2021-2022学年高一下学期生物人教版必修---3.1DNA是主要的遗传物质课件（27张PPT）

(共27张PPT)
1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程
1910年摩尔根进行果蝇杂交实验
提出假说：基因在染色体上
找到基因在染色体上的实验证据
1866年孟德尔的豌豆杂交实验
发现了遗传因子 （基因）
基因究竟是什么物质呢？
假说—演绎
类比推理
假说—演绎
探究：什么是遗传物质
第三章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由蛋白质和DNA组成。
DNA

蛋白质
氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。
没发现其他大分子有类似的结构特点。
20世纪20年代
蛋白质是生物体的
遗传物质。
对遗传物质的早期推测
20世纪30年代
人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子
意识到DNA的重要性，但对DNA结构没有清晰认识。
蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。
DNA是遗传物质的证据
赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验
格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
格里菲思
艾弗里
赫尔希
蔡斯
S型菌落(光滑)
R型菌落(粗糙)
S型：菌落表面光滑，不被免疫系统识别，有多糖荚膜，使人患肺炎或小鼠得败血症，有毒性。
R型：菌落表面粗糙，被免疫系统识别，没有荚膜，无毒性。
实验材料：
格里菲思肺炎链球菌体内转化实验
说明加热致死的S型细菌无毒
说明S型细菌有毒
说明R型细菌无毒
说明R型细菌转化成了S型细菌
注射
R型
活细菌
小鼠不死亡
第一组
注射
S型
活细菌
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
第二组
注射加热致死的S型细菌
小鼠不死亡
第三组
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
第四组
将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射
实验过程
R 型活细菌 + S 型死菌
S 型活细菌
转化
某种物质
S 型活细菌
繁殖
1.加热杀死的S型细菌含有某种促成R型活细菌转化成S型活细菌的转化因子。
格里菲思的实验说明了:
究竟是什么物质呢
转化因子
2.这种性状的转化是可以遗传的。
多糖
脂质 蛋白质
RNA DNA……
多糖
蛋白质
RNA
DNA
脂质
S型细菌
要确定“转化因子”是什么，关键思路是什么？
关键思路：把S型细菌的各种物质分开，单独的、直接的观察它们的作用。
奥斯瓦德·西奥多·艾弗里
艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
1. 实验思路：
2. 实验过程：
（破碎加热杀死的S型细菌，设法去除绝大部分的糖类、蛋白质和脂质）
3. 实验结论：
分离
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质（转化因子）。
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
第一组
+
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取液
第二至四组
+
混合
混合
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取液
第五组
+
混合
DNA酶
蛋白酶（或RNA酶、酯酶）
S型细菌
R型细菌
S型细菌
R型细菌
只长R型细菌
1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的技术，完成了另一个有说服力的实验。
思考：有没有更好的材料、更好的方法能够将DNA和蛋白质分开，单独去观察它们的作用呢？
噬菌体侵染大肠杆菌的实验
1. 实验者：
赫尔希和蔡斯
2. 实验材料：
T2噬菌体
① 成分只有蛋白质和DNA
② 仅能在大肠杆菌内繁殖。
③ 繁殖时，仅将遗传物质导入大肠杆菌，其他物质保留在体外。
侵入别的细菌
注入
复制、合成
吸附
组装
释放
吸附
注入
复制、合成
组装
释放
3. T2病毒侵染细菌的过程：
3、DNA和蛋白质，应分别标记哪一种元素？
2、用什么方法确定导入细菌的物质？
1、要证明噬菌体里面蛋白质和DNA谁是遗传物质，只需证明：
导入细菌体内的是噬菌体的哪一物质
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 35S）
（标记 32P）
同位素标记法
问题探讨
大肠杆菌
大肠杆菌
噬菌体
噬菌体
4、怎样将35S和32P标记到噬菌体的蛋白质和DNA上？
35S标记的噬菌体
沉淀物放射性很低
子代噬菌体中无35S
上清液放射性很高
搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌上，随细菌离心到沉淀物中。
说明：T2噬菌体中的蛋白质没有进入大肠杆菌。
不能证明蛋白质不是遗传物质。
搅拌的目的：
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
离心的目的：
让上清液中析出T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌
32P标记的噬菌体
沉淀物放射性很高
子代噬菌体中含32P
上清液放射性很低
保温时间过短，部分噬菌体还未侵染大肠杆菌；
保温时间过长，部分子代噬菌体已经释放。
说明：T2噬菌体中的DNA进入了大肠杆菌。
说明DNA是真正的遗传物质
2.实验能否用32P和35S同时标记噬菌体？
不能，因为放射性检测时只能检测到放射部位，不能确定是哪种元素的放射性；若用32P和35S同时标记噬菌体，则上清液和沉淀物中均会具有放射性，无法判断噬菌体遗传物质的成分。
1.能否在含放射性同位素的培养基中标记噬菌体？
不能，噬菌体只能寄生在活细胞中，不能在培养基上存活。
思考.讨论
DNA
是遗传物质
1928年 格里菲思 ——体内转化实验
1944年 艾弗里——体外转化实验
1952年 赫尔希、蔡斯——噬菌体侵染细菌实验
目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。
思考：只有DNA是遗传物质吗？
下面这些生物的遗传物质是什么？
流感病毒
SARS病毒
烟草花叶病毒
新型冠状病毒
分别侵染健康烟草植株
患病
不患病
得到全新病毒
不能得到病毒
烟草花叶病毒侵染烟草叶片实验
实验结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
【归纳】不同生物体内遗传物质的区别
生物类型 核酸种类 遗传物质 实例
有细胞结构的生物 真核生物 DNA和RNA DNA 玉米、小麦、人
原核生物 乳酸菌、蓝藻
无细胞结构的生物 DNA病毒 DNA DNA T2噬菌体
RNA病毒 RNA RNA 烟草花叶病毒
DNA是主要的遗传物质。
学习小结
课堂练习
1.在肺炎链球菌转化实验中，将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在小鼠体内出现的细菌类型有(　 　)
①有毒的R型活细菌　 ②无毒的R型活细菌　
③有毒的S型活细菌　 ④无毒的S型活细菌
A．①④ B．②③ C．③ D．②
B
2.肺炎链球菌转化实验是证实DNA作为遗传物质的最早证据，下列相关叙述正确的是(　 　)
A.肺炎链球菌是导致小鼠患败血症的病原体
B.肺炎链球菌的体内转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质
C.肺炎链球菌的体外转化实验证明了蛋白质是肺炎链球菌的遗传物质
D.粗糙型(R)菌株是唯一能够引起败血症或肺炎的菌株
A
3.下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是 （　 　）
A.加热杀死的S型细菌中DNA全部失去活性
B.加热杀死的S型细菌能使小鼠的体细胞发生转化
C.加入S型细菌的DNA后，只有部分R型细菌转化成了S型细菌
D.在转化过程中，加热杀死的S型细菌中的DNA没有进入R型活细菌
C
D
4.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下4个实验:
①S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型细菌→注射到小鼠体内
②R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型细菌→注射到小鼠体内
③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射到小鼠体内
④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射到小鼠体内
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