遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 研究某種性狀與某個(gè)具體的染研究某種性狀與某個(gè)具體的染色體的關(guān)系。色體的關(guān)系。 摩爾根認(rèn)為控制果蠅眼摩爾根認(rèn)為控制果蠅眼色的基因位于性染色體上色的基因位于性染色體上。 摩爾根的學(xué)生通過研究摩爾根的學(xué)生通過研究性染色體的錯(cuò)誤分配性染色體的錯(cuò)誤分配與與性性別異常的關(guān)系，別異常的關(guān)系，證實(shí)了證實(shí)了特特定的基因位于特定染色體定的基因位于特定染色體的特定位置上。的特定位置上。第1頁/共29頁遺傳物質(zhì)在染色體上。遺傳物質(zhì)在染色體上。 染色染色體體DNA蛋白蛋白質(zhì)質(zhì) 染色體染色體的化的化學(xué)成分主要是學(xué)成分主要是蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)和 DNA。哪個(gè)是遺傳物質(zhì)哪個(gè)是遺傳物質(zhì)？第2頁/共29頁1.肺炎雙球菌的體

2、內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)2.肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)3.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)4.煙草花葉病毒的侵染實(shí)驗(yàn)煙草花葉病毒的侵染實(shí)驗(yàn)第3頁/共29頁積極思維積極思維它的菌落它的菌落光滑光滑(Smooth)，菌體菌體有莢有莢膜膜，是是有毒性有毒性的球型的球型菌，能夠使菌，能夠使人患肺炎人患肺炎或使小鼠患敗血病。或使小鼠患敗血病。它的菌落它的菌落粗糙粗糙(Rough)，菌體菌體無莢膜無莢膜，是是無毒無毒性性的球型菌。的球型菌。第4頁/共29頁格里菲斯格里菲斯第5頁/共29頁1.1.將將R R型活細(xì)菌注射到小鼠體型活細(xì)菌注射到小鼠體 內(nèi)，小鼠不死亡。內(nèi)，

3、小鼠不死亡。分析：分析：R R菌不致死，無毒。菌不致死，無毒。第6頁/共29頁2.2.將將S S型活細(xì)菌注射到小鼠體型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡。內(nèi)，小鼠死亡。分析：分析：S S菌使小鼠致死，有毒性菌使小鼠致死，有毒性。第7頁/共29頁3.3.將將加熱殺死后的加熱殺死后的S S型細(xì)菌注射型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡到小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡分析：分析：S S菌死亡后失去毒性菌死亡后失去毒性， 不致死。不致死。第8頁/共29頁4.4.將將無毒的無毒的R R型活菌與加熱殺死后型活菌與加熱殺死后的的S S型菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)型菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，并分離出，小鼠死亡，并分離出

4、S S活菌?；罹?。R活菌 S活菌+S死細(xì)菌轉(zhuǎn)化（有毒有莢膜）（有毒有莢膜）第9頁/共29頁結(jié)論：結(jié)論：轉(zhuǎn)化因子是什么呢？第10頁/共29頁第11頁/共29頁艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)DNADNA是使是使R R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。蛋蛋白質(zhì)多糖白質(zhì)多糖DNADNA水解產(chǎn)物等不是遺傳物質(zhì)。水解產(chǎn)物等不是遺傳物質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 分別與分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)型活細(xì)菌混合培養(yǎng)RRRSDNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)多糖多糖S型活菌型活菌RDNA+ DNA酶酶SR第12頁/共29頁結(jié)論：結(jié)論：第13頁/共29頁更具說服力的更具說服力的“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)

5、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”19521952年赫爾希（年赫爾希（A.HersheyA.Hershey) )和蔡斯（和蔡斯（M.ChaseM.Chase) )第14頁/共29頁（1）結(jié)構(gòu)：頭部和尾）結(jié)構(gòu)：頭部和尾部的外表是由部的外表是由 構(gòu)成，頭部?jī)?nèi)含有構(gòu)成，頭部?jī)?nèi)含有 。（2）增殖特點(diǎn)：在自）增殖特點(diǎn)：在自身遺傳物質(zhì)的作用下，身遺傳物質(zhì)的作用下，利用大腸桿菌體內(nèi)的物利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成質(zhì)來合成自身的組成成分，進(jìn)行增殖。分，進(jìn)行增殖。（3）與大腸桿菌的關(guān)）與大腸桿菌的關(guān)系：寄生關(guān)系系：寄生關(guān)系蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)DNA第15頁/共29頁第16頁/共29頁噬菌體侵染細(xì)菌過程噬菌體侵染細(xì)菌過程

6、吸附吸附注入注入合成合成組裝組裝釋放釋放噬菌體借尾絲吸附在細(xì)菌表面噬菌體借尾絲吸附在細(xì)菌表面把把DNA注入到細(xì)菌細(xì)胞注入到細(xì)菌細(xì)胞利用細(xì)菌的化學(xué)成分和酶系統(tǒng)合成出噬菌利用細(xì)菌的化學(xué)成分和酶系統(tǒng)合成出噬菌體的體的DNA、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)新合成的新合成的DNA、蛋白質(zhì)組裝成很多噬菌體、蛋白質(zhì)組裝成很多噬菌體細(xì)菌解體，釋放出噬菌體細(xì)菌解體，釋放出噬菌體第17頁/共29頁思考：思考： 用用1515NN、1414C C、3 3H H、1818OO是否可以？為什么？是否可以？為什么？ 能否用能否用3232P P和和3535S S標(biāo)記同一個(gè)噬菌體來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？標(biāo)記同一個(gè)噬菌體來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？分別標(biāo)記！分別標(biāo)記！思考

7、思考1：第18頁/共29頁首先用含放射性同位素（如首先用含放射性同位素（如3232P P）的培養(yǎng)基培養(yǎng)）的培養(yǎng)基培養(yǎng) ，然后再用上述細(xì)菌培養(yǎng)然后再用上述細(xì)菌培養(yǎng)，就可得到含放射性元素，就可得到含放射性元素（如（如DNADNA分子中含分子中含3232P P）的）的T T2 2噬菌體。噬菌體。 思考思考2 :制備含放射性同位素制備含放射性同位素T2T2噬菌體的方法：噬菌體的方法：細(xì)菌細(xì)菌噬菌體噬菌體首先用含放射性同位素（如首先用含放射性同位素（如3535S S）的培養(yǎng)基培養(yǎng)）的培養(yǎng)基培養(yǎng) ，然后再用上述細(xì)菌培養(yǎng)然后再用上述細(xì)菌培養(yǎng)，就可得到含放射性元素，就可得到含放射性元素（如蛋白質(zhì)外殼中含（如蛋

8、白質(zhì)外殼中含3535S S）的）的T T2 2噬菌體。噬菌體。 細(xì)菌細(xì)菌噬菌體噬菌體如何制備如何制備32P標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體？噬菌體？如何制備如何制備35S標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體噬菌體?第19頁/共29頁設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路思路S S是是T T2 2噬菌體的噬菌體的蛋白質(zhì)的特征元素，蛋白質(zhì)的特征元素，P P是是T T2 2噬菌體噬菌體的的DNADNA的特征元素的特征元素，用不同的放射性同位素分別標(biāo)記，用不同的放射性同位素分別標(biāo)記DNADNA和蛋白質(zhì)，直接單獨(dú)地去觀察它們的作用和蛋白質(zhì)，直接單獨(dú)地去觀察它們的作用【T T2 2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)】第一步：標(biāo)記細(xì)菌第二步：標(biāo)記噬菌體第三步：標(biāo)

9、記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌第四步：檢測(cè)放射性第20頁/共29頁用用3535S S標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌3535S S標(biāo)記標(biāo)記噬菌體噬菌體+ +細(xì)細(xì)菌菌攪拌攪拌離心離心上清液：噬菌上清液：噬菌體外殼，放射體外殼，放射性性高高沉淀物：細(xì)菌沉淀物：細(xì)菌 放射性低放射性低細(xì)菌內(nèi)無放射性細(xì)菌內(nèi)無放射性使細(xì)菌與噬菌體外使細(xì)菌與噬菌體外殼分開殼分開為什么？為什么？因?yàn)楸灰驗(yàn)楸?5S標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體噬菌體蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)。在上清液蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)。在上清液。沉淀物中為什么還具有低的放射性？應(yīng)該沒有才是啊？沉淀物中為什么還具有低的放射性？應(yīng)該沒有才是?。繑嚢桦x心不

10、充分。攪拌離心不充分。第21頁/共29頁細(xì)菌內(nèi)有放射細(xì)菌內(nèi)有放射性性3232P P標(biāo)記標(biāo)記噬菌體噬菌體+ +細(xì)細(xì)菌菌攪拌攪拌離心離心上：噬菌體上：噬菌體 放射性低放射性低沉淀：細(xì)菌沉淀：細(xì)菌 高高因?yàn)楸灰驗(yàn)楸?2P標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體噬菌體DNA進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)。不在上清液。進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)。不在上清液。上清液中為什么還具有低的放射性？應(yīng)該沒有才是??？上清液中為什么還具有低的放射性？應(yīng)該沒有才是??？因?yàn)楸灰驗(yàn)楸?2P標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體噬菌體可能還沒有完成侵染過程，或者子代可能還沒有完成侵染過程，或者子代噬菌體已經(jīng)釋放，經(jīng)離心到了上清液中顯示放射性。噬菌體已經(jīng)釋放，經(jīng)離心到了上清液中顯示放射性。為什么？為什么

11、？時(shí)間限制要嚴(yán)格：既要保證噬菌體已經(jīng)完時(shí)間限制要嚴(yán)格：既要保證噬菌體已經(jīng)完成侵染；又要保證子代噬菌體未釋放。成侵染；又要保證子代噬菌體未釋放。第22頁/共29頁親代親代噬菌體噬菌體寄主寄主細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)子代子代噬菌體噬菌體3232P P標(biāo)記標(biāo)記DNADNA有有3232P P標(biāo)記標(biāo)記DNADNADNADNA有有3232P P標(biāo)記標(biāo)記3535S S標(biāo)記蛋白質(zhì)標(biāo)記蛋白質(zhì) 無無3535S S標(biāo)記蛋白質(zhì)標(biāo)記蛋白質(zhì) 外殼蛋白質(zhì)外殼蛋白質(zhì)無無3535S S結(jié)論：結(jié)論：DNADNA分子在親子代之間具有分子在親子代之間具有連續(xù)性連續(xù)性，是，是遺傳物質(zhì)。遺傳物質(zhì)。第23頁/共29頁小組討論：小組討論：請(qǐng)你請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分析煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)分析煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNA嗎？蛋白質(zhì)被病毒感染的煙草葉片第24頁/共29