3.1DNA是主要的遗传物质课件（25张ppt）2022-2023学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

(共25张PPT)
第1节 DNA是主要的遗传物质
第三章 基因的本质
一、问题探讨：
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。
讨论
1、你认为遗传物质可能具有什么特点？
2．你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？
1、具有储存巨大数量遗传信息的潜在能力;
2、可以准确地复制,并传递给下一代;
3、结构比较稳定,等等
例如,将特定的遗传物质转移给其他生物,观察后代的性状表现
二、对遗传物质的早期推测：
20世纪20年代：
蛋白质是多种氨基酸连接而成的生物大分子。
氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息。
没有发现其他生物大分子。
认为蛋白质是遗传物质
20世纪30年代：
DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。
组成DNA分子的脱氧核苷酸有四种，每种都有一个特定的碱基。
但对DNA分子的结构没有清晰了解。
A
P
T
P
C
P
G
P
意识到DNA的重要性，但蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
三、肺炎链球菌的转化实验
R型肺炎链球菌
S型肺炎链球菌
菌落粗糙
无毒性
无多糖类的荚膜
菌落光滑
有毒性
有多糖类的荚膜
（使人患肺炎，使老鼠患坏血病，严重时可致死亡）
英.格里菲斯
三、肺炎链球菌的转化实验
1、格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验：
S型
活细菌
S型
活细菌
小鼠不死亡
（第一组）
小鼠死亡
（第二组）
小鼠不死亡
（第三组）
小鼠死亡
（第四组）
R型
活细菌
S型
活细菌
加热杀死的
S型细菌
R型活细菌+加热
杀死的S型细菌
三、肺炎链球菌的转化实验
结论：
1、已加热杀死的S型细菌体内含有某种“转换因子”，其能使无毒性的R型细菌转化为有毒性的S型细菌。
不足：
所用实验材料都是活的细菌或者杀死的细菌，没有单独地直接观察DNA的作用，因此该实验不能证明哪种物质是遗传物质。
对格里菲斯肺炎双球菌体内转化实验的分析：
多糖
脂质 蛋白质
RNA DNA……
到底哪种物质是遗传物质？
S型细菌的化学组分图
三、肺炎链球菌的转化实验
1、艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验：
含有R型细菌的培养基
+
S型细菌的细胞提取物
混合
R型细菌
S型细菌
a.本实验说明什么问题？
S型细菌的细胞提取物中含有该转化因子
b.本实验能确定转化因子是哪种物质吗？
不能
c.为何不能，该怎么做？
三、肺炎链球菌的转化实验
1、艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验：
含有R型细菌的培养基
+
S型细菌的细胞提取物
混合
R型细菌
S型细菌
1、加入蛋白酶目的是什么？
除去S型细菌提取物中的蛋白质。
2、加入蛋白酶后培养皿中还是出现S型细菌说明什么？
蛋白质不是转化因子。
3、那么加入RNA酶和酯酶呢？
蛋白酶（或RNA酶、酯酶）
证明RNA和脂质也不是转化因子。
三、肺炎链球菌的转化实验
1、艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验：
含有R型细菌的培养基
+
S型细菌的细胞提取物
混合
只长R型细菌
1、以上五组实验说明什么？
说明能使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”是DNA。
DNA酶
2、本实验采用的原理是什么？
减法原理：
与常态比较，人为去除某种影响因素。
比如：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，从而鉴定出哪种物质在发挥作用。
艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由于艾弗里实验中提取出的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。
三、肺炎链球菌的转化实验
四、噬菌体侵染细菌的实验：
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法完成了一个更有说服力的实验。
噬菌体
一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，头部和尾部的外壳是由蛋白质（C、H、O、N、S）构成，头部含有DNA（C、H、O、N、P）。
T2噬菌体侵染大肠杆菌后，会在自身遗传物质作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解释放出大量的噬菌体。
四、噬菌体侵染细菌的实验：
四、噬菌体侵染细菌的实验：
在T2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是DNA 。对这两种物质的分析表明：仅蛋白质分子中含有S，P几乎都存在于DNA分子中，用放射性同位素32P和35S可以分别给DNA和蛋白质带上不同的标记。
如何给噬菌体带上标记？
先用含32P的脱氧核苷酸或含35S的氨基酸的培养基培养大肠杆菌，再用大肠杆菌培养噬菌体。
四、噬菌体侵染细菌的实验：
噬菌体侵染大肠杆菌的过程：
吸附
注入
合成
组装
释放
离心
四、噬菌体侵染细菌的实验：
实验结果：
35S标记的一组，上清液放射性较高，沉淀物放射性较低 进一步观察：大肠杆菌裂解释放出的子代噬菌体中，检测不到35S标记的蛋白质。
离心
实验结果：
32P标记的一组，上清液放射性较低，沉淀物放射性较高。进一步观察：大肠杆菌裂解释放出的子代噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA。
四、噬菌体侵染细菌的实验：
赫尔希和蔡斯的实验表明：
噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是噬菌体的遗传物质。
四、噬菌体侵染细菌的实验：
实验结论：
只有DNA是遗传物质吗？
五、RNA也可作为遗传物质：
烟草花叶病
烟草花叶病毒
五、RNA也可作为遗传物质：
未被感染
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，而不是蛋白质。
实验结论：
五、RNA也可作为遗传物质：
遗传物质是RNA的生物还有：
新冠病毒
艾滋病毒
流感病毒
SARS病毒
六、课堂小结
细胞结构生物
原核生物
真核生物
遗传物质是DNA
非细胞结构生物
遗传物质是RNA
含DNA的病毒：
含RNA的病毒：
生物
由于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。
七、课堂巩固
1.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎链球菌的转化实验，证实了（ ）
①DNA是遗传物质 ②RNA是遗传物质 ③DNA是主要的遗传物质 ④蛋白质不是遗传物质 ⑤糖类不是遗传物质 ⑥DNA能产生可遗传的变异
A．①④⑤⑥ B． ②④⑤⑥
C．②③⑤⑥ D． ③④⑤⑥
A
七、课堂巩固
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DNA和蛋白质
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
七、课堂巩固
4.下列有关赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体浸染大肠杆菌的实验错误的是（ ）
A.子代噬菌体DNA中的部分元素来自亲代噬菌体
B.35S标记的T2噬菌体的获得需用35S标记的大肠杆菌培养
C.用32P标记的T2噬菌体浸染大肠杆菌，上清液中检测到较高的放射性，可能是因为培养时间过长
D.浸染过程中所需的ATP可由大肠杆菌的线粒体所供
D
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