資源簡(jiǎn)介

(共30張PPT)
Nucleosomes-
DNA
-Helix
Chromatine
uistones
3.1 DNA是主要的遺傳物質(zhì)
Centromere
- Arm
Chromatin and Condensed Chromosome Structure
Solenoid
Chromatin
Fiber
Nuclear
Pore
Telomere
對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)
An early guess of genetic material
薩頓：類(lèi)比——推理法
假 說(shuō)：基因在染色體上
基因和染色體的行為 存在明顯的平行關(guān)系
對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)
An early guess of genetic material
摩爾根：假說(shuō)——演繹法
證明：基因在染色體上
呈線性排列
對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)
An early guess of genetic material
— — 蛋白質(zhì)
— DNA
對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)
An early guess of genetic material
20世紀(jì)20年代：
蛋白質(zhì)是由多種氨基酸連接而成的生物大分子
氨基酸的種類(lèi)
氨基酸的數(shù)目
氨基酸的排列順序
肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)
蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)
An early guess of genetic material
20世紀(jì)30年代：
DNA是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子
胸腺嘧啶(T)
0
脫氧
核糖
“蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)”仍占主導(dǎo)地位
腺嘌呤脫氧核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸 鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸 胞嘧啶脫氧核苷酸
對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)
P 0
0
脫氧
核糖
0
脫氧
核糖
脫氧
核糖
鳥(niǎo)嘌呤(G )
胞嘧啶(C)
腺嘌呤(A)
①
①
P
格里菲思 艾弗里 赫爾希 蔡斯
“我們表示懷疑! ”
格里菲思—體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
將R型活細(xì)菌
與加熱致死的
S型細(xì)菌混合
后注射
注射加熱至 死的S型細(xì)菌
注射S型 活細(xì)菌
注射R型 活細(xì)菌
菌體特點(diǎn) 菌落特點(diǎn)
致病性
(動(dòng)物實(shí)驗(yàn))
S型 細(xì)菌 有莢膜 光滑 Smooth
有致病性
R型 細(xì)菌 無(wú)莢膜 粗糙 Rough
無(wú)致病性
肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
Transformation experiment of diplococcus pneumoniae
· 格里菲思—1928年體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)材料：小鼠、R型和S型肺炎鏈球菌
莢膜的化學(xué)本質(zhì) 是 _多糖
對(duì)比第一、二組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說(shuō)明了什么
R型活細(xì)菌不會(huì)使小鼠死亡
S型活細(xì)菌可使小鼠死亡
38
注射S型
活細(xì)菌
小鼠不死亡 第一組
Transformation experiment of diplococcus pneumoniae
小鼠死亡 第二組
肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
注射R型 活細(xì)菌
8
Transformation experiment of diplococcus pneumoniae
88
對(duì)比第二、三組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 說(shuō)明了什么
加熱至死的S型細(xì)菌
不會(huì)使小鼠患病死亡
注射加熱至 死的S型細(xì)菌
小鼠不死亡 第三組
小鼠不死亡 第一組
小鼠死亡 第二組
肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
注射R型 活細(xì)菌
注射S型 活細(xì)菌
將R型活細(xì)菌
與加熱致死的
S型細(xì)菌混合
后注射
注射加熱至 死的S型細(xì)菌
小鼠不死亡 第三組
小鼠不死亡 第一組
Transformation experiment of diplococcus pneumoniae
小鼠死亡 第二組
小鼠死亡 第四組
肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
注射R型 活細(xì)菌
注射S型 活細(xì)菌
小鼠不死亡 小鼠死亡 小鼠不死亡 小鼠死亡
第一組 第二組 第三組 第四組
第四組小鼠為什么會(huì)死亡 在體內(nèi)分離得到的S型細(xì)菌從何而來(lái)
加熱至死的S型細(xì)菌
從第四組實(shí)驗(yàn)的小鼠尸體中分離出的
有致病性的S型活細(xì)菌，其后代也是 有致病性的S型細(xì)菌
→ R型細(xì)菌+S型細(xì)菌
這種轉(zhuǎn)化是可以遺傳的
Transformation experiment of diplococcus pneumoniae
肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
將R型活細(xì)菌
與加熱致死的
S型細(xì)菌混合
后注射
轉(zhuǎn)化 因子
R型細(xì)菌一
注射加熱至 死的S型細(xì)菌
注射S型 活細(xì)菌
注射R型 活細(xì)菌
加熱殺死的S型細(xì)菌
多糖 脂 類(lèi) 蛋白質(zhì) RNA DNA
“誰(shuí)在轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中起作用”
“轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)”
后代
S型菌
R型菌 S型菌
Transformation experiment of diplococcus pneumoniae
轉(zhuǎn)化因子
肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
艾弗里—體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
混合
只有R 型菌
有R 型
細(xì)菌的
培養(yǎng)基
S型菌
有R型
細(xì)菌的
培養(yǎng)基
S 型菌
S型細(xì)菌 的細(xì)胞 提取物
R 型菌
S 型細(xì)菌 的細(xì)胞 提取物
R 型菌
蛋白質(zhì)(或RNA酶，酯酶) DNA 酶
S型細(xì)菌 的細(xì)胞 提取物
有R型 細(xì)菌的 培養(yǎng)基
混合
混合
Transformation experiment of diplococcus pneumoniae
轉(zhuǎn)化因子 后代
R型菌 S型菌 S型菌
加熱殺死的S型細(xì)菌
多糖 脂類(lèi) 蛋白質(zhì) RNA DNA
肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
Transformation experiment of diplococcus pneumoniae
自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”
在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中控制自變量，可以采用“加法或減法原理”;
與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱(chēng)為“加法原理”。
例如在“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組 相比，實(shí)驗(yàn)組分別作加溫、滴加FeCl 溶液、滴加肝臟研磨液的處 理，利用了“加法原理”;
與常態(tài)相比，人為去除某種影響因素的稱(chēng)為“減法原理”。
例如在艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性地去 除了一種物質(zhì)，這利用了“減法原理”。
肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
Transformation experiment of diplococcus pneumoniae
● 艾弗里 20世紀(jì)40年代體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
蛋白酶(或RNA 酶，酯酶)
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。
DNA酶
有R型
細(xì)菌的
培養(yǎng)基
混合
S 型細(xì)菌
的細(xì)胞
提取物
只有R型菌
混合
S型菌 R 型菌
有R型 細(xì)菌的 培養(yǎng)基
S型細(xì)菌 的細(xì)胞 提取物
混合
S型菌 R 型菌
有R型 細(xì)菌的 培養(yǎng)基
S 型細(xì)菌 的細(xì)胞 提取物
噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)
Experiment of bacteriophage infection of bacteria
1952年，赫爾希和他的助手蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)
材料，利用放射性同位素標(biāo)記技術(shù)，完成了另一個(gè)有說(shuō) 服力的實(shí)驗(yàn)。
S
S
Experiment of bacteriophage infection of bacteria
1. 實(shí)驗(yàn)材料 T2噬菌體是一種專(zhuān)門(mén)寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒
DNA
蛋白質(zhì)
噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)
T2噬菌體
Experiment of bacteriophage infection of bacteria
T2 噬菌體侵染大腸桿菌后(圖3-5),就會(huì)在自身遺傳物質(zhì)的作
用下，利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來(lái)合成自身的組成成分，進(jìn)行大 量增殖。當(dāng)噬菌體增殖到一定數(shù)量后，大腸桿菌裂解，釋放出大
脫氧核苷酸、氨基 酸、酶、能量等
吸附一→注入一→合成一→組裝一釋放
量的噬菌體。
噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)
在T2 噬菌體的化學(xué)組成中，
60%是 蛋 白 質(zhì) ， 4 0 % 是DNA。 對(duì)這兩種物質(zhì)的分析表明：僅 蛋白質(zhì)分子中含有硫，磷幾乎 都存在于DN A分子中。
放射性同位素標(biāo)記
噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)
Experiment of bacteriophage infection of bacteria
1.實(shí)驗(yàn)材料 相關(guān)信息
—→ DNA
C、H、0、N、 32P
→ 蛋白質(zhì)
C、H、0、N、35S
DNA
蛋白質(zhì)
① 赫爾希和蔡斯首先在分別含有放射性同
位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng) 大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養(yǎng)T 噬 菌 體，得到蛋白質(zhì)含有35S標(biāo)記或DNA 含有32P 標(biāo)記的噬菌體。
35S標(biāo)記
的噬菌體
分別用35S或32P標(biāo)記噬 菌體與大腸桿菌混合
32P標(biāo)記
的噬菌體
Experiment of bacteriophage infection of bacteria
噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)
S
35S標(biāo)記的
噬菌體
攪拌后離心
分別用35S或32P標(biāo)記噬
菌體與大腸桿菌混合
短時(shí)間保溫
見(jiàn)
32P標(biāo)記
的噬菌
體
攪 拌的目的是使吸附在細(xì)
菌上的噬菌體與細(xì)菌分離；
離 心的目的是讓上清液中 析出重量較輕的T 噬 菌 體 顆 粒，而離心管的沉淀物中留 下被感染的大腸桿菌。
噬 菌 體 侵 染 細(xì) 菌 的 實(shí) 驗(yàn)
Experiment of bacteriophage infection of bacteria
經(jīng)短時(shí)間保溫后 用攪拌器攪拌
噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)
Experiment of bacteriophage infection of bacteria
S
35S標(biāo)記的
噬菌體
上清液放射性很高， 沉淀物放射性很低。
S
婚 呢
32P標(biāo)記
的噬菌
體
上清液放射性很低，
沉淀物放射性很高。
離心檢測(cè)上清液和沉 淀物中的放射性物質(zhì)
分別用35S或32P標(biāo)記噬 菌體與大腸桿菌混合
細(xì)菌裂解后檢測(cè)子 代噬菌體的放射性
子代噬菌 體中無(wú)35S
子代噬菌 體 中含32P
經(jīng)短時(shí)間保溫后 用攪拌器攪拌
吧
噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)
Experiment of bacteriophage infection of bacteria
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1 ) 用35S標(biāo)記的一組實(shí)驗(yàn)，放射性同位素主要分布在上清液中；
用32P標(biāo)記的一組實(shí)驗(yàn)，放射性同位素主要分布在試管的沉淀物中。
說(shuō)明噬菌體在侵染細(xì)菌時(shí)， DNA進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)
外殼留在外面
2) 細(xì)菌裂解釋放的噬菌體中， 可以檢測(cè)到32P標(biāo)記的DNA, 但卻不能檢測(cè)到 35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)。
說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)
結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)
能不能說(shuō)明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)
格里菲思 艾弗里 赫爾希 蔡斯
● 35S標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)沉淀物中也有放射性，可能是什么原因造成的
攪拌不充分導(dǎo)致部分蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌上，離心時(shí)隨細(xì)菌到沉淀物中。
● 32P標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)上清液中也有放射性，可能是什么原因造成的
培養(yǎng)(保溫)時(shí)間過(guò)短，部分噬菌體還未侵染細(xì)菌；
培養(yǎng)(保溫)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，部分子代噬菌體已經(jīng)釋放。
S
S
噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)
Experiment of bacteriophage infection of bacteria
離 心檢測(cè)上清液和沉
淀物中的放射性物質(zhì)
細(xì)菌裂解后檢測(cè)子
代噬菌體的放射性
經(jīng)短時(shí)間保溫后 用攪拌器攪拌
用35S 標(biāo)記噬菌體 與大腸桿菌混合
作為遺傳物質(zhì)所必須具備的特點(diǎn)：
1、在細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖的過(guò)程中能夠精確地自我復(fù)制，使得前后 代具有一定的連續(xù)性；
2、能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物體的性狀和新陳代謝 的過(guò)程；
3、具有儲(chǔ)存大量遺傳物質(zhì)的潛在能力；
4、結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，但在特殊情況下又能發(fā)生突變，而且突變以 后還能繼續(xù)復(fù)制，并能遺傳給后代。
蛋白質(zhì) 不患病
不能得到病毒
RNA
分別侵染健康煙草植株
蛋白質(zhì)
RNA 患病 得到全新病毒
噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)
Experiment of bacteriophage infection of bacteria
RNA是遺傳物質(zhì)的證明實(shí)驗(yàn)
結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)
依

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