DNA是主要遗传物质t.ppt

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1、DNA是主要的遗传物质,一、DNA是遗传物质的证据： 1、肺炎双球菌转化实验 格里菲斯肺炎双球菌体内转化实验 艾弗里 肺炎双球菌体外转化实验 2、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验,二、RNA是遗传物质的证据： 烟草花叶病毒侵染实验,DNA 是 主 要 的 遗 传 物 质,作为遗传物质必须具备的四个条件 (1)能精确地自我复制，使前后代具有一定的连续性。 (2)能指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。 (3)有贮存大量遗传信息的潜在能力。 (4)有相对稳定性，可产生可遗传的变异。,P42问题探讨 T1,一、对遗传物质的早期推测 1主导观点：_是生物的遗传物质。 2对DNA的认识 (1)

2、生物大分子：由许多_聚合而成。 (2)基本组成单位脱氧核苷酸 化学组成：_、_和_三部分。 种类：_种，由含氮_决定。,蛋白质,脱氧核苷酸,磷酸,脱氧核糖,碱基,4,碱基,二、肺炎双球菌转化实验 1肺炎双球菌,光滑,粗糙,有,无,无毒性,1）肺炎双球菌转化实验格里菲思实验,结论：加热杀死的S型细菌内有某种转化因子,2、DNA是遗传物质的证据,2）肺炎双球菌转化实验艾弗里的实验,结论：DNA是转化因子，即遗传物质， 而蛋白质、多糖等物质不是遗传物质,2、DNA是遗传物质的证据,三、噬菌体侵染细菌的实验 1实验材料：T2噬菌体、_。 2T2噬菌体的特点 (1)结构：外壳由_构成，头部内含有_。 (

3、2)生活方式：_于大肠杆菌内。 (3)增殖特点：在自身DNA的作用下，利用 _体内的物质合成自身成分，进行增殖。,大肠杆菌,蛋白质,DNA,寄生,大肠杆菌,同位素标记法,标记噬菌体方法：,3、实验方法：,含35S的培养基 + 大肠杆菌 被35S标记的大肠杆菌 含32P的培养基 + 大肠杆菌 被32P标记的大肠杆菌,标记大肠杆菌方法：,4.实验过程（课本P45),噬菌体侵染 大肠杆菌， 的保温，用搅拌器 、 。 检查上清液和沉淀物中的放射性物质。,分别用35S和32P标记的,未被标记的,短时间,搅拌,离心,侵染细菌,高,低,低,高,DNA,DNA,吸附,噬菌体侵染细菌的过程：,除噬菌体DNA作模

4、板起指导作用外，其余的原料脱氧核苷酸和氨基酸、合成蛋白质的场所核糖体、ATP和相关酶全由大肠杆菌提供。,拓展：,1、不能用培养基直接培养带标记的噬菌体。为什么？,因为噬菌体进行寄生生活。,2、该实验能不能用两种放射性元素同时标记噬菌体？,不能，因为放射性检测时，只能检测到部位，不能确 定是哪种放射性元素。,3、合成的子代噬菌体，DNA模板是噬菌体的，原料是谁的。 包括哪些原料？利用的细胞器是谁的？,酶、氨基酸、脱氧核苷酸、ATP等利用大肠杆菌的核糖体,4、离心和搅拌的目的？,5、少量放射性出现的原因？,（1）上清液出现少量32P,保温时间过短，有一部分没有侵染 到细菌,保温时间过长，侵染的噬菌

5、体破坏细 菌释放出来,（2）沉淀物中出现少量35S-,可能搅拌不充分，有少量35S的噬 菌体仍然吸附在细菌表面,注： 以上实验证实的是DNA是遗传物质，而不是证明DNA是主要遗传物质。 噬菌体侵染细菌实验还证明了DNA能自我复制，并能指导蛋白质的合成。 必须分两组分别标记进行实验，不能同时对噬菌体既标记35S又标记32P。 该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素,用32P标记实验时，上清液中也有一定的放射性的原因： 一是保温时间过短，有一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，使上清液出现放射性； 二是保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心

6、后分布于上清液中，也会使上清液放射性含量升高。 用35S标记实验时，沉淀物中出现少量放射性的原因：可能由于搅拌不充分，有少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。, S型菌的DNADNA水解酶R型活细菌只有R型细菌，该实验是从另一个角度进一步证明DNA是遗传物质，而不是为了证明DNA的水解产物脱氧核苷酸不是遗传物质，尽管此实验可以证明该问题，但不是该实验的实验目的。,格里菲思的体内转化实验只提出“S型细菌体内有转化因子”，并没有具体证明哪种物质是转化因子。艾弗里的实验可以证明DNA是遗传物质。,生物体内核酸的种类及遗传物质的判别：,四、D

7、NA是主要的遗传物质 事实 结论：绝大多数生物的遗传物质都是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。,非细胞结构生物(病毒)：DNA或RNA,细胞结构,原核生物：DNA 真核生物：DNA,生物,思路：,技术手段：,设法将DNA与蛋白质分开，单独地直接地观察,细菌和噬菌体培养技术、DNA与蛋白质分离提取技术、同位素标记,1、证明DNA是遗传物质的两个实验,2、实验设计思路及需要具备的主要技术手段,课堂小结,DNA或RNA,DNA,DNA,结论:,因为绝大多数生物的遗传物质都是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。,课堂小结,课堂小结,遗传物质的主要载体是：,生物的遗传物质是:,（1）核酸,生物主要的

8、遗传物质是：,或,（2）DNA RNA,DNA,染色体,1格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验证实了 ( ) DNA是遗传物质 RNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质 蛋白质和多糖不是遗传物质 S型细菌的性状是由DNA决定的 在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入了R型细菌的细胞 A B C D,答案 A,2在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是下图中的哪个选项( ),答案 B,3、 有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程，设计实验如图：,一段时间后，检测子代H5N1

9、病毒的放射性及S、P，表中对结果的预测最可能发生的是 ( ),答案 D,4(2011广东卷，2)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知 ( ),A.不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子 B说明S型菌的荚膜多糖有酶活性 C和说明S型菌的DNA是转化因子 D说明DNA是主要的遗传物质,答案 C,5 (2011江苏卷，12)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是 ( ) A分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体 B分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养 C用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射

10、性可能是搅拌不充分所致 D32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质,答案 C,6下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验的有关叙述正确的是 ( ),A本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的 B本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA C实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性 D在新形成的噬菌体中没有检测到35S说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质,答案 B,7.在噬菌体侵染细菌的实验中，如果用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳，结果复制出来的绝

11、大多数噬菌体 A含32P和35S B不含32P和35S C含32P、不含35S D不含32P、含35S,B,8(2009年江苏卷)下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是( ) A豌豆的遗传物质主要是DNA B酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 CT2噬菌体的遗传物质含有硫元素 DHIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸,【答案】 B,9(2007年高考广东卷)格里菲思(F.Griffith)用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果( ) A证明了DNA是遗传物质 B证明了RNA是遗传物质 C证明了蛋白质是遗传物质 D没有具体证明哪一种物质是遗传物质,【答案】 D,C,A,B,C,练

12、出高分,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,B,A,B,A,A,D,A,B,二、DNA的结构,DNA基本组成单位,脱氧核苷酸,DNA的空间结构：,两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成,外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接,内侧：碱基对组成,碱基互补配对原则：AT GC 碱基之间通过氢键连接(A=T,GC),双螺旋结构,1.DNA分子结构模式图信息解读,（1）每个DNA片段中，游离的磷酸基团有 个。 （2） 之间的数量关系 。 （3）和 之间的化学键为 键，用限制性核酸内切酶处理可切断，用 酶处理可连接。 （4）碱基对之间的化学键为 键，可用 酶断裂，也可加热断裂。 （

13、5）每个脱氧核糖连接着 个磷酸.,2,111,磷酸二酯,DNA连接,氢,解旋,2,（1）说出1-10的名称 （2）分析这种结构的主要特点： a.构成DNA分子的两条链按_盘旋成双螺旋结构. b. DNA分子的基本骨架由_而成。 c.DNA分子两条链上的碱基通过_连接成碱基对,并且遵循_原则. （3）DNA分子中的碱基有_种,碱基间配对方式有_种,但由于_,使DNA分子具有多样性；由于_,使DNA分子具有特异性。,根据右面的DNA分子结构模式图回答问题：,2.DNA分子特性 （1）稳定性：磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架。 （2）多样性：碱基对多种多样的排列次序。 若某DNA分子中

14、有n个碱基对，则排列顺序有 种，其中n代表 对数。 （3）特异性：每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序，代表了特定的遗传信息。,提醒,4n,碱基,对位训练 1.下列能正确表示DNA片段示意图的是 ( ),D,2. 含有2 000个碱基的DNA，每条链上的碱基排列方式有 （ ） A.42 000个 B.41 000个 C.24 000个 D.21 000个,B,3如图为DNA分子某片段的结构示意图，对该图的正确描述是( ) A和相间排列， 构成了DNA分子的基本骨 架 B的名称是胞嘧 啶脱氧核苷酸 C当DNA复制时， 的形成需要DNA连接酶 DDNA分子中特定的 脱氧核苷酸序列代表了遗传信息,

15、D,A,D,B,1）一个双链DNA分子中，A=T，C=G，A+G=C+T 故(A+G)% = (A+C)% = 50%,碱基互补配对原则的一般规律及相关计算,2）DNA分子一条链中(A+G)/(C+T)比值的倒数等 于其互补链中该种碱基的比值。,3）DNA分子一条链中(A+T)/(C+G)的比值等于其 互补链和整个DNA分子中该种碱基的比值。,4）不同生物的 DNA中，(A+T)/(C+G)的比值不同。,分清楚是DNA分子(双链)还是脱氧核苷酸单链,例:某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占22，那么，胞嘧啶的分子数占： A.11 B.22 C.28 D.44,C,例:DNA分子中G占

16、碱基总数的18，其中一条链的G占该链碱基的20。则此链中C占该链碱基的 A、18 B、36 C、16 D、20,C,例:某双链DNA分子中，G占碱基总数的38，其中一条链中的T占碱基总数的5，则另一条的T占碱基总数的 A、50 B、7 C、24 D、38,B,例:DNA的一条链中(A+C)/(T+G)=0.4,则(A+C)/(T+G)在互补链和整个DNA分子中比值各是 A、4；0.6 B、2.5，1 C、0.4，0.4 D、0.6，1,B,例:DNA的一条链中(A+T)/(C+G)=0.4,则(A+T)/(C+G)在互补链和整个DNA分子中比值各是 A、0.4；2.5 B、0.4，0.4 C、

17、2.5，1 D、0.6，0.4,B,例:若DNA分子中一条链的碱基A：C：T：Gl：2：3：4，则另一条链上A：C：T：G的值为（ ） Al：2：3：4 B3：4：l：2 C4：3：2：1 D1：3：2：4,B,某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%，其中a链的碱基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，则b链中腺嘌呤占该链碱基的比例和胞嘧啶占整个DNA分子碱基的比例分别为 A24%、13% B23%、27% C48%、26% D22%、28%,3.在一个DNA分子中，腺瞟呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42，若其中一条链中的胞嘧啶占该链碱基总数的24，胸腺嘧啶占30，那么在其互

18、补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占（ ） A12%、34% B.21%、24% C. 34%、12% D.58%、30%,C,练一练：,4.分析某生物的双链DNA分子，其中一条链的碱基中，A占28%，T占26%。那双链DNA分子中的G占的百分比是 A 22% B 23% C 26% D28%,B,8已知一段双链DNA中碱基的对数和腺嘌呤的个数，能否知道这段DNA中4种碱基的比例和(A+C)：(T+G)的值( )。 A. 能 B. 否 C. 只能知道(A+T)：(T+C)的值 D. 只能知道四种碱基的比例,A,9一条双链DNA分子，G和C占全部碱基的44，其中一条链的碱基中，26是A，20是C，那么

19、其互补链中的A和C分别占该链全部碱基的百分比及双链DNA分子中碱基A所占的比例是( )。 A. 28和22 、28% B. 30和24、28% C26和20、24% D30和24 、26%,B,DNA分子复制 1.概念：以 分子为模板合成子代DNA分子 的过程。 2.场所：主要在 中，但在拟核、线粒体、叶 绿体中也进行。 3.时间：有丝分裂 和减数 。 4.条件： 。 5.精确复制的原因：DNA的 结构提供精确模 板; 原则保证了复制的准确进行。 6.过程：解旋和复制。 7.特点： 复制和 。 8.意义：从亲代传给子代，保持遗传信息的连续性。,亲代DNA,细胞核,间期,第次分裂前的间期,模板、

20、原料、酶、能量,双螺旋,碱基互补配对,半保留,边解旋边复制,DNA复制场所 解旋方法 识图析图 解读相关信息如下： 图中DNA分子复制是从多个起点开始的。,细胞内 解旋酶 体外高温,图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的。 图中DNA分子在复制速率相同的前提下，复制开始的时间最右边最早。 真核生物的这种复制方式提高了复制速率。 从箭头看子链的合成方向与母链相反，且右上与左下段连续复制，而左上与右下段复制不连续，最终不连续的片段需要DNA连接酶连接成完整子链。,DNA分子复制中相关计算： DNA的复制为半保留复制，若DNA分子复制n次，则： DNA分子数： 子代DNA分子数2n个； 含有亲代DN

21、A链的子代DNA分子数2个； 不含亲代链的子代DNA分子数(2n2)个。 脱氧核苷酸链数： 子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2n1条； 亲代脱氧核苷酸链数2条； 新合成的脱氧核苷酸链数(2n12)条。,已知某一条全部N原子被15N标记的DNA分子（0代），转移到含14N的培养基上培养n代，其结果如下：,分子总数_ 只含15N的分子_ 含15N 14N的分子_ 只含14N的分子_ 脱氧核苷酸链总数_ 含15N的链为_ 含14N的链为_,2n,0,2,2n-2,2n+1,2,2n+1-2,有关DNA半保留复制的计算,规律一：一个DNA分子连续n次复制，可形成2n个后代，其中只有2个DNA分子含有最初

22、亲代的母链，含最初母链的DNA分子总数的2/2n；含有的最初母链占DNA单链总数的2/2n+1。,规律二：DNA分子复制n次所需的某种碱基数 = m(2n -1) ，其中m代表要求的该种碱基在一个DNA分子中的数量。,规律三：DNA分子第n次复制所需的某种碱基数= m 2n-1 ，其中m代表要求的该种碱基在一个DNA分子中的数量。,1.有15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制三次，则含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例和占全部DNA分子单链的比例依次是 A. 1/4 、1/8 B. 1/2、1/4 C. 1/4 、1/16 D. 1/8、1/8,2具有100个碱基对的1个

23、DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸( )。 A、60个 B、80个 C 120个 D、 180个,D,3.某生物的双链DNA分子共含有氮碱基700对，其中一条链上（A+T）：（C+G）=2：5，问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是 A.300个 B.400个 C.600个 D.1200个,C,4. 将一个DNA被15N标记的细菌放入普通培养基（含14N)中培养，连续培育三代后，它们DNA中含14N的链与含15N的链的比例是_. 只含14N的DNA与含15N的DNA的比例是_. 含14N的DNA与含15N的DNA的比例是_.

24、,7:1,3:1,4:1,A,D,C,4DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为UA、AT、GC、CG。推测“P”可能是( ) A胸腺嘧啶 B腺嘌呤 C胸腺嘧啶或腺嘌呤 D胞嘧啶,答案 D,3,C,B,三、基因是有遗传效应的DNA片段 1.基因： 的DNA片段，是决定 的基本单位。 2.遗传信息：指基因中 的排列顺序。 3.染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系 是DNA的 是主要的遗传物质 DNA（基因）的基本组成单位,染色体,DNA,基因,控制生物性状的基本单位，携带遗传信息。主要存在 于 上，少量存在于 和 中,脱氧核苷酸,有遗传效应,生物性,状,脱氧核苷酸,主要载体,染色体,叶绿体,线粒体,4.四种结构或物质之间的包含关系及数量关系 DNA中既包括基因片段还包括非基因片段，所以构成基因的碱基总数小于构成DNA分子的碱基总数。 显性基因D和隐性基因d的根本区别是基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同。,提醒,A,