苏教版（2019）高中生物 必修二 2.1 DNA是主要的遗传物质 课件（共36张PPT）

(共36张PPT)
第一节　DNA是主要的遗传物质
必修2　第二章　遗传的分子基础
新课标素养目标
理解概念：亲代的遗传信息是通过DNA遗传给子代的。
DNA是主要的遗传物质。
发展素养：通过对肺炎链球菌的转化实验、噬菌体侵
染细菌等实验的学习，认同科学结论的获
得离不开严谨的推理和确凿的实验证据。
本节内容索引
一、DNA是多数生物的遗传物质
五、当堂巩固
四、本堂小结
二、RNA是某些病毒的遗传物质
三、DNA是主要的遗传物质
在抗生素还没发现之前，一个人患上肺炎，往往是致命的。一位英国科学家用肺炎链球菌开展研究，谁也没想到，他的研究对揭示遗传物质的化学本质起到了奠基作用。
积极思维
肺炎链球菌透射电镜照片
肺炎链球菌模式图
肺炎链球菌作为实验材料，它有哪些主要特征呢？
肺炎链球菌（又称肺炎双球菌）是一种细菌，它结构简单、繁殖速度快，是生物学研究常用的实验材料。
积极思维
肺炎链球菌作为实验材料，主要特征包括：
细菌的菌落
肺炎链球菌多数不致病，致病菌株在菌体外一般有多糖构成的荚膜，可引起人患肺炎，鼠患败血病。
积极思维
肺炎链球菌作为实验材料，主要特征包括：
S型
R型
光滑（Smooth）
有多糖荚膜
有毒性
粗糙（Rough)
无多糖荚膜
无毒性
19世纪末，科学家已经知道：染色体主要是由DNA和蛋白质组成的。
这两种物质中究竟哪一种是遗传物质呢？
对遗传物质的早期探索
20世纪早期，科学家根据以下结果推测：
蛋白质
？
组成蛋白质分子的常见氨基酸有20种，其排列组合的数量十分巨大；
DNA
？
DNA分子只含有四种核苷酸，其排列组合数量一定没有蛋白质那样多。
遗传物质应该是蛋白质。
这个推论正确吗？科学家究竟是如何通过实验确定遗传物质是什么呢？
20世纪早期，科学家根据以下结果推测：
遗传物质应该是蛋白质。
DNA是遗传物质的证据的几个实验
格里菲斯的肺炎链球菌实验
（1）
一、DNA是多数生物的遗传物质
噬菌体侵染大肠杆菌的实验
（4）
格里菲斯的肺炎链球菌转化实验
（2）
艾弗里的肺炎链球菌转化实验
（3）
S型活细菌
R型活细菌
患败血症而死亡
正常生活
那么，是荚膜导致了病症吗？
有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。
格里菲斯的肺炎链球菌实验
（1）
格里菲斯的肺炎链球菌转化实验说明了什么？
不是荚膜而是S型活细菌导致了小鼠死亡
S型活细菌
R型活细菌
小鼠存活
小鼠患败血症死亡
表明
说明有部分R型活细菌转化为S型活细菌导致了小鼠死亡，而且转化后的S型活细菌的后代也是有致病性的。
格里菲斯的肺炎链球菌转化实验
（2）
被加热杀死的S型活细菌中可能含有某种转化因子，使R型细菌转化为S型细菌，而且这种转化是可以遗传的。
实验结论
意 义
格里菲斯的肺炎链球菌转化实验，虽然未能回答遗传物质是什么的问题，但是为进一步探索这个问题提供了思路。
格里菲斯的肺炎链球菌转化实验
（2）
艾弗里（O.Avery）
“转化因子”是什么？我来继续研究。
必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是转化因子。
艾弗里的肺炎链球菌转化实验
（3）
1. 加热杀死的S型菌体内，究竟谁是转化因子？
蛋白质RNA
DNA
…
2. 要进一步证明哪种物质是转化因子，实验中
最关键的设计思路是什么？
艾弗里对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定，提取出了DNA、蛋白质和多糖等物质，分别加入已培养了R型细菌的培养基中。
艾弗里的肺炎链球菌转化实验
（3）
艾弗里的肺炎链球菌转化实验说明了什么？
积极思维
DNA+DNA酶
蛋白质+蛋白酶
DNA
S型菌
RNA+RNA酶
+R 型
+R 型
+R 型
+R 型
S 型
R 型
R型
R 型
思 考
1.概括 分别概括上述四组实验的结论。
2.分析 上述四组实验结果能说明DNA是转化因子吗？
由此说明
在构成S型活细菌的DNA RNA 蛋白质中，只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌。
艾弗里的肺炎链球菌转化实验说明了什么？
积极思维
DNA+DNA酶
蛋白质+蛋白酶
DNA
S型菌
RNA+RNA酶
+R 型
+R 型
+R 型
+R 型
S 型
R 型
R型
R 型
虽然该实验证明DNA酶破坏了转化作用，但是仍有人提出质疑，认为提纯的DNA中含有极少量的蛋白质，因此实验不能说明DNA一定就是遗传物质。
虽然该实验证明DNA酶破坏了转化作用，但是仍有人提出质疑，认为提纯的DNA中含有极少量的蛋白质，因此实验不能说明DNA一定就是遗传物质。
赫尔希 蔡斯
噬菌体侵染大肠杆菌的实验
（4）
认识噬菌体和细菌
噬菌体侵染大肠杆菌的实验
（4）
T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程
噬菌体侵染大肠杆菌的实验
（4）
T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程
噬菌体侵染大肠杆菌的实验
（4）
⑴用哪些同位素标记DNA和蛋白质
用35S标记噬菌体的蛋白质，
用32P标记噬菌体的DNA。
同位素标记技术
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）
噬菌体侵染大肠杆菌的实验
（4）
同位素标记技术
⑵怎样用同位素分别标记DNA和蛋白质
01
用分别含有35S 和32P的培养基培养细菌；
02
用噬菌体分别侵染上述细菌；
03
制备分离只含35S或只含32P的噬菌体。
噬菌体侵染大肠杆菌的实验
（4）
离心
离心
搅拌
搅拌
混合培养
混合培养
被35S标记的
噬菌体
被32P标记的
噬菌体
上清液的放射性很高
上清液的放射性很低
沉淀物的放射性很低
沉淀物的放射性很高
实验过程
噬菌体侵染大肠杆菌的实验
（4）
噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。可见，在噬菌体的生活史中，只有DNA是在亲、子代间具有连续性的物质。
实验结论
DNA才是真正的遗传物质。
为什么说噬菌体侵染细菌的实验更有说服力？
噬菌体侵染大肠杆菌的实验
（4）
DNA是生物界唯一的遗传物质吗？
有些病毒（如烟草花叶病毒），它们不含有DNA, 只含有蛋白质和RNA。 在这种情况下，RNA就起着遗传物质的作用。
流感病毒
艾滋病病毒
SARS病毒
二、RNA是某些病毒的的遗传物质
背景知识：烟草花叶病毒是RNA病毒，在感染植物时，会出现致病斑。
提问：如果你是科学家，请设计实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么。
感染烟草花叶病毒后的病斑
烟草花叶病毒
二、RNA是某些病毒的的遗传物质
实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
TMV
HRV
降解
降解
病毒重建
TMV
HRV
病毒后代类型
二、RNA是某些病毒的的遗传物质
自然界中绝大多数生物的遗传物质为DNA，所以___________________
（含有DNA和RNA）
（含有DNA或RNA）
DNA病毒
RNA病毒
细胞生物
无细胞生物（如病毒）
遗传物质为RNA
DNA是主要的遗传物质
遗传物质为DNA
真核生物
原核生物
三、DNA是主要的遗传物质
DNA
是主要的遗传物质
格里菲斯 ——肺炎链球菌转化实验
艾弗里—肺炎链球菌体外转化实验
烟草花病毒侵染烟草实验
对遗传物质的早期探索
赫尔希、蔡斯—噬菌体侵染细菌实验
四、本堂小结
例1 枯草杆菌具有不同类型，其中一种类型能合成组氨酸。将从这种菌种提取的某种物质，加入培养基中，培养不能合成组氨酸的枯草杆菌，结果获得了活的能合成组氨酸的枯草杆菌。这种物质可能是：
A.多肽 B.多糖 C.组氨酸 D.DNA
D
例2 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明：
A.DNA是遗传物质
B.遗传物质包括蛋白质和DNA
C.病毒中有DNA，但没有蛋白质
D.细菌中有DNA，但没有蛋白质
A
例3 用甲种病毒的RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组装成一种病毒丙，以病毒丙侵染宿主细胞，在宿主细胞中产生大量子代病毒，子代病毒具有的特征是：
A．甲种病毒的特征
B．乙种病毒的特征
C．丙种病毒的特征
D．都不是
A
谢谢观看！