《DNA是主要的遗传物质》基因的本质PPT课件下载

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所属学科 生物
适用年级 高中 / 必修二
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人教版高中生物必修二《DNA是主要的遗传物质》基因的本质PPT课件下载,共20页。

一.作为遗传物质所必须具备的特点

1、在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地自我复制,使得前后代具有一定的连续性;

2、能够指导蛋白质的合成,从而控制生物体的性状和新陈代谢的过程;

3、具有储存大量遗传信息的潜在能力;

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。

思考:遗传物质为什么要具备这些条件?蛋白质满足其中的哪些条件?蛋白质作为遗传物质具有哪些不足?

蛋白质:组成蛋白质的氨基酸有21种。由于氨基酸的种类和数量不同,排列顺序不同,可以组成无数种蛋白质,这一点符合上述的第三个特点。蛋白质(特别是酶)能够控制生物体的性状和代谢,这一点符合第二个特点。但是蛋白质不能进行自我复制,而且它在染色体中的含量往往是不固定的,分子结构也不稳定;它也不能遗传给后代,所以蛋白质不可能是遗传物质。

核酸:科学研究已经充分证明,核酸具备上述4个特点,所以核酸才是生物体的遗传物质。核酸又分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。绝大多数生物体的遗传物质是DNA,有些病毒的遗传物质是RNA。

二. 对遗传物质的早期推测

1、20世纪20年代,大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质:当时人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。各种氨基酸可以按照不同的顺序排列,形成不同的蛋白质。这就使人们很自然地想到,氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息。当时对于其他生物大分子的研究,还没有发现与此类似的结构特点。

2、20世纪30年代,认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位:此时人们已认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子,脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基和脱氧核糖。组成DNA的脱氧核苷酸有4种,每一种有一个特定的碱基。这一认识本可以使人们意识到DNA的重要性,但是,由于对DNA的结构没有清晰的了解,认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。

三. 肺炎链球菌的转化实验

1、格里菲斯:体内转化实验     艾弗里:体外转化实验

2、肺炎链球菌

3、体内转化实验

转化的实质:转化是指游离DNA分子被细菌摄取,并得以表达的基因转移过程,转化的实质是基因重组。加热杀死的S型细菌遗留下了完整细菌DNA的各个片段,其中包括控制荚膜形成的基因,即S基因。这一片段进入R型细菌的基因组中,使之也能合成荚膜,抵抗免疫系统中吞噬细胞的吞噬,转化为有毒的S型细菌。

思考:转化因子是什么?你会如何进行进一步的实验来探究?

4、体外转化实验

实验结论:转化因子是DNA,DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

实验类型和原理:利用“减法原理”进行对照实验,人为去除某个影响因素后,观察实验结果的变化。

实验影响:证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质。但是由于S型细菌细胞提取物中的蛋白质不能完全去除(最低仍有0.02%),有部分科学家怀疑艾弗里的实验结论。

四. 噬菌体侵染细菌的实验

1、实验方法:同位素标记法。将DNA用32P标记,蛋白质用35S标记,通过观察放射性物质的分布情况,分析噬菌体DNA和蛋白质在侵染细菌过程中的作用。

思考:能用氮元素标记吗?

了解:在T2噬菌体的化学组成中,60%是蛋白质,40%是DNA。对这两种物质的分析表明:仅蛋白质分子中含有硫,磷几乎都存在于DNA分子中。

2、T2噬菌体:一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒

3、病毒的分类

按照遗传物质分:RNA病毒、DNA病毒

按照宿主细胞分:植物病毒、动物病毒、噬菌体

4、T2噬菌体的培养和放射性标记

培养:细菌可以直接用培养基培养,病毒必须寄生在活细胞内才能进行代谢和繁殖,因此必须用活的宿主细胞培养。

放射性标记:

①制备含32P的营养物质的培养基→培养大肠杆菌→得到被32P 标记的大肠杆菌→用32P 标记的大肠杆菌培养噬菌体→得到被32P 标记的T2噬菌体

②制备含35S的营养物质的培养基→培养大肠杆菌→得到被 35S标记的大肠杆菌→用35S标记的大肠杆菌培养噬菌体→得到被35S标记的T2噬菌体

思考:根据T2噬菌体的结构, 32P和35S 分别标记了T2噬菌体的什么结构?

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