核酸是遗传物质的证据 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com.

Presentation on theme: "核酸是遗传物质的证据 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com."— Presentation transcript:

1 核酸是遗传物质的证据 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网

2 经典实验 1、肺炎双球菌转化实验 2、噬菌体侵染细菌的实验 3、烟草花叶病毒感染烟草的实验

3 （菌落粗糙、 无荚膜、无毒性） （菌落光滑、有荚膜、有毒性）
实验材料——肺炎双球菌 多糖类荚膜 R型菌(rough) （菌落粗糙、 无荚膜、无毒性） S型菌(smooth) （菌落光滑、有荚膜、有毒性） 肺炎双球菌

4 R型活菌 1 小鼠正常 肺炎双球菌的转化实验过程 2 S型活菌 小鼠死亡 3 S型加热 小鼠正常 4 S型加热 R型活菌 混合 小鼠死亡

5 结果分析 ①在4组实验中，从死亡小鼠体内分离出的S型活细菌从何而来？ 转化 R型活菌 + S型死菌 S型活菌
本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网 转化 R型活菌 + S型死菌 S型活菌

6 转化因子是什么物质呢？你认为应该怎样设计实验，确定转化因子？
②为什么无毒的R型活菌可以转化成有毒的S型活菌呢？ R型活细菌 S型活细菌 杀死的S型细菌中的“转化因子” ③转化而来的S型活菌的后代也是有毒性的S型细菌又说明了什么？ 转化因子是什么物质呢？你认为应该怎样设计实验，确定转化因子？ 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网 转化而来的性状可以遗传

7 在杀死的S型细菌中含有哪些物质？ 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA 加热杀死的S型细菌 但究竟哪一个才是转化因子呢？ 离体细菌转化实验

8 肺炎双球菌体外转化实验 S型菌 S型菌的DNA R型细菌 R型细菌 S型菌的 蛋白质或荚膜多糖 只长R型菌 R型细菌 S型菌的 只长R型菌
DNA+DNA酶 只长R型菌 R型细菌

9 小结 肺炎双球菌体外转化实验 1、实验材料：肺炎双球菌 2、实验目的：为了弄清楚转化因子到底是什么？
小结 肺炎双球菌体外转化实验 1、实验材料：肺炎双球菌 2、实验目的：为了弄清楚转化因子到底是什么？ 3、实验操作：将S型细菌中的多糖、蛋白质、脂质和RNA、DNA等提取出来，分别与R型细菌进行 混合培养。 4、实验结果：只有加DNA，R型菌才能转化为S型菌。为进一步确定DNA的作用，用DNA酶处理DNA 样品，DNA被降解后就不能使R型菌转化为S型菌。 5、实验结论：DNA是转化因子，也就是说DNA是 遗传物质。

10 T2噬菌体 噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体属于细菌病毒，营专性寄生生活，它的专一宿主为大肠杆菌。
T2噬菌体的成分中，只有DNA和蛋白质两种物质。 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网 T2噬菌体

11 同位素示踪法 实验过程 蛋白质： C、H、O、N、S DNA： C、H、O、N、P 35S
本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网

12 实验过程： 说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内 ①用放射性同位素35S标记噬菌体外壳蛋白质 +细菌 (未标记) 离心 蛋白质含35S的噬菌体
上清液(T2噬菌体颗粒) --含放射性物质35S 沉淀被感染的细菌和新形成的噬菌体 --未检测到35S 说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内

13 说明DNA进入到细菌内去了 ②用放射性同位素32P标记内部DNA DNA含32P 上清液(T2噬菌体颗粒) +细菌 离心 的噬菌体
(未标记) 离心 沉淀被感染的细菌和 新形成的噬菌体中 --检测到32P 说明DNA进入到细菌内去了

14

15 但是，有些病毒不含有DNA，只含有RNA和蛋白质，它们的遗传物质又是什么呢？
HIV病毒 SARS病毒 烟草花叶病毒 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网 这些病毒只含有RNA和蛋白质

16 左：正常烟叶 右：病叶 烟草花叶病毒 TMV RNA 蛋白质 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网

17 烟草花叶病毒感染和重建实验 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网 实验结论 RNA是遗传物质，蛋白质不是。

18 少数RNA病毒只含RNA而不含DNA，在这种情况下，RNA是遗传物质。
[课堂小结] 核酸是一切生物的遗传物质 DNA 绝大多数生物的遗传物质是DNA。 RNA 少数RNA病毒只含RNA而不含DNA，在这种情况下，RNA是遗传物质。 病毒的遗传物质是________ 人的遗传物质是__________ 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网 DNA或RNA DNA 遗传的基本功能单位—基因，就是一段有功能的核酸

19 DNA与RNA的区别

20 DNA的基本单位—脱氧核苷酸 磷酸 腺嘌呤（A） 脱氧 核糖 鸟嘌呤（G） 含氮碱基 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） 核 苷 脱氧核苷酸

21 脱氧核苷酸的种类（命名：碱基＋脱氧核苷酸）
A T C G 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸

22 C 彻底水解 例：DNA初步水解后得到的化学物质是（ ） A.氨基酸、葡萄糖、含氮碱基 B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖 C.脱氧核苷酸

23 由多个脱氧核苷酸分子聚合形成2条脱氧核苷酸长链
P 脱氧核糖 含氮碱基 5 1 2 3 4 P 脱氧核糖 含氮碱基 5 1 2 3 4 多核苷酸单链

24 A G C T A 氢键 T G C 平面结构 立体结构

25 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。
磷酸 C G A T 脱氧核糖 A T 含氮碱基 C G 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对应的关系就叫做碱基互补配对原则。 G C A T G C

26 DNA的结构与特性 （1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成双螺旋结构。
T C G A T （2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基在内侧，有氢键连接。 A T C G （3）两条链上的碱基通过氢键连结起来，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。 G C A T G C

27 两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。
A T C G 两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序是稳定不变的。 A T A T C G G C 长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。 A T G C

28 5种元素→3类物质→4种基本单位→2条链→1种结构

29 DNA双螺旋结构特点总结 1. 稳定性： 双螺旋结构，氢键连结 2. 方向性： 反向平行 3. 专一性：碱基互补配对
4. 多样性： 碱基对排列序列无穷 5. 特异性：特定DNA分子有特定 的碱基对数目和排列组合顺序

30 基础巩固 1．下面是DNA的分子的结构模式图，说出图中1－10的名称。 1. 胞嘧啶 2. 腺嘌呤 3. 鸟嘌呤 4. 胸腺嘧啶
5 6 7 8 10 9 G T C A 1. 胞嘧啶 2. 腺嘌呤 3. 鸟嘌呤 4. 胸腺嘧啶 5. 脱氧核糖 6. 磷酸 7. 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 8. 碱基对 9. 氢键 10. 一条脱氧核苷酸链的片段

31 染色体、DNA、基因三者的关系： 1、染色体主要分布在细胞核中。 染色体 细胞核 2、染色体由DNA和蛋白质构成 蛋白质
基因B DNA 4、一条染色体的DNA上有许多的基因。基因在染色体(DNA)上呈线性排列。 基因a 基因B

32 基因——有遗传效应的DNA片段 ①基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。 ②基因在染色体(DNA)上呈线性排列。
基因通过控制蛋白质的合成从而决定生物的性状 生物的性状是由蛋白质体现的 基因是决定生物性状的单位 基因——有遗传效应的DNA片段 ①基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。 ②基因在染色体(DNA)上呈线性排列。 ③基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。 （一个DNA分子上有多个基因）

33 遗传信息的传递: 基因（遗传信息）的表达： 转录 翻译
复制 DNA 两大功能 遗传信息的传递: 基因（遗传信息）的表达： 转录 翻译

34 一、DNA复制 ★1定义： 以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程 ★2时间： 有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期 ★3场所：
真核生物：细胞核（主要）、叶绿体、线粒体 原核生物：细胞质

35 4、条件 模板： 亲代DNA分子的两条链 原料： 游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T） 能量： ATP 酶： DNA解旋酶、DNA聚合酶等

36 5、DNA复制的过程 ①解旋： ②合成子链： ③形成子代DNA：
利用　　　　　　　　提供的能量（ATP），在 _________的作用下，把两条双链之间的氢键解开，形成两条模板链（母链）。 细胞呼吸 ①解旋： 解旋酶 ②合成子链： 以母链为　　，以四种游离的脱氧核苷酸为原料，遵循________________原则，在有关　 酶的作用下，合成与母链互补的子链（新链） 模板 碱基互补配对 每条子链与其对应的　 盘旋成双螺旋结构，结果一个DNA分子形成两个子代DNA 母链 ③形成子代DNA：

37 6、DNA复制的特点、原则 ★原则： 边解旋边复制 ①是一个___________________的过程
②由于新合成的DNA分子中，都保留了原DNA的一条链，因此叫___________　 半保留复制 ★原则： 碱基互补配对原则

38 7、准确复制的原因、意义 意义： 原因： ①DNA分子独特的 提供精确的模板 ②通过 保证了复制准确无误。
双螺旋结构 原因： ②通过　　　　　　　　　　　　　保证了复制准确无误。 碱基互补配对 将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的稳定性、连续性 意义：

39 复制过程:

40 反 馈 练 习 1、一个DNA分子连续复制4次，可得到几个子代DNA？其中有几个DNA分子含有原来的DNA链？ 16个 2个

41 C 每个DNA分子中含C= 。 3 复制2次增加了 个DNA分子 3*30=90 共增加C碱基数为 。
2、一个DNA分子中有碱基A20个，占全部碱基的20%，若DNA连续复制2次，需要碱基C： C A、20个 B、30个 C、90个 D、120个 每个DNA分子中含C= 。 （20/20%-20*2）/2＝30 3 复制2次增加了 个DNA分子 3*30=90 共增加C碱基数为 。

42 3、一个由15N标记的DNA分子，放在没有标记的环境中培养，复制5次后，标记的DNA分子占DNA分子总数的：
/ 2个 25个 A、1/10 B、1/5 C、1/16 D、1/25 答案：C

43 A 4.某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处于细胞周期的（ ） A 间期 B 前期
C 中期 D 不能确定 A

44 基因是如何控制蛋白质的合成的? 转录 翻译 DNA(基因) RNA 蛋白质
这种RNA称为信使RNA——（mRNA ）

45 RNA的种类 信使RNA —— mRNA 转运RNA —— tRNA 核糖体RNA —— rRNA

46 三种RNA： ①mRNA：携带基因的遗传信息，是翻译的直接模板
①二个起始密码：AUG、GUG 关于密码子： ②三个终止密码：UAA、UAG、UGA ③大部分氨基酸有多个密码 注意：遗传密码在mRNA上！！！ ②tRNA(转运RNA):携带专一的氨基酸，还可识别mRNA上的密码子，即把相应的氨基酸搬运到相应的位置上。 ③rRNA(核糖体rRNA)：与蛋白质一起构成核糖体

47 RNA的合成——转录 以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则，以四种核糖核苷酸为原料，合成核糖核酸（单链）的过程。 转录的时间：
有丝分裂间期，减数第一次分裂间期。 转录的场所： 主要在细胞核内 （其次在线粒体、叶绿体内也可转录） ①模板： DNA的一条链（信息链） 四种核糖核苷酸 ②原料： 转录的条件： DNA解旋酶、RNA聚合酶…… ③酶： ④能量： ATP

48 转录

49 转录 DNA复制

50 DNA复制与转录的比较 DNA的复制 转录 以DNA的两条母链为模板 以DNA的一条链为模板 游离的脱氧核苷酸 游离的核糖核苷酸
原料 酶 产物 以DNA的两条母链为模板 以DNA的一条链为模板 游离的脱氧核苷酸 游离的核糖核苷酸 DNA解旋酶、 DNA聚合酶 DNA解旋酶、 RNA聚合酶 2个双链DNA分子 1条RNA单链

51 三、翻 译 以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，在核糖体内把氨基酸按mRNA上密码子的排列顺序逐个连接起来，合成具有一定氨基酸顺序的多肽链的过程。

52 遗传密码 U C A G mRNA 指mRNA上核苷酸的排列顺序，把mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基叫密码子。 密码子 密码子

53 tRNA上反密码子可以与mRNA上的密码子互补配对。
转运RNA（ tRNA） 氨基酸的搬运工 tRNA上反密码子可以与mRNA上的密码子互补配对。 每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸 tRNA

54 A C U A U G A U 天冬氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 氨基酸与转运RNA结合，这个过程要消化能量. tRNA的一端运载着氨基酸
反密码子

55 翻译小结 模板： 原料： 条件： 原则： 20种游离的氨基酸 产物： 结果： 酶、ATP 场所： 细胞质中的核糖体 mRNA
（在线粒体、叶绿体内也有它们自己的核糖体，也能够进行翻译的过程） mRNA 20种游离的氨基酸 酶、ATP tRNA上的反密码子与mRNA的密码子互补配对。A－U G－C 蛋白质 遗传信息从mRNA 转移到了蛋白质

56 翻译过程：起始 延伸 终止 起始 延伸 终止

57 DNA 模板链 转录 mRNA 翻译 甲硫氨酸 丙氨酸 丝氨酸 丙氨酸 甲硫氨酸 精氨酸 多肽链: 无对应氨基酸 另一条多肽链 一条多肽链
T A G C ··· DNA C G T A ··· 模板链 起始密码 转录 终止密码 G C A U ··· mRNA 翻译 甲硫氨酸 丙氨酸 丝氨酸 丙氨酸 甲硫氨酸 精氨酸 多肽链: ··· ··· 无对应氨基酸 另一条多肽链 一条多肽链

58 复制、转录、翻译的比较 DNA的复制 转录 mRNA 20种氨基酸 DNA解旋酶RNA聚合酶 酶 蛋白质 DNA DNA DNA RNA
模板 原料 酶 产物 原则 遗传信息传递结果 以DNA的两条链为模板 以DNA的一条链为模板 mRNA 4种游离的脱氧核苷酸 20种氨基酸 4种游离的核糖核苷酸 DNA解旋酶、 DNA聚合酶 DNA解旋酶RNA聚合酶 酶 2个子代双链DNA分子 1条mRNA单链 蛋白质 A－T G－C T－A C－G A－U T－A U－A C－G G－C A－U U－A C－G G－C DNA DNA DNA RNA RNA 蛋白质

59 参照课本密码子表，填写下表： 判断：a链为模板链 a链 C G T A C C A G T C G T DNA双链片段 b链 G C A T G G T C A G C A 信使RNA G C A U G G U C A G C A 转运RNA C G U A C C A G U C G U 密码子 G C A U G G U C A G C A 氨基酸 丙氨酸 色氨酸 丝氨酸 丙氨酸

60 某些基因通过控制酶的合成从而控制新陈代谢，实现对生物性状的控制。
基因对性状的控制： ①间接控制： 某些基因通过控制酶的合成从而控制新陈代谢，实现对生物性状的控制。 如：某些基因异常→不能合成酪氨酸酶→不能生成黑色素→白化病 ②直接控制： 某些基因通过控制蛋白质分子的结构，从而实现对生物性状的控制。 如：某些基因异常→血红蛋白分子结构异常→血液疾病 间接调节 控制合成 调节 调节基因 酶或激素 细胞代谢 表现出 性状 控制合成 结构基因 结构蛋白 构成 细胞结构 表现出 直接调节

61 注意：该表达式是综合生物界的所有生物遗传信息的复制和表达后得出的。若针对某一具体生物，该表达式应该有所改动。
中心法则及其发展： 转录 翻译 复制 复制 蛋白质(性状) DNA RNA 逆转录 注意：该表达式是综合生物界的所有生物遗传信息的复制和表达后得出的。若针对某一具体生物，该表达式应该有所改动。 例1：正常人体内遗传信息的传递和表达应该表示为： 转录 翻译 复制 蛋白质(性状) DNA RNA 例2：TMV(烟草花叶病毒)在烟草叶片细胞内遗传信息的传递和表达应该表示为： 复制 翻译 蛋白质(性状) RNA 例3：某些逆转录病毒在宿主细胞内遗传信息的传递和表达应该表示为： DNA RNA 蛋白质(性状) 转录 逆转录 复制 翻译