3-1 DNA是主要的遗传物质（第二课时）教学同步课件(共31张PPT，含1个视频) 2022-2023学年高一生物 人教版2019必修2

(共31张PPT)
第1节
DNA 是主要的遗传物质(第二课时)
1
2
噬菌体侵染细菌的实验
烟草花叶病毒的实验
1952年赫尔希和他的助手蔡斯
① 实验材料：
T2噬菌体的模式图
(1)噬菌体的结构
是一种细菌病毒，专门寄生于细菌细胞内。
外壳：
内部遗传物质：
蛋白质
DNA
S
P
1952年赫尔希和他的助手蔡斯
① 实验材料：
T2噬菌体的模式图
（2）增殖特点
在自身遗传物质的作用下，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。
（3）与大肠杆菌的关系：
寄生
(4)噬菌体的复制与增殖
增殖需要的条件 内　容
模板 ________的DNA
合成噬菌体DNA原料 __________提供的四种脱氧核苷酸
合成噬菌 体蛋白质 原料 _____________________
场所 大肠杆菌的 .
噬菌体　
大肠杆菌　
大肠杆菌的氨基酸　
核糖体
②实验方法：
放射性同位素标记法　
35S
32P 　
（1）该实验运用了什么方法？
（2）为何选择35S、32P作为 标记？
噬菌体蛋白质特有S，DNA特有P。
（3）如何获得同位素标记的噬菌体？
35S标记的
噬菌体
32P标记的
噬菌体
1
标记大肠杆菌
2
标记T2噬菌体
③实验过程：
大肠杆菌+含35S的培养基---含35S的大肠杆菌
大肠杆菌+含32P的培养基---含32P的大肠杆菌
T2噬菌体+含35S的大肠杆菌---含35S的T2噬菌体
T2噬菌体+含32P的大肠杆菌---含32P的T2噬菌体
（3）如何获得同位素标记的噬菌体？
制备
3
已标记噬菌体侵染未标记的大肠杆菌
含35S的噬菌体+细菌---混合，保温
含32P的噬菌体+细菌---混合，保温
35S
32P 　
35S标记的
噬菌体
32P标记的
噬菌体
③实验过程：
混合
(4）此步骤的大肠杆菌培养液与前一步使用的大肠杆菌培养液有何不同？为什么？
前一步骤的大肠杆菌含35S、32P标记，此步骤的大肠杆菌为未标记的细菌。保证后续检测的放射性完全来自噬菌体中的放射性物质。
③实验过程：
保温
35S
32P 　
35S标记的
噬菌体
32P标记的
噬菌体
35S标记的噬菌
体与细菌混合
32P标记的噬菌
体与细菌混合
（5）噬菌体与大肠杆菌混合后为何要短时间保温？
使噬菌体充分侵染大肠杆菌。
35S
32P 　
35S标记的
噬菌体
32P标记的
噬菌体
③实验过程：
搅拌离心
（6）搅拌的目的是？
（7）离心的目的是？
搅拌后离心
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
35S
32P 　
35S标记的
噬菌体
32P标记的
噬菌体
③实验过程：
检测
搅拌后离心
（8）检测的结果是什么？说明什么？
上清液的
放射性很高
沉淀物的
放射性很低
上清液的
放射性很低
沉淀物的
放射性很高
子代噬菌体不具有亲代提供的、由35S参与组成的物质；
子代噬菌体具有亲代提供的、由32P参与组成的物质。
④实验结果：
A.含35S标记蛋白质+含31P的DNA
B.含32S标记蛋白质+含32P标记的DNA
C.含35S标记蛋白质+含32P标记的DNA
D.含32S蛋白质+含31P的DNA
亲代 噬菌体 侵染后， 寄主细胞内自身 侵染后， 寄主细胞内 子代
噬菌体中
第一组实验
第二组实验
A
D
D
D
D
B
出现B
出现B
⑤实验结论：
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。
噬菌体侵染大肠杆菌的过程：
吸附
注入
注入DNA
合成
DNA复制
指导蛋白质合成
组装
释放
再探究：
（1）保温时间过长或过短对最终检测的放射性分布有什么影响？
保温时间过短，部分噬菌体还没有侵染大肠杆菌；
保温时间过长，大肠杆菌已裂解释放出子代噬菌体。
再探究：
（2）搅拌时间过短会怎样？
搅拌不充分有少量含35S的蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
证明DNA是遗传物质的实验
1．艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料，以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？
(1)个体小，结构简单，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化；
(2)繁殖快，便于进行遗传相关的研究。
证明DNA是遗传物质的实验
2．从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？在实际操作过程中最大的困难是什么？
从控制自变量的角度，艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。
最大的困难是如何彻底去除细胞中含有的某种物质。
证明DNA是遗传物质的实验
艾弗里：
细菌培养技术
物质提纯和鉴定技术等。
赫尔希：
噬菌体培养技术
同位素标记技术
物质提取和分离技术等。
3．艾弗里和赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计？这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示？
科学成果的取得必须有技术手段作保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术相互支持、相互促进。
烟草花叶病毒
RNA
蛋白质
被感染烟叶
正常烟叶
如何证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA？说说你的实验思路。
烟草花叶病毒
蛋白质
RNA
感染烟草叶子
感染烟草叶子
无病斑、正常
有病斑，且分离
出烟草花叶病毒
感染烟草叶子
感染烟草叶子
整个病毒
RNA+RNA酶
有病斑，且分离
出烟草花叶病毒
无病斑、正常
1956年，康拉特烟草花叶病毒侵染烟草实验
烟草花叶病毒重建实验
烟草花叶
病毒A
烟草花叶
病毒B
产生A型后代
产生B型后代
实验结论：
（1）烟草花叶病毒的RNA是遗传物质，蛋白质不是。
（2）RNA需保持结构完整，才能行使遗传功能。
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。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”的实验中，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，就利用了“加法原理”。与常态比较，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，就利用了“减法原理”。
绝大多数生物的遗传物质是DNA，也就是DNA是主要的遗传物质（针对的是全球所有生物）。
一、概念检测
1．枯草杆菌具有不同类型，其中一种类型能合成组氨酸。将从这种菌中提取的某种物质，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
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
二、拓展应用
1．T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有噬菌体的DNA进入细菌的细胞中，噬菌体的蛋白质外壳留在细胞外。大肠杆菌裂解后，释放出的大量噬菌体却同原来的噬菌体一样具有蛋白质外壳。请分析子代噬菌体的蛋白质外壳的来源。
实验表明噬菌体在侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内的主要是DNA，而大多数蛋白质却留在大肠杆菌外面。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的。
2．结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，分析DNA作为遗传物质所具备的特点。
肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明，作为遗传物质至少要具备以下几个特点：能够精确的自我复制；能够指导蛋白合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程，具有储存遗传信息的能力，结构比较稳定，等等
Thanks
You!