2020-2021学年高一下学期生物人教版必修2 3.1DNA是主要遗传物质课件（29张ppt）

(共29张PPT)
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由________控制的
基因
20世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证明了：基因位于________上。
染色体
20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由____________（成分）组成。
蛋白质
DNA
染色体
蛋白质和DNA
那么，蛋白质和DNA哪一种是遗传物质？
1.格里菲思肺炎链球菌的体内转化实验
2.艾弗里 肺炎链球菌的体外转化实验
一、肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲思肺炎链球菌的体内转化实验
S型细菌
R型细菌
光滑Smooth
粗糙Rough
有多糖类的荚膜
无荚膜
有毒性
无毒性
菌落
菌体
毒性
毒性：使人患肺炎，小鼠患败血症
1
2
3
4
步骤
方 法
现象
结 论
格里菲思肺炎链球菌的体内转化实验
R型活菌
S型 活 菌
加热杀死
S型菌
R型
活 细菌
+
S型
死 细 菌
活
死
活
R型活菌无毒性
S型活菌有毒性
加热杀死的S型菌无毒
死
体内分离出S型活细菌
在培养基上继续培养，后代仍是S型
1
2
3
4
步骤
方 法
现象
结 论
R型活菌
S型 活 菌
加热杀死
S型菌
R型
活 细菌
+
S型
死 细 菌
活
死
活
R型活菌无毒
S型活菌有毒
加热杀死的S型菌无毒
死
体内有
S型活细菌
R型
活 细菌
S型
死 细 菌
+
S型
活 细 菌
（某种物质）
存在“转化因子”
格里菲思肺炎链球菌的体内转化实验
转化
讨论:
假如你是当时科学家你应该怎样设计实验来证明转化因子是什么物质
把S型细菌的组成物质分离提纯，分别与R型细菌混合，观察效果。
肺炎链球菌内有DNA、蛋白质、多糖等化学成分，到底哪种成分是转化因子呢？
新问题
加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”。
转化因子是什么？
初步推测多糖、蛋白质、脂质可能不是转化因子。
说明蛋白质、RNA、脂质不是转化因子。
DNA具有转化作用
“减法原理”
2.艾弗里肺炎链球菌的体外转化实验
［结论］ DNA是转化因子。
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，
DNA才是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
注意
转化作用是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质，而表现出后者的某些遗传性状或发生遗传性状改变的现象。
转化:
实质： S型菌的荚膜基因整合到R型细菌DNA上，使R型菌表现出S型菌的性状，使R型菌转化为S型细菌。
为什么加热杀死的S型菌还能使R型活菌转化为S型菌？
蛋白质和核酸对高温的耐受力不同，80到100℃会使蛋白质变性失活，DNA双链解开，但是当温度降低时，DNA双链能恢复活性，而蛋白质不能。
1952年,赫尔斯和蔡斯用T2噬菌体为实验材料,利用放射性同位素标记的新技术,完成了一个更具有说服力的实验.
三．T2噬菌体侵染细菌实验
（1）T2噬菌体的结构模式图
T2噬菌体是一种专门寄生
在大肠杆菌体内的病毒。
由蛋白质外壳和DNA组成。
1.吸附
2.侵入
3.合成
4.组装
5.释放
噬菌体侵染细菌示意图
新合成的噬菌体，原料来自于哪里？
大肠杆菌
吸附
侵入
合成
组装
释放
三．T2噬菌体侵染细菌实验
（S仅在蛋白质中含有）
（P几乎都在DNA中）
（1）T2噬菌体的结构模式图
同位素标记法
（2）研究方法：
蛋白质的组成元素：
DNA的组成元素：
C、H、O、N、S
C、H、O、N 、P
（标记32P）
（标记35S ）
T2噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质？
用哪些同位素标记DNA和蛋白质
提示： DNA有，但多数蛋白质没有的元素是哪种？只有蛋白质有，而DNA没有的元素又是哪种？
怎样用同位素分别标记DNA和蛋白质
1.用分别放有35S 和32P的培养基培养细菌
2.用噬菌体分别侵染上述细菌
3.制备分离只含35S或只含32P的噬菌体
噬菌体侵染细菌的过程
（1）培养含放射性同位素的噬菌体
方法：1.在分别含有放射性同位素32P 和35S的培养基中培养细菌
2.分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含DNA含32P的噬菌体和蛋白质含35S的噬菌体
含32P
含35S
搅拌后
离心
沉淀物放
射性很低
上清液放
射性很高
35S标记
噬菌体
35S噬菌体与
细菌混合
新形成的噬菌体
中没检测到35S
噬菌体侵染细菌过程
小结：
T2噬菌体的蛋白质外壳并没进入大肠杆菌内
蛋白质没遗传给子代噬菌体。
细菌裂解
离心后
短时间保温
目的？
保证噬菌体能够侵入细菌
32P标记
噬菌体
32P噬菌体与
细菌混合
离心后
上清液放
射性很低
沉淀物放
射性很高
新形成的噬菌体
中检测到32P
搅拌后
离心
噬菌体侵染细菌过程
小结：
T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌内,
并且遗传给子代噬菌体。
结论：DNA才是真正遗传物质。
细菌裂解
子代噬菌体的各种性状，是通过亲代DNA遗传的
该实验能不能说明蛋白质不是遗传物质？
No!
思考:
在赫尔希和蔡斯的实验中，
保温时间过长或过短，会产生怎样的影响
搅拌不均匀又会产生怎样的影响？
1.保温时间过长，被侵染的大肠杆菌已裂解，释放出子代噬菌体，经离心分布于上清液中。
2.保温时间过短，噬菌体未侵染大肠杆菌，经离心，噬菌体分布于上清液中。
3.搅拌不均匀，噬菌体仍然吸附在大肠杆菌表面，经离心，噬菌体随细菌分布于沉淀中。
蛋白质外壳
RNA
烟草花叶病毒
结论：
RNA是遗传物质
烟草花叶病毒实验
蛋白质外壳
RNA
所有生物的遗传物质都是DNA吗？
生物
非细胞生物--病毒
细胞生物
原核细胞——原核生物
真核细胞——真核生物
DNA
DNA
DNA
RNA
RNA病毒(少数)
DNA病毒(多数)
四 遗传物质的种类
由于细胞中的DNA大部分在染色体上，所以说
遗传物质的主要载体是染色体。
绝大多数的生物遗传物质是DNA，因此，
DNA 是主要的遗传物质
注意
细胞生物：细胞内都有DNA 和RNA两种核酸物质，DNA作为遗传物质。
病毒：体内只有一种核酸物质：DNA或RNA。
思考:
DNA或RNA
DNA
DNA
2.烟草的遗传物质是什么？
DNA
1.动物和人体的遗传物质是什么？
3.细菌的遗传物质是什么？
5.一切生物的遗传物质是什么？
4.病毒的遗传物质是什么？
核 酸
思考:
作为遗传物质应具备什么样的特点
①能够自我复制
②能通过指导蛋白质合成，从而控制生物性状和新陈代谢
③具有贮存遗传信息的能力
④结构比较稳定
拓展题1
实验表明，噬菌体在感染大肠杆菌时，进入大肠杆菌的主要是DNA，而大多数蛋白质却留在大肠杆菌的外面。
因此，大肠杆菌裂解后，释放出的子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息，以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳。
1．下列与艾弗里的肺炎链球菌转化实验相关的叙述中，错误的是(　　)
A．需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定
B．配制培养基的成分应适合肺炎双球菌生长和繁殖
C．转化的有效性与R型细菌的DNA的纯度有密切关系
D．实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
2.某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质(如下表所示)。产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。
噬菌体 细菌
DNA或脱氧核糖核苷酸 32P标记 31P标记
蛋白质或氨基酸 32S标记 35S标记
⑴子代噬菌体的DNA含有表中 元素 ；
⑵子代噬菌体的蛋白质含有表中 元素为。
31P 和32P
35S