3.1 DNA是主要的遗传物质（共29张ppt）高中生物人教版（2019）必修2

(共29张PPT)
第一节
DNA是主要的遗传物质
第3章 基因的本质
分析肺炎双球菌转化实验及噬菌体侵染细菌实验，
理解实验的具体过程
本节学习目标
通过设计相关实验，探究遗传物质的本质
目标一
理解遗传的物质性及其与染色体的关系
目标二
目标三
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3
4
5
孟德尔通过豌豆实验证明
生物的性状由遗传因子控制
染色体在遗传上的
连续性和稳定性
摩尔根通过果蝇实验
证明基因位于染色体上
科学家发现：染色体主要
组成成分蛋白质和DNA
遗传物质是DNA
还是蛋白质
对遗传物质的早期推测
对遗传物质的早期推测
20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种给物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。
蛋白质
基本单位：常见的21种氨基酸
核酸
基本单位：4种脱氧核苷酸
对遗传物质的早期推测
遗传物质具有什么特点，其本质是什么？
结构和性质比较稳定，稳定性
可精确自我复制并遗传给后代，连续性
可储存大量遗传信息，多样性
可以控制生物的性状（蛋白质的合成）
肺炎链球菌的转化实验
格里菲斯
艾弗里
肺炎链球菌体内转化实验
肺炎链球菌体外转化实验
肺炎链球菌的体内转化实验
实验材料：
小鼠、R型和S型肺炎链球菌
S型细菌
R型细菌
两种肺炎链球菌特点
R型
菌落粗糙
细胞无荚膜
无毒
S型
菌落光滑
细胞有荚膜
有毒，可致死
【合作探究一】阅读教材P43文字及图3-2
肺炎链球菌体内转化实验的实验材料有哪些？
对比一组和二组、三组和四组的实验现象，你能得到什么结论？
第四组小鼠为什么会死亡呢？
第四组活的S型细菌是如何出现的？
什么使活R型细菌转变成活的S型细菌？
肺炎链球菌的体内转化实验
肺炎链球菌的体内转化实验
小鼠不死亡
第一组
小鼠死亡,小鼠体内分离出S型活细菌
第二组
小鼠不死亡
第三组
小鼠死亡,小鼠体内分离出S型活细菌
第四组
注射
R型活细菌
注射
S型活细菌
注射
加热致死的S型细菌
R型活细菌与加热致死S型细菌混合后注射
①对比第一、二组的实验现象，这说明了什么？
S型活细菌会使小鼠死亡。
②第四组小鼠为什么会死亡呢？
活的R型细菌转变成了活的S型细菌。
③第四组活的S型细菌如何出现？
④什么使活R型细菌转变成活的S型细菌？
加热杀死的S型细菌使活的R型细菌发生了转化。
体内有活的S型细菌。
肺炎链球菌的体内转化实验
R型活菌+加热杀死S型菌→S型活菌
小鼠死亡,小鼠体内分离出S型活细菌
第四组
怎么解释？
“转化因子”？
R型活菌 S型活菌
转化
肺炎链球菌的体外转化实验
设法将蛋白质、DNA等物质分开，单独、直接地观察它们的作用。
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA
加热杀死的S型细菌
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？
肺炎链球菌的体外转化实验
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
肺炎链球菌的体外转化实验
基因重组
R型细菌转化为S型细菌的本质：
S型细菌
荚膜
控制荚膜形成的X基因
加热
杀死
被破坏的S型细菌
X基因吸附在R型细菌表面
X基因进入R型细菌
重组
R型细菌转化成S型细菌
注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌
课外拓展
科学方法
加法原理
与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，利用了“加法原理”。
减法原理
与常态相比，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，这利用了“减法原理”。
科学方法
噬菌体侵染细菌实验
赫尔希
蔡斯
噬菌体侵染细菌实验
【合作探究二】阅读教材P44-46页文字及示意图
噬菌体侵染细菌实验所用实验材料有哪些优点？
通过阅读教材文字及示意图，归纳概括噬菌体侵染细菌的实验步骤。
归纳赫尔希和蔡斯的实验运用了的科学实验方法。
为什么放射性同位素35S标记组放射性主要出现在离心管沉淀物中？
为什么放射性同位素32P标记组放射性主要出现在上清液中？
为什么子代噬菌体可检测到32P标记DNA，检测不到35S标记蛋白质？
噬菌体侵染细菌实验
实验材料：
将蛋白质和DNA完全分开，单独观察他们的作用
实验思路：
噬菌体（感染细菌、真菌、放线菌等微生物的病毒的总称）
T2噬菌体
（含C、H、O、N、 ）
组成：
（含C、H、O、N、 ）
蛋白质和DNA
生活方式：
专门寄生于大肠杆菌中
P
S
噬菌体侵染细菌实验
放射性同位素标记法。
先标记细菌在标记噬菌体
实验过程：
实验方法：
在分别含有放射性同位素32p 和35S的培养基中培养细菌。
分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32p 的噬菌体和含35S的噬菌体。
噬菌体侵染细菌实验
噬菌体侵染细菌实验
吸附
注入
合成
组装
释放
T2噬菌体只提供遗传物质(DNA)作为模板，脱氧核苷酸、氨基酸、ATP、酶等均由大肠杆菌提供。
T2噬菌体增殖的场所是哪里？
增殖所需原料有哪些？由谁提供？
噬菌体侵染细菌实验
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
用35S标记的噬菌体与大肠杆菌混合
经短时间保温后用搅拌器搅拌
离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质
细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性
沉淀物放射性很低
子代噬菌体中无35S
上清液放射性很高
35S标记的噬菌体
噬菌体侵染细菌实验
实验分析
35S标记的噬菌体
为什么上清液放射性很高？
T2噬菌体中的蛋白质没有进入大肠杆菌。
沉淀物出现放射性原因？
搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面。
实验结论
不能证明蛋白质不是遗传物质。
噬菌体侵染细菌实验
子代噬菌体中含32P
用32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合
经短时间保温后用搅拌器搅拌
离心检测上清液和
沉淀物中的放射性物质
细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性
上清液放射性很低
沉淀物放射性很高
32P标记的噬菌体
噬菌体侵染细菌实验
T2噬菌体中的DNA进入了大肠杆菌。
为什么沉淀物放射性很高？
上清液出现放射性原因？
培养时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌；
培养时间过长，部分子代噬菌体已经释放。
32P标记的噬菌体
实验分析
实验结论
DNA是真正的遗传物质
生物的遗传物质
COVID--19
SARS病毒
艾滋病病毒
流感病毒
【合作探究三】阅读教材P46页文字及示意图
只有DNA是遗传物质么？
RNA
实验材料：烟草花叶病毒、烟草。
实验过程
蛋白质
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
结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不是蛋白质。
生物的遗传物质
蛋白质1
生物的遗传物质
TMV2
RNA2
蛋白质2
蛋白质1+RNA2
TMV2
TMV1
RNA
蛋白质2+RNA1
TMV1
烟草花叶病毒重建实验示意图
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
：
生物的遗传物质
生物类型 核酸种类 遗传物质 实例
细胞结构 生物 真核生物 DNA和RNA DNA 玉米、小麦、人
原核生物 乳酸菌、蓝细菌
病毒 DNA病毒 DNA DNA T2噬菌体
RNA病毒 RNA RNA 烟草花叶病毒
绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质
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