12第一讲_lecture_2_揭秘遗传物质的化学本质
【课件】DNA是主要的遗传物质第1课时课件高一下学期生物人教版必修2

相关拓展——科学方法(P46)
自变量控制中的“减法原理”
体内转化与体外转化实验的关系
1.区别
项目
体内转化实验
体外转化实验
科学家
格里菲思
艾弗里及其同事
细菌培养
小鼠体内体外培养基源自实验构思用加热致死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化
在S型细菌的提取物中,分别去除某种物质,观察能否使R型细菌发生转化
格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
例1.格里菲思用肺炎链球菌感染小鼠进行了著名的转化实验,关于实验的结论<zzd>错误</zzd>的是( )。A.说明了肺炎链球菌的遗传物质是DNAB.说明了 型活细菌在一定条件下能够转化为 型活细菌C.说明了 型活细菌不具有致病性, 型活细菌具有致病性D.说明了加热致死的 型细菌不具有致病性
使S型细菌的细胞提取物中的特定物质被水解
蛋白质、RNA、酯均不是“转化因子”
DNA可能是“转化因子”
转化因子很可能是DNA, DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
艾弗里肺炎链球菌体外转化实验
“酶解法”,将物质(蛋白质、RNA等)一个个排除,通过观察剩余提取物的转化活性来寻找转化因子
遵循了对照原则、单一变量原则.
X基因吸附在R型菌表面
X基因进入R型菌
重组
R型菌转化成S型菌
(S型菌的DNA整合到了R型菌的DNA中)
注意:(1)只是少数R型细菌转化为S型细菌
(2)蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80-100 ℃的温度范围内,蛋白质失活,DNA双链解开;当温度恢复至室温后,DNA双链能够重新恢复,但蛋白质的活性无法恢复。
实验过程归纳
2.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;
DNA是主要的遗传物质课件 高一下学期生物人教版必修2

三、噬菌体侵染细菌的实验
短时间保温
★“保温”:为噬菌体培养提供适宜的恒定的温度,侵染细菌。 ★搅拌的目的:使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分离。 ★离心的目的:让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心 管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌
三、噬菌体侵染细菌的实验
思考讨论
35S标记的一组,沉淀物中出现少量放射性的原因
②90℃加热 ③加2滴FeCl3溶液 ④加2滴H2O2酶
➢ 减法原理:与常态比较,人为去除某种影响因素。
S型细菌的细胞提取物 去掉蛋白质 (含DNA、RNA、蛋白质等)
去掉RNA
去掉DNA
二、肺炎链球菌的转化实验
➢ 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
随堂检测
1. 加热致死的来
②保温时间过长,噬菌 体在大肠杆菌内增殖后 释放子代,经离心后分 布于上清液,也会使上 清液中出现放射性。
随堂检测
1. T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解 ( × ) 2. 为获得放射性标记的T2噬菌体,可分别用含35S和32P的人工培养 基培养噬菌体 ( × ) 3. 细菌和病毒作为实验材料,具有个体小、结构简单、繁殖快的 优点 ( × )
A. 都巧妙地设计了对比实验进行研究 B. 都使用同位素示踪法证明了DNA是遗传物质 C. 都选用了结构简单、繁殖快的生物作实验材料 D. 都设法将DNA与蛋白质分开,单独地观察它们在遗传中的
作用
三个经典实验对比
肺炎双球菌 体内转化实验
肺炎双球菌 体外转化实验
噬菌体侵 染细菌实验
实验者 思路 分离方式
小鼠不死亡
从死亡的小鼠体内 分离出S型活细菌
小鼠不死亡
从死亡的小鼠体内 分离出S型活细菌
二、肺炎链球菌的转化实验
《遗传物质知识点》课件

遗传信息的传递途径
总结词
遗传信息通过DNA的复制、转录和翻译过程传递给后代或合成蛋白质。
详细描述
遗传信息传递给后代主要通过DNA的复制过程,确保亲本的遗传信息传递给子 代。同时,遗传信息也可以通过转录和翻译过程传递给蛋白质,合成相应的蛋 白质。这些蛋白质在生物体内发挥着重要的功能。
04 遗传物质的改变与遗传病
碱基配对
基因与DNA的关系
基因是DNA上的一个片段,用于编码 特定的蛋白质。
DNA中的碱基通过氢键形成碱基对, A与T配对,G与C配对。
DNA的复制过程
复制的起始
DNA复制从特定的起始点 开始,由DNA聚合酶催化 。
半保留复制
DNA复制时,每条链作为 模板,合成互补的新链。
复制的调控
复制过程中受到多种因素 的调控,确保DNA的准确 复制。
DNA的变异与进化
突变类型
DNA突变包括点突变、插入和缺 失等类型。
基因重组
通过同源重组或非同源重组的方 式实现DNA片段的交换和重排。
进化机制
DNA变异是生物进化的基础,通 过自然选择和遗传漂变影响物种
进化。
03 基因与遗传信息的传递
基因的概念与分类
总结词
基因是携带遗传信息的DNA片段,分为显性基因和隐性基因 。
遗传物质的主要特性
01
02
03
稳定性
遗传物质在生物体的世代 传递中保持相对稳定,不 易发生改变。
特异性
每种生物的遗传物质都是 独特的,决定了不同生物 的特性和差异。
多样性
遗传物质的不同组合方式 可以产生生物体的多样性 。
遗传物质在生物体中的作用
遗传信息的储存
遗传物质携带和储存了生物体的 遗传信息,这些信息决定了生物
2020-2021学年高中生物人教版必修二课件:3.1DNA是主要的遗传物质

第1节 DNA是主要的遗传物质
揭秘基因的化学本质
20世纪中叶,科学家发现染色体主要 是有蛋白质和DNA组成的。在这两种 物质中,究竟哪一种是遗传物质呢? 这个问题曾经引起生物界激烈的争论。
讨论:
染色体、蛋白质和DNA的示意图
1.你认为遗传物质可能具有什么特点?
2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些?
一、对遗传物质的早期推测 1.20世纪二三十年代人们对于DNA和蛋白质的认识水平如何?
孟德尔定律中的遗传因子、减数分裂中的染色体、染色体的 组成成分 2.当时认为遗传物质是哪种物质?为什么会有这种认识? 当时认为遗传物质是蛋白质
脱氧核苷酸的化学组成
二、肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲思的体外转化实验
的季节就在前方。不管多么险峻的高山,总是为 不畏艰难的人留下一条攀登的路。无论学习何种 专业、何种课程,如果能在学习中努力实践,做 到融会贯通,我们就可以更深入地理解知识体系, 可以牢牢地记住学过的知识。学习是灯,努力是
两种肺炎链球菌
特点 类型
菌落
S型
光滑
R型ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
粗糙
荚膜
有 无
致病性
有 无
荚膜:某些细菌的细胞壁外 面包围的一层胶状物质。无 荚膜的肺炎链球菌,感染人 体或者动物体后容易被吞噬 细胞吞噬并杀死。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 细胞内生活并繁殖。
格里菲思
肺炎链球菌
肺炎链球菌的转化实验分为哪几部分?分别有什么现象?
A 4、下列关于生物遗传物质的说法正确的是( )
A.同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA B.DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA C.真核生物的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质都是RNA D.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗 传物质
高考生物专题课件12:基因的本质

深化突破
解析 (1)DNA的基本单位与RNA的基本单位相比,主要区别是DNA 的基本单位中的五碳糖是脱氧核糖,特有的碱基是T,而RNA的基本单位 中的五碳糖是核糖,特有的碱基是U。(2)图2是由DNA分子的基本单位 脱氧核苷酸脱水缩合形成的脱氧核苷酸酶催化。(3)DNA分子中氢键 越多,DNA分子越稳定,C—G之间有3个氢键,A—T之间有2个氢键。 (4) RNA分子是单链结构,DNA分子是双链螺旋结构,其结构稳定性较强,而 单链RNA更容易发生变异。
高考生物专题课件 第12讲 基因的本质
必备知识
一、肺炎双球菌转化实验 1.体内转化实验(格里菲思) (1)过程
必备知识
必备知识
(2)结论:加热杀死的S型细菌中,含有某种促成R型细菌转化为S型细菌 的③ 转化因子 。 2.体外转化实验(艾弗里) (1)过程
必备知识
(2)结论:④ DNA 才是使R型活细菌产生稳定遗传变化的物质,即 ⑤ DNA 是转化因子,是遗传物质。 二、噬菌体侵染细菌实验 1.实验方法:⑥ 放射性同位素标记法 。
必备知识
2.将脱氧核苷酸、DNA、染色体和基因四种物质与图二中的字母对应 起来:
a. 染色体 ;b. DNA ;c. 基因 ;d. 脱氧核苷酸 。 3.基因的实质:具有 遗传效应 的 DNA 片段。
必备知识
1.在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是肺炎双球菌转 化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。 ( √ ) 2.注射R型菌和加热杀死的S型菌后小鼠死亡,从小鼠体内只能分离出活 的S型菌。 ( ✕ ) 3.艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌培养等 技术。 ( √ ) 4.噬菌体侵染细菌实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注入大 肠杆菌细胞中。 ( √ )
第二讲DNA结构

* 提出
1953.
Watsosn & Crick
右手 B- DNA Double helix Model
*
双螺旋的主链
• 每一单链具有 5‘ 3’极性 两条单链极性相反 反向平行 • 两条单链间以氢键 连接 • 以中心为轴,向 右 盘 旋 (直径2nm)
• 双 螺旋中存在
大,小 沟
Phosphodiester Backbone
1kb DNA序列 b、能把信息传递给子代 c、物理和化学性质稳定 d、具有遗传变化的能力
碱基互补是其复制、转 录表达遗传信息的基础 生理状态下物理、化学性质 稳定 有突变和修复能力,可稳定遗 传是生物进化的基础
2、 DNA携带两种遗传信息 a、编码蛋白质和RNA的信息(编码tRNA、rRNA) 64个三联体密码子 三个终止密码子 编码氨基酸的61个密码子由简并性、通用性 b、编码基因选择性表达的信息 * 原核生物的结构基因占Genome的比例很大 Φx174phage 5386bp 比例达96% * 真核生物的结构基因占Genome的比例很小 哺乳动物中结构基因只占10%~15% 结构基因用去5169bp
第五节 超螺旋和拓扑异构
一、超螺旋(superhelix OR supercoil)
● 最早在SV40和多瘤病毒 中发现
● 超螺旋是所有线性或环
形DNA的共有的重要特征
The supercoils of the SV40 minichromosome can be relaxed to generate a circular structure, whose loss of histones then generates supercoils in the free DNA.
人教版高中生物必修二 DNA是主要的遗传物质 基因的本质课件

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3.某研究人员模拟肺炎链球菌的转化实验,进行了以下4个实验: ①S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型细菌→注入小鼠体内 ②R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型细菌→注入小鼠体内 ③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注入小鼠体内 ④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注入小鼠体内 以上4个实验中小鼠存活的情况依次是( ) A.存活、存活、存活、死亡 B.存活、死亡、存活、死亡 C.死亡、死亡、存活、存活 D.存活、死亡、存活、存活
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4.实验结果及结论
亲代噬菌体 寄主细胞内 子代噬菌体
实验结论
32P标记DNA
有
35S标记蛋白质
无
有
无
DNA 是遗传物质
四、DNA是主要的遗传物质 1.RNA是遗传物质的实验证据 (1)实验材料:烟草花叶病毒,只由 蛋白质 和 (2)实验过程
RNA 组成。
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有关肺炎链球菌转化实验的3点提醒 (1)在体内转化实验中,使小鼠致死的是S型细菌,不是S型细菌的DNA。 (2)在体内转化实验中,只有少数的R型细菌转化为S型细菌,并非全部的R型 细菌都发生转化。 (3)艾弗里的实验证明了DNA是遗传物质,格里菲思的实验没有证明DNA是遗 传物质。
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比较体内转化实验和体外转化实验
体内转化实验
体外转化实验
实验者
格里菲思
艾弗里及其同事
培养细菌
在小鼠体内
体外培养基
加热杀死的S型细菌能使R型细菌 S型细菌的DNA能使R型细菌转
实验结果
转化为S型细菌
第2章 遗传物质的分子本质

三、蛋白质能否充当遗传物质
是否存在核酸以外的遗传物质? 朊病毒?
Gajdusek (盖杜谢克) 1976年Nobel Prize
羊痒疫 (scripie) 人类 kuru 病 牛海绵状脑炎(疯牛病)…
28kD的疏水性糖蛋白 由核基因组基因编码 PrP(Prion Protein)
高度纯化的 病体脑组织的
朊病毒是遗传物质吗? Prion 复制? 转录? 翻译?
第二节 核酸的结构
一、DNA双螺旋结构的特征 二、影响DNA双螺旋结构稳定性的因素 三、DNA结构的多态性 四、DNA多链结构 五、DNA的超螺旋结构 六、RNA的二级结构
一、DNA双螺旋结构的特征
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二、影响DNA双螺旋结构稳定性的因素
Any DNA-RNA sRNA
Right ~10 3.32nm 2.0 nm
Any dsDNA
Left 12 4.56nm 1.8nm
Poly G-C Poly C-A Poly T-G Poly T-A
u 细胞内的DNA分子中确实包含少量的Z-DNA区。
u B-DNA和Z-DNA 可以相互转变。
Tm = 69.3 + 0.41(G+C)% Tm = 81.5-16.6 lg[Na+]+ 0.41(G+C)%-600/N Tm = 2(A+T) +4(G+C)
盐离子浓度的影响
盐离子浓度低,屏蔽作用减弱,Tm降低; 盐离子浓度高,疏水作用增强,Tm升高;
二、核酸的复性
DNA annealing/renaturation
其他为突起、各种loop结构; u 特殊的碱基配对:GU形成二对氢键;
第三节 核酸的变复性
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你已的化合物这些1929基和磷酸四连环,1、核酸的构成核酸1.1戊糖戊糖个氧构成DNA分子脱氧核糖做核糖,这巨大的影已经知道了物呢?些灰白色黏9年菲巴斯酸基团,并真的是这的基本化学酸的基本化糖的环状结成的,而其子中的戊糖糖,而RNA这一微小影响。
了DNA是主黏糊糊的东斯•利文(并提出了四这样么?让学组成单化学单元包结构是由其其第5’位的糖在其2’位A分子中在的差异对主要的遗东西就是我Phoebus A四核苷酸学让我们来先元包括了戊糖其1’, 2’, 3的碳原子则位碳上连接在这一位置对DNA和传物质,那我们的遗传Aaron Lev学说,认为先看看这些糖、碱基3’, 4’位的则位于戊接的是氢置链接的RNA分子那么你知道传物质DNvene)首先为DNA是些组成核和磷酸根的碳原子和戊糖环外侧氢原子,叫的是羟基,子的功能有道到底是NA。
先分析出由等量的酸的基本三个部分和一侧。
叫做叫有着是谁发现了DNA含有的各种碱基本化学单元分。
了这个神奇有的四种碱基所组成的元吧。
奇碱的1.2核酸分核酸碱基包括啶(T)和其中基的6位配对。
AGCT出现在D碱基,称1.3 核酸分磷酸为什么叫分子的另一酸中的碱基括腺嘌呤(尿嘧啶中嘌呤碱基位上的功能T四种碱基DNA中而称为稀有碱分子的最酸根的存在叫做核酸的一个基本基分为碳氮(A)和鸟(U)。
基的9位和能基团和嘧基出现在U只出现碱基,比如最后一个基在使得DN的原因。
组成单元氮双环的嘌嘌呤(G)和嘧啶碱基嘧啶碱基4DNA中,现在RNA分如tRNA中基本化学组A和RNA元是碱基。
嘌呤碱基和两种,而基的1位是位上的功而AGCU分子中。
某中含有的假组成部分是A分子在生和单环结而嘧啶碱是碱基和功能基团可U是构成R某些RNA假尿嘧啶和是磷酸根生理环境下构的嘧啶基包括胞戊糖连接可以形成RNA的碱A分子中还和二氢尿嘧下具有酸啶碱基两大胞嘧啶(C接的位点,成氢键从而基,注意还含有微量嘧啶。
酸的特性,大类,嘌呤)、胸腺嘧而嘌呤碱而实现碱基意,T通常量的其它这也是其呤嘧碱基其2. 核酸你已2.1 核苷与碱基羟基结合成的分子位碳原子酯,核苷根据其连物分别叫酸和三磷量分子AT这张通常以三Table1‐酸的一级结已经知道了与核苷酸基通过与戊合脱去一份子叫做核苷子上的羟基苷加上磷酸连接的磷酸叫做单磷酸磷酸核苷酸TP 就是三张表里列出三磷酸的形1Nucl结构了构成核酸酸戊糖1’位份子水形成苷,磷酸基基缩合形成酸形成的叫酸基团的数酸核苷酸、酸,比如我三磷酸腺苷出了各种主形式存在,eic acid n酸的基本化碳原子上成糖苷键,基与戊糖成5’磷酸叫做核苷酸数目,相应二磷酸核我们体内的苷酸。
主要的核苷这也是Domenclat化学单元,上的形糖5’酸单酸,应产核苷的能苷及核苷酸DNA和Rture.,他们是酸的命名NA分子合如何组装,细胞中合成中前体装的呢?的各种游体物质的状游离核苷酸状态。
酸当我为脱氧核nucleosid2.2 核酸为一个基团和另合脱水phosphod在一起了成的多核架为磷酸酸基团,称backbone 尽管的氧仍保带负电。
类分子中够很好地扩散丢失我们不区分苷三e triphosp 为多聚核个核苷酸上另一个核苷,形diester bo 了。
核苷酸核苷酸链就酸二酯键连称为糖磷酸e )。
管形成了磷保持负离子核酸带负中很难扩散地保留在核失。
分是何种脱磷酸(deo phates (NT 核苷酸上连接于戊苷酸中戊糖成的磷ond )就把酸以磷酸二就叫做核酸连接的交替酸骨架链磷酸二酯键子化,所以负电的性质散穿行,保核膜或细胞脱氧核苷oxynucleos TPs),你将戊糖5’位上糖3’位上酸二酯键把两个核苷二酯键依次酸了。
核酸替排列的戊链(Sugar ‐p 键,但磷酸以核酸分子质,这使得保证了核酸胞膜中,不三磷酸或side triph 将来读文上的磷酸的羟基结(The 苷酸连接次相连形酸链的骨戊糖和磷phosphate 酸基团中子整体仍得其在脂酸分子能不会轻易或三磷酸核hosphates 献或者订酸结e接形骨磷e仍脂能核苷时我们s (dNTPs)订购试剂时们可以把))和三时会用到哦把他们统称磷酸核哦。
称苷包括的进出的通过核膜2.3 核酸链核酸其一段是可以被水一端是戊通常由左向右且可以用个核苷酸5’TACG ‐3’括RNA 分子的,他们需膜上的核孔链的方向酸单链的两是游离的5水解掉留下戊糖3’位碳常我们在书右按照5’端用碱基的简酸,比如上’,或者再子在内的很需要一些特孔复合物来性和表示两个末端是5’磷酸基团下5’端游离碳原子上的书写核酸序端向3’端的简写字母A 上面这段D再简略一点很多生物大特殊的具有来运输的。
示方法是不对称的团,有时磷离羟基,而的游离羟基序列时习惯的方向书写AGCT 代表DNA 序列点直接写T大分子都有核定位信。
的,磷酸而另基。
惯上写,表整可以写作TACG就可都可以进出信号或胞质作:可以了。
出核膜,不质定位信不过他们可信号的蛋白可不是自由白协助他们由们,而核较小的,DNA DNA 端向3’端由左向右而在通常用碱上千个碱注意如果的意思。
这者在实验2.4 RNA 的RNA 是其糖磷接了羟基核苷酸数(一般短于是互补双双链在书端的方向书右就是3’在表示DN 碱基对的数碱基对的D 果你看到k 这道这一验室里开展的一级结构的一级结磷酸骨架链基。
这一个(nt )或碱于50个核双链的啊,书写序列书写的,由到5’方向的A 双链长数目(bp )DNA 可以kb 的话,一一点对于你展实验是很构结构和DN 链上戊糖的个微小的差碱基数(ba 苷酸时我那怎么表的时候我由于DNA 双的了,或者长度的时候来表示,用(kb 或一般也指的你阅读核酸很重要的哦A 非常相的二位碳原差异还导致ase )通常我们叫它寡表示他的方我们默认上双链是互者你也可以候,我们很长的kbp ),的是kbp酸序列或哦。
似,只原子连致了常用来表示寡核苷酸方向和长上面的一条补的两条以不把它示核酸单链(Oligonuc 度呢? 条链是按照条反向平行写出来。
链的长度。
cleotide )照由左向行链,下面。
长度比。
右按照5面的那条链5’链DNA 和R 内取代反环境中相Quick RevBase Nucl Nucl Nucl SugaThe注:本节中的D. Watson eta RNA 分子在反应中发挥相对RNA 要view e: purine, eosideseotides: d eic Acid ar ‐phosph phosphod 图片多引用自l.),限于课程制在碱性环境挥了亲核攻要稳定的多pyrimidin dNTP,NTP = polynucl hate backb diester bo Fundamental制作的时间关系境下稳定攻击的作用多。
neP eotides: Dbone ondMolecular Biolo系,未一一标明性的巨大用,而DN DNA, RNA ogy (Lizabeth A 明出处。
大差别。
戊糖NA 由于2A A. Allison)和Mo 糖上的2’位上缺少olecularbiology ’羟基在在少羟基,因y of the Gene 7t 在这一分子因此在碱性th Edition(Jame 子性es。