人教版必修必修2第3章第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)(共82張PPT)

基因的本質(zhì)第3章第一節(jié)

DNA是主要的遺傳物質(zhì)

對遺傳物質(zhì)的早期推測蛋白質(zhì)：(氨基酸)多種多樣遺傳物質(zhì)20世紀20年代：蛋白質(zhì)是生物的遺傳物質(zhì)20世紀30年代：認識到DNA有重要作用染色體DNA：（對其結構不清晰）DNA是主要的遺傳物質(zhì)的證據(jù)格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗艾弗里確定轉化因子的實驗噬菌體侵染細菌的實驗1.實驗目的：研究DNA和蛋白質(zhì)誰是遺傳物質(zhì)？

2.實驗材料：兩種肺炎雙球菌

多糖類莢膜R型菌粗糙，無莢膜，無毒S型菌光滑，有莢膜，有毒，可致死一.格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗小鼠死亡小鼠正常小鼠正常小鼠死亡S型加熱R型活菌混合S型加熱R型活菌S型活菌肺炎雙球菌的轉化實驗過程1234使小鼠患敗血癥而死亡.R型細菌為什么第四組實驗將R型活細菌和加熱殺死后的S型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，導致小鼠死亡？S型細菌轉化小鼠死亡S型加熱R型活菌混合細菌發(fā)生轉化，性狀的轉化可以遺傳。S型活菌S型活菌S型加熱R型活菌混合后代轉化R型活菌

已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌中，必然含有某種促成這一轉化的活性物質(zhì)——轉化因子格里菲思實驗的結論是什么?在殺死的S型細菌中含有哪些物質(zhì)？多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNA加熱殺死的S型細菌假如你是當時的科學家,應該怎樣設計實驗來證明轉化因子是什么物質(zhì)?在證明DNA還是蛋白質(zhì)或其他物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實驗中最關鍵的設計思路是什么？必須將蛋白質(zhì)、其他物質(zhì)與DNA分開，單獨、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰是遺傳物質(zhì)。提出問題：實驗方案：2、然后分別將它們加入已經(jīng)培養(yǎng)了R型細菌的培養(yǎng)基中。觀察結果1、從S型活細菌中提取出DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)DNA(蛋白質(zhì))和其他物質(zhì)誰是遺傳物質(zhì)?作出假設:實施方案驗證預測結果預測：DNA是遺傳物質(zhì)只有加入S型菌的DNA才能使R型菌轉變成S型菌R型細菌二、艾弗里確定轉化因子的實驗R型細菌只長R型菌只長R型菌R型細菌S型菌R型細菌S型菌的DNAS型菌的蛋白質(zhì)或莢膜多糖S型菌的DNA+DNA酶

DNA是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，DNA是轉化因子。

以上轉化實驗表明：

DNA是遺傳物質(zhì)。實驗結論：（1）噬菌體的結構模式圖T2噬菌體的遺傳物質(zhì)究竟是蛋白質(zhì)還是DNA?三、噬菌體侵染細菌的實驗T2噬菌體中60%是蛋白質(zhì),40%是DNA..小資料:T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒,T2噬菌體侵染細菌后,就會在自身遺傳物質(zhì)的作用下,利用細菌體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分,從而進行大量的繁殖.在T2噬菌體的化學分析中,對蛋白質(zhì)和DNA的進一步分析表明:

硫僅存在于蛋白質(zhì)分子中,99%的磷都存在于DNA分子中.蛋白質(zhì)的組成元素：

DNA

的組成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P（標記32p）（標記35s

）1、在分別含有放射性同位素32p和35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌。2、分別用上述細菌培養(yǎng)T2噬菌體，制備含32p

的噬菌體和含35S的噬菌體。赫爾希和蔡斯的實驗原理：同位素標記法用放射性同位素35S標記噬菌體外殼蛋白質(zhì)用放射性同位素32P標記內(nèi)部的DNA標記混合攪拌離心檢測再檢測圖3-6T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗實驗過程：蛋白質(zhì)含35S的噬菌體+細菌(未標記)上清液(T2噬菌體顆粒)--含放射性物質(zhì)35S沉淀被感染的細菌和新形成的噬菌體--未檢測到35S或低說明蛋白質(zhì)外殼并沒有進入到細菌內(nèi)離心DNA含32P的噬菌體+細菌(未標記)(T2噬菌體顆粒)--未檢測到32P或低被感染的細菌和新形成的噬菌體中--檢測到32P說明DNA進入到細菌內(nèi)去了離心噬菌體侵染細菌的動態(tài)過程：侵入別的細菌侵入合成吸附組裝釋放吸附侵入合成組裝釋放

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),也就是說,子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳給后代的,因此DNA才是真正的遺傳物質(zhì)噬菌體侵染細菌的實驗表明:目前，已有充分的科學研究資料證明，絕大多數(shù)生物都是以DNA作為遺傳物質(zhì)的。DNA—主要的遺傳物質(zhì)

有些病毒（如煙草花葉病毒），它們不含有DNA,只含有RNA。在這種情況下，RNA就起著遺傳物質(zhì)的作用。

核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)，核酸包括脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），絕大多數(shù)生物都是以DNA作為遺傳物質(zhì)的。因此DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

總結第二節(jié)

DNA分子的結構脫氧核苷酸的種類脫氧核糖含氮堿基P(A)腺嘌呤脫氧核苷酸(G)鳥嘌呤脫氧核苷酸(C)胞嘧啶脫氧核苷酸(T)胸腺嘧啶脫氧核苷酸面對DNA雙螺旋模型的美國生物學家沃森（左）和英國生物物理學家克里克（右）。DNA雙螺旋結構模型的構建富蘭克林拍攝的DNA晶體的X射線衍射照片，這張照片正是發(fā)現(xiàn)DNA結構的關鍵沃森、克里克和英國物理學家威爾金斯因發(fā)現(xiàn)生命的雙螺旋而榮獲1962年諾貝爾醫(yī)學生理學獎。左一：威爾金斯左三：克里克左五：沃森DNA的空間結構圖的上半部分是以超高分辨率掃描式電子顯微鏡拍到的照片。圖的下半部分是DNA的人工模型。從圖上可辨認出DNA是由兩條鏈交纏在一起的螺旋結構DNA的結構模式圖從圖中可見DNA具有規(guī)則的雙螺旋空間結構放大DNA的空間結構AAATTTGGGGCCCATC磷酸脫氧核糖含氮堿基堿基對另一堿基對嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成堿基對，且A只和T配對、C只和G配對，這種堿基之間的一一對應的關系就叫做堿基互補配對原則。ATGC氫鍵AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的。（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；堿基在內(nèi)側。（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連結起來，形成堿基對，且遵循堿基互補配對原則。DNA雙螺旋結構的主要特點AAATTTGGGGCCCATC兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。長鏈中的堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。DNA分子的特異性就體現(xiàn)在特定的堿基（對）排列順序中。DNA分子的多樣性1.DNA分子的雙螺旋結構中，基本骨架是穩(wěn)定

不變的，即：兩條長鏈上的脫氧核糖與磷

酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的；堿基對的排列順序是無窮的一般來說，一個DNA分子4,000~400,00,000,000個核苷酸對，其排列順序的組合是幾近無窮的.3.DNA分子的特異性。每個特定的DNA分子都

具有其特定的堿基對數(shù)量和排列順序。DNA雙螺旋結構特點總結1.穩(wěn)定性：雙螺旋結構；氫鍵聯(lián)結2.方向性：反向平行；3.專一性：堿基互補配對；4.多樣性：堿基對排列序列無窮；5.特異性：特定DNA分子有特定

的堿基對數(shù)目和排列組合順序堿基計算的一般規(guī)律:DNA雙鏈中，互補堿基的數(shù)量相等(A=T、C=G)

；

DNA單鏈中，互補堿基的數(shù)量不一定相等（A≠T、C≠G）

2.雙鏈DNA分子不互補堿基對的堿基之和的比值為1，即嘌呤堿基總數(shù)等于嘧啶堿基總數(shù)。（A+C）/（T+G）=1即A+C=T+G（A+G）/（T+C）=1即A+G=T+C3.DNA分子其中一條鏈中的互補堿基對的堿基之和的比值與另一條互補鏈中以及雙鏈DNA中該比值相等。若（A1+T1）/（G1+C1）=a則（A2+T2）/（G2+C2）=a（A+T）/（G+C）=a

4.DNA分子一條鏈中的不互補堿基對的堿基之和的比值是另一條互補鏈中該比值的倒數(shù)。若（A1+C1）/（G1+T1）=a則（A2+C2）/（G2+T2）=1/a或（A1+G1）/（C1+T1）=a則（A2+G2）/（C2+T2）=1/a最早提出的DNA復制模型有三種；1、全保留復制：新復制出的分子直接形成，完全沒有舊的部分；復制一次親代DNA子代DNA一、對DNA復制的推測2、半保留復制：形成的分子一半是新的，一半是舊的；復制一次

3、分散復制（彌散復制）：新復制的分子中新舊都有，但分配是隨機組合的；復制一次2、如果要你來設計實驗，你認為最基本的思路是什么？把原來DNA的單鏈做上標記，然后觀察它在新復制的DNA中出現(xiàn)的情況。1、這些觀點各有不同，如何來證明那個觀點是正確的？只能用實驗來證明。沃森和克里克推測是半保留復制復制一次探究DNA分子復制方式實驗設計關鍵區(qū)別親子代DNA實驗方法同位素示蹤法15N14N——密度大——密度小實驗材料大腸桿菌將大腸桿菌放在NH4Cl培養(yǎng)液培養(yǎng)生長密度梯度離心法二、DNA分子半保留復制的實驗證據(jù)1.假設是半保留復制2.假設是全保留復制3.假設是彌散復制實際實驗結果是分析：1、離心處理后，為什么子一代DNA只有雜和鏈帶？2、子二代DNA出現(xiàn)了輕鏈帶和雜和鏈帶，說明了什么？DNA半保留復制1DNA→2DNA單鏈（母）→（母十子）＋（母十子）→子DNA＋子DNA→2DNA與復印材料不同，因為DNA分子的復制結果并沒有形成一個完整的新的DNA分子，而是形成了一半新、一半舊的兩個DNA分子，并且原來的DNA也不存在。有人認為DNA復制就復印材料一樣，一張材料復印一次也可以得到兩張相同的材料。這種說法對不對，為什么？三、DNA分子復制的過程及其特點1.場所：2.時間：3.條件:細胞核(主要)、線粒體、葉綠體細胞分裂間期(有絲分裂、減數(shù)分裂)(1)模板：解旋的DNA兩條單鏈(2)原料：脫氧核苷酸(3)能量：ATP(4)酶：解旋酶、DNA聚合酶AAATTTGGGGCCCATCDNA復制過程AAATTTGGGGCCCATCAGCTCGT游離的脫氧核苷酸與復制有關的酶注意，此處氫鍵將被打開！AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT在酶的催化下氫鍵已被打開DNA分子利用細胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條扭成螺旋的雙鏈解開，這個過程叫解旋。AAATTTGGGGCCCATCCAGTCGT親代DNA的一條鏈作為模板AAATTTGGGGCCCATCCTAGTCG還未解旋剛解旋DNA復制特點之一是:通過堿基互補配對脫氧核苷酸結合到母鏈上正在復制邊解旋邊復制AAATTTGGGGCCCATCAAATTTGGGGCCCATC一條子代DNA另一條子代DNA形成兩條完全相同的子代DNA第一代第二代第三代第四代無論DNA復制多少次，含有原來母鏈的DNA分子永遠只有兩條三、DNA分子復制的過程及其特點4.特點:

(1)邊解旋