不含量很少，還不到到DNA量的量的10%。染色體染色體DNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNA組蛋白組蛋白非組蛋白非組蛋白主要主要思考思考：誰是遺傳物質(zhì)呢？誰是遺傳物質(zhì)呢？DNA 蛋白質(zhì)！DNADNA是遺傳物質(zhì)的是遺傳物質(zhì)的間接間接證據(jù)證據(jù)1. 細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的DNA，都有都有復(fù)制和遺傳的自主性復(fù)制和遺傳的自主性。2. 同一種生物不同發(fā)育時(shí)期或不同組織細(xì)胞中的同一種生物不同發(fā)育時(shí)期或不同組織細(xì)胞中的DNA含量含量基本相等基本相等，而精子

2、中的，而精子中的DNA含量恰好是體細(xì)胞中的含量恰好是體細(xì)胞中的一半一半。3. 所有能夠誘發(fā)所有能夠誘發(fā)DNA結(jié)構(gòu)變異結(jié)構(gòu)變異的因素，均能引起的因素，均能引起生物的生物的遺傳突變遺傳突變。4. 蛋白質(zhì)的質(zhì)量可變性蛋白質(zhì)的質(zhì)量可變性，不符合作為遺傳物質(zhì)能保持，不符合作為遺傳物質(zhì)能保持穩(wěn)穩(wěn)定的定的要求。要求。二、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)二、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)1、T2噬菌體是什么？噬菌體是什么？2、為什么用、為什么用35S標(biāo)記噬菌體的外殼標(biāo)記噬菌體的外殼蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)？ 為什么為什么用用32P標(biāo)記噬菌體的內(nèi)部標(biāo)記噬菌體的內(nèi)部DNA？3、為什么要用、為什么要用兩種兩種被標(biāo)記的噬菌體被標(biāo)記的噬菌體分別分別去侵染細(xì)

3、菌去侵染細(xì)菌？4、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證實(shí)了什么？、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證實(shí)了什么？1、實(shí)驗(yàn)材料：、實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體噬菌體和和大腸桿菌大腸桿菌2、實(shí)驗(yàn)技術(shù)：同位素標(biāo)記、實(shí)驗(yàn)技術(shù)：同位素標(biāo)記法法3、實(shí)驗(yàn)過程：、實(shí)驗(yàn)過程：標(biāo)記標(biāo)記 侵染侵染 攪拌攪拌 離心離心 檢測(cè)檢測(cè)T2噬菌體噬菌體DNA病毒病毒T2噬菌體只有噬菌體只有外殼外殼蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)和內(nèi)部和內(nèi)部DNA兩兩部分組成部分組成營(yíng)營(yíng)專性寄生專性寄生生活，它的專生活，它的專一宿主為一宿主為大腸桿菌大腸桿菌不能直接不能直接在培養(yǎng)基中培養(yǎng)在培養(yǎng)基中培養(yǎng)T T2 2噬菌體的模式圖噬菌體的模式圖頭部頭部尾部尾部DNADNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)同位素標(biāo)記法同位素標(biāo)記

4、法把把DNADNA和蛋白質(zhì)分開和蛋白質(zhì)分開用32P標(biāo)記內(nèi)部DNA用用14C和和18O等同位素可以嗎？等同位素可以嗎？不可以！不可以！用35S標(biāo)記外殼蛋白質(zhì)同位素標(biāo)記法同位素標(biāo)記法標(biāo)記噬菌體標(biāo)記噬菌體如何用如何用35S標(biāo)記噬菌體的外殼蛋白質(zhì)？標(biāo)記噬菌體的外殼蛋白質(zhì)？如何用如何用32P標(biāo)記噬菌體的內(nèi)部標(biāo)記噬菌體的內(nèi)部DNA？用用T2噬菌體分別侵染被噬菌體分別侵染被35S和和32P標(biāo)記的細(xì)菌，得到被標(biāo)記的細(xì)菌，得到被35S標(biāo)記標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼的蛋白質(zhì)外殼的T2噬菌體和被噬菌體和被32P標(biāo)記內(nèi)部標(biāo)記內(nèi)部DNA的的T2噬菌體。噬菌體。將寄主細(xì)菌分別培養(yǎng)在含有將寄主細(xì)菌分別培養(yǎng)在含有35S和和32P的培養(yǎng)基

5、中，得到分的培養(yǎng)基中，得到分別被別被35S和和32P標(biāo)記的細(xì)菌。標(biāo)記的細(xì)菌。噬菌體侵染細(xì)菌的過程噬菌體侵染細(xì)菌的過程離心離心侵染侵染攪拌攪拌標(biāo)記標(biāo)記大腸桿菌大腸桿菌未破裂前未破裂前控制?？刂票貢r(shí)間溫時(shí)間充分剝離充分剝離吸附吸附在菌體的在菌體的T2未標(biāo)記的細(xì)菌攪拌離心T2噬菌體被感染的細(xì)菌35S 侵染較輕較重1、被、被35S標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體噬菌體與細(xì)菌與細(xì)菌混合混合2、被、被32P標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體噬菌體與細(xì)菌與細(xì)菌混合混合上清液的放射性很高上清液的放射性很高沉淀物的放沉淀物的放射性很低射性很低上清液的放上清液的放射性很低射性很低沉淀物的放沉淀物的放射性很高射性很高攪拌器噬菌體侵染細(xì)菌噬菌體

6、侵染細(xì)菌時(shí)僅時(shí)僅DNA進(jìn)入細(xì)進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞而蛋白外菌細(xì)胞而蛋白外殼沒有進(jìn)入殼沒有進(jìn)入為什么沉淀物中有少量放射性？為什么沉淀物中有少量放射性？用用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中也有標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中也有少量少量放射性的原因：放射性的原因：由于由于攪拌不充分，有攪拌不充分，有少量少量35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出，隨細(xì)菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性?，F(xiàn)少量的放射性。1、被、被35S標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體噬菌體與細(xì)菌與細(xì)菌混合混合2、被、被32P標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體噬菌體與細(xì)菌與細(xì)菌混合混合上

7、清液的放射性很高上清液的放射性很高沉淀物的放沉淀物的放射性很低射性很低上清液的放上清液的放射性很低射性很低沉淀物的放沉淀物的放射性很高射性很高攪拌器噬菌體侵染細(xì)菌噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)僅時(shí)僅DNA進(jìn)入細(xì)進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞而蛋白外菌細(xì)胞而蛋白外殼沒有進(jìn)入殼沒有進(jìn)入為什么為什么上清液有少量放射性？上清液有少量放射性？用用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中有少量上清液中有少量放射性的原因：放射性的原因：保溫時(shí)間過短保溫時(shí)間過短，部分部分噬菌體噬菌體沒有侵染沒有侵染到到大腸桿菌大腸桿菌細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)出現(xiàn)放射性。放

8、射性。保溫時(shí)間過長(zhǎng)保溫時(shí)間過長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放釋放子代子代，經(jīng)離心后分布于上清液，也會(huì)使上清液，經(jīng)離心后分布于上清液，也會(huì)使上清液的放的放射性射性含量升高。含量升高。1、被、被35S標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體噬菌體與細(xì)菌與細(xì)菌混合混合2、被、被32P標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體噬菌體與細(xì)菌與細(xì)菌混合混合上清液的放射性很高上清液的放射性很高沉淀物的放沉淀物的放射性很低射性很低上清液的放上清液的放射性很低射性很低沉淀物的放沉淀物的放射性很高射性很高攪拌器噬菌體侵染細(xì)菌噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)僅時(shí)僅DNA進(jìn)入細(xì)進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞而蛋白外菌細(xì)胞而蛋白外殼沒有進(jìn)入殼沒有進(jìn)入噬菌體侵染細(xì)菌噬菌體侵

9、染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)小結(jié)實(shí)驗(yàn)小結(jié)親代噬菌親代噬菌體體寄主細(xì)菌內(nèi)寄主細(xì)菌內(nèi)子代噬菌體子代噬菌體是否保持連續(xù)性是否保持連續(xù)性35S標(biāo)記標(biāo)記蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)( )35S標(biāo)記蛋白質(zhì)標(biāo)記蛋白質(zhì)( )35S標(biāo)記標(biāo)記蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)32P標(biāo)記標(biāo)記DNA( )32P標(biāo)記標(biāo)記DNA( )32P標(biāo)記標(biāo)記DNADNA在噬菌體在噬菌體繁殖過程中具有繁殖過程中具有連續(xù)性，是遺傳連續(xù)性，是遺傳物質(zhì)。物質(zhì)。能不能確定蛋白質(zhì)是不是遺傳物質(zhì)呢？能不能確定蛋白質(zhì)是不是遺傳物質(zhì)呢？不能確定！有有無無三、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)三、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)材料肺炎雙球菌是什么？有幾種？特點(diǎn)分別是什么？肺炎雙球菌是什么？有幾種？特點(diǎn)分別是什么？2

10、、活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程？能得出怎么樣的結(jié)論？、活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程？能得出怎么樣的結(jié)論？3、離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程？、離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程？能得出怎么樣的結(jié)論能得出怎么樣的結(jié)論？4、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí)了什么？、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí)了什么？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)材料材料：S S型型肺炎肺炎雙球菌雙球菌R R型型肺炎肺炎雙球菌雙球菌多糖類的多糖類的膠狀莢膜膠狀莢膜菌落菌落表面表面粗糙粗糙無無莢膜莢膜、無無毒性毒性菌落菌落表面表面光滑光滑有有莢膜莢膜、有有毒性毒性肺炎雙球菌活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲斯格里菲斯實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)過程過程（1）將）將R型的活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠型的活

11、細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡不死亡。（2）將）將S型的活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)型的活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，很多小，很多小鼠鼠患敗血癥死亡患敗血癥死亡。結(jié)論一：結(jié)論一：S S型的活細(xì)菌對(duì)小鼠有毒，而型的活細(xì)菌對(duì)小鼠有毒，而R R型的活細(xì)菌無毒。型的活細(xì)菌無毒。（3）將）將加熱殺死加熱殺死的的S型細(xì)菌型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠注射到小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡不死亡。（4）將）將R型的活細(xì)菌與加熱殺死的型的活細(xì)菌與加熱殺死的S型細(xì)菌混合，注射到小型細(xì)菌混合，注射到小鼠鼠體內(nèi)體內(nèi)，很多小鼠患敗血癥死亡，并檢測(cè)出有，很多小鼠患敗血癥死亡，并檢測(cè)出有S型活細(xì)菌型活細(xì)菌。結(jié)論二：加熱殺死的結(jié)論二：加熱殺死的S S型細(xì)

12、菌對(duì)小鼠無毒害作用。小鼠體內(nèi)的型細(xì)菌對(duì)小鼠無毒害作用。小鼠體內(nèi)的R R型型活細(xì)菌在加熱殺死的活細(xì)菌在加熱殺死的S S型細(xì)菌的作用下可以轉(zhuǎn)化為型細(xì)菌的作用下可以轉(zhuǎn)化為S S型活細(xì)菌。型活細(xì)菌。2、實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及推測(cè)結(jié)論及推測(cè)在在加熱殺死加熱殺死的的S型型細(xì)菌中，必然存在某種細(xì)菌中，必然存在某種活性物質(zhì)活性物質(zhì)“轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”，促使小鼠體內(nèi)的促使小鼠體內(nèi)的R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的化為有毒性的S型活細(xì)菌。型活細(xì)菌。肺炎雙球菌離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)艾弗里實(shí)驗(yàn)艾弗里實(shí)驗(yàn) 多糖 脂質(zhì) 蛋白質(zhì) RNA DNA DNADNA酶分別與 R 型活細(xì)菌混合培養(yǎng)R R R R R S型活細(xì)

13、菌R SR S1、實(shí)驗(yàn)思路、實(shí)驗(yàn)思路一種細(xì)菌的一種細(xì)菌的DNA摻入到另一種細(xì)菌中，能夠引起穩(wěn)定的遺摻入到另一種細(xì)菌中，能夠引起穩(wěn)定的遺傳變異。傳變異。DNA純度越高，轉(zhuǎn)化效率越高。純度越高，轉(zhuǎn)化效率越高。2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)結(jié)論蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì)，是遺傳物質(zhì)，DNA賦予了生物的遺傳賦予了生物的遺傳特性特性DNA就是就是“轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”。DNA”耐高溫耐高溫”，降溫能，降溫能夠復(fù)性。夠復(fù)性。HIV病毒SARS病毒煙草花葉病毒 思考思考 所有所有生物的遺傳物質(zhì)都是生物的遺傳物質(zhì)都是DNADNA嗎？嗎？流感病毒RNARNA病毒病毒四、煙草花葉病毒的感染和重建實(shí)驗(yàn)四

14、、煙草花葉病毒的感染和重建實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)材料材料病毒的電子顯微照片病毒的電子顯微照片蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)亞單位亞單位病毒的結(jié)構(gòu)模型圖病毒的結(jié)構(gòu)模型圖分別分別提取提取2、煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn)、煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)（占（占94%）RNA（占（占6%）感染感染感染感染正常葉正常葉正常葉正常葉正常葉正常葉花葉病花葉病+RNA 酶酶RNA水解產(chǎn)物水解產(chǎn)物感染感染正常葉正常葉正常葉正常葉TMV結(jié)果：結(jié)果：TMVTMV的的RNARNA具有感染效力，蛋白質(zhì)不具備。具有感染效力，蛋白質(zhì)不具備。3、煙草花葉病毒的重建實(shí)驗(yàn)煙草花葉病毒的重建實(shí)驗(yàn)A型型TMV的的RNA + B型型TMV的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì) 重裝重裝后后感染感染 煙草所繁殖后代病毒的類型都是煙草所繁殖后代病毒的類型都是A型型。B型型TMV的的RNA + A型型TMV的蛋白