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文档简介
3.1DNA是主要的遗传物质问题探讨蛋白质DNA问题探讨20世纪中叶,科学家发现染色体主要由蛋白质和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。
1.你认为遗传物质可能具有什么特点?
储存遗传信息;准确复制并传给下一代,结构比较稳定等。
2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些?
分离特定的物质能否遗传给子代;隔离的思想
对遗传物质的早期预测20世纪20年代
人们认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子
氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息
蛋白质是生物体的遗传物质?对遗传物质的早期预测20世纪30年代
人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子
脱氧核苷酸有4种,每种有一个特定的碱基
蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位目录01肺炎链球菌的转化实验02噬菌体侵染细菌的实验03生物的遗传物质一、肺炎链球菌的转化实验一、肺炎链球菌的转化实验1.肺炎链球菌
光滑粗糙有无有无smoothrough一、肺炎链球菌的转化实验1.肺炎链球菌
荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。本身不致病。无荚膜的肺炎链球菌,感染人体或动物体后,容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿主体内生活并繁殖
一、肺炎链球菌的转化实验2.肺炎链球菌的体内转化实验过程
一、肺炎链球菌的转化实验2.肺炎链球菌的体内转化实验过程
S型活细菌不死亡1、22、32、3、4一、肺炎链球菌的转化实验2.肺炎链球菌的体内转化实验过程
转化因子一、肺炎链球菌的转化实验蛋白质和核酸对高温的耐受是不同的,80~100℃,蛋白质失活,DNA双链解开;恢复室温后,DNA双链能恢复,蛋白质无法恢复。
从第4组小鼠尸体中分离出来的S型活菌,其后代也是致病性的S型细菌
一、肺炎链球菌的转化实验3.转化因子是什么?
分析在杀死的S型细菌中含有哪些物质?一、肺炎链球菌的转化实验对照实验中,控制自变量可以采用【加法原理】和【减法原理】
与常态比较,人为增加某种影响因素称为加法原理,如过氧化氢在不同条件下的分解。
与常态比较,人为减少某种影响因素称为减法原理,如艾弗里转化实验中每个实验组分别用蛋白酶、酯酶、RNA酶、DNA酶处理,特异性的去除了一种物质
一、肺炎链球菌的转化实验4.肺炎链球菌体外转化实验
(第一组)艾弗里及同事把加热致死的S菌破碎后去除大部分糖类、脂质、蛋白质,制成细胞提取物
(第二-四组)对细胞提取物分别用蛋白酶、RNA酶和酯酶处理后,细胞提取物仍有转化R型菌的活性
(第五组)对细胞提取物分别用DNA酶处理后,细胞提取物就失去了转化R型菌的活性
一、肺炎链球菌的转化实验4.肺炎链球菌体外转化实验
实验过程:
结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
➷艾弗里实验表明,细胞提取物中含有转化因子,而这个转化因子很有可能就是DNA
➷艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化性质,发现它们分子量很大,氮磷比约为1.67,在260nm的紫外光照射下有最大吸收峰值,这些都和DNA的特性极为相似
一、肺炎链球菌的转化实验4.肺炎链球菌体外转化实验
➷艾弗里的体外转化实验既证明了DNA是遗传物质,同时证明了蛋白质等不是遗传物质
➷被转化的R型菌只是少量,在培养后既有R型细菌又有S型细菌的培养基中,R型菌的菌落占多数
一、肺炎链球菌的转化实验4.肺炎链球菌体外转化实验
该实验的设计遵循哪些原理?其巧妙之处是什么?
遵循单一变量原则和对照原则
巧妙之处在于运用“减法原理”,即在每个实验组人为去除某个影响因素后,观察实验结果的变化
二、噬菌体侵染细菌的实验二、噬菌体侵染细菌的实验1.设计实验及结果
1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用放射性同位素标记技术,完成了另一个有说服力的实验—噬菌体侵染大肠杆菌(E.coli)实验
在T2噬菌体的化学组成中,60%是蛋白质,40%是DNA。对它们进一步分析表明:
S仅存在于蛋白质分子中
99%的P都存在于DNA分子中
二、噬菌体侵染细菌的实验1.设计实验及结果
二、噬菌体侵染细菌的实验1.设计实验及结果
T2噬菌体的增殖
T2噬菌体大肠杆菌大肠杆菌的氨基酸大肠杆菌的核糖体二、噬菌体侵染细菌的实验二、噬菌体侵染细菌的实验1.设计实验及结果
根据艾弗里提出DNA是遗传物质的假说,即DNA控制生物的遗传性状
新合成的子代T2噬菌体具有与亲代T2噬菌体相同的遗传特性
➷放射性同位素标记和离心技术
二、噬菌体侵染细菌的实验1.设计实验及结果
标记噬菌体的方法—放射性同位素标记法
二、噬菌体侵染细菌的实验2.实施实验及结果—噬菌体侵染细菌实验的分析
①可以直接用培养基直接标记噬菌体吗?
不可以。因为噬菌体营寄生生活,只有在细菌体内才能进行增殖,故应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体,而不能直接用培养基培养噬菌体
②能不能在一组中用同位素分别标记35S和32P?
不能,因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有这两种元素,侵染细菌后无法确认放射性物质的来源
标记物
③检测到放射性,就等于检测到了什么?
1.保温
2.搅拌:使T2噬菌体和细菌分离
要充分:如果搅拌不充分,35S组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离,噬菌体与细菌共存于沉淀物中,会造成沉淀物中放射性偏高
3.离心:让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体
【旋转飞椅】
1.保温
时间过短:部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中
时间过长:噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代,经离心后分布于上清液中
思考:为什么噬菌体侵染实验不能证明蛋白质不是遗传物质?
在实验中,只有DNA进入到大肠杆菌内起了作用,而蛋白质没有进入细胞内,所以不能说明
二、噬菌体侵染细菌的实验3.过程及分析
高低低高二、噬菌体侵染细菌的实验4.实验结果分析
5.结论:
是遗传物质。艾弗里的假说是正确的,艾弗里也证明了DNA是遗传物质
DNA二、噬菌体侵染细菌的实验6.讨论:艾弗里与赫尔系等人选用细菌或病毒作为实验材料,以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点?
(1)个体小,结构简单,细菌是单细胞生物,病毒无细胞结构,只有核酸和蛋白质外壳,易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化
(2)繁殖快,细菌20-30min就可繁殖一代,病毒短时间内可大量繁殖
二、噬菌体侵染细菌的实验7.讨论:从控制自变量的角度,艾弗里实验的基本思路是什么?在实际操作过程中最大的困难是什么?
(1)艾弗里在每个实验组中特异性的去除了一种物质,然后在观察没有这种物质的情况下,实验结
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