3.1DNA是主要的遗传物质-（教学课件）- 高中生物人教版（2019）必修二(共24张PPT)

(共24张PPT)
DNA是主要的遗传物质
本节聚焦
●科学家是怎样证明DNA 是遗传物质的
●为什么说DNA 是主要的遗传物质
●通过对科学家揭示DNA 是遗传物质过程的分析，你对科学发现的过程和方法有哪此领 悟
思考1:现代采用什么方法进行亲子鉴定 DNA鉴 定
思考2:为什么DNA可以用来进行亲子鉴定
DNA是遗传物质
一、对遗传物质的早期探索
约翰逊给孟德尔的“
遗传因子”命名为基 因。
孟德尔通过豌豆实验
证明了生物的性状是 由遗传因子控制。
20世纪中叶，科学家发现：
染色体主要是由DNA 和蛋白质组成的。
一、对遗传物质的早期探索
20世纪30年代，人们才认识
到DNA 是由许多脱氧核苷酸 聚合而成的生物大分子，脱 氧核苷酸的化学组成包括磷 酸、碱基和脱氧核糖。
但是，由于对 DNA 的结构没有清晰的了解，认为蛋白
质是遗传物质的观点仍占主导地位。
一对遗传物质的早期推测P42
含氮碱基
A T G
C
脱氧核糖核苷酸
脱氧 核糖
磷酸
比较 菌体特点 菌落特点
毒性
(动物实验)
有多糖 英膜 光滑 Smooth
有毒
人肺炎
小鼠败血症
R型细菌 无多糖 荚膜 粗糙 Rough
无毒
二肺炎链球菌的转化实验P43
1.格里菲思，体内转化实验
实验材料：R 型和 S 型肺炎链球菌
S型
细菌
实验过程：
注射加热 致死的S 型细菌
不死亡
说明加热致死的 S型细菌无毒
不死亡
说明R型细菌无 毒
死亡
说明S型细菌有 毒
将R型活细菌 与加热致死的 S型细菌混合 后注射
二肺炎链球菌的转化实验
第
第
第
注射R型 活细菌
注射S 型 活细菌
第四组
死亡

一 组
三 组
二 组
二肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲思，体内转化实验
实验结论：
已经被加热杀死的S型细菌，含有某种促使R 型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的活性
物质 “转化因子”。 (教材P43)
二肺炎链球菌的转化实验
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。
, 多糖
脂质
蛋白质
RNA
DNA
多糖
脂质蛋白质 RNA DNA ·
S型 细 菌
“转化因子”是DNA,DNA才是使R型细菌产生 稳定遗传变化的物质
混合 混合
R型细菌 S型细菌 只长R型细菌
实验结论：
混合
R型细菌 S型细菌
二肺炎链球菌的转化实验
DNA 酶
S型细菌 的细胞 提取液
S型细菌 的细胞 提取液
S型细菌 的细胞 提取物
蛋白酶(或RNA酶、酯酶)
有R型 细菌的 培养液
有R型 细菌的 培养液
有R型 细菌的 培养基
第二至四组
第五组
第一组
十
十
十
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FeCl 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”。
科学方法
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
由于技术的限制，难以将蛋白质和DNA 彻
底分开，得到的DNA 仍含有0.02%的蛋白质。 因此科学界并不接受艾弗里的观点。
是否有更好的实验材料，可以不用经过人工提纯 DNA, 就能单独地去观察DNA 或蛋白质的作用 呢
1952年赫尔希和蔡斯以I 噬菌体为实验材料，利用放射性同位素 标记的新技术，完成了一个更有说服力的实验。
三、噬菌体侵染细菌的实验
赫尔希 玛莎 ·蔡斯
认识噬菌体
T2噬菌体是一种专门 寄生在大肠杆菌体内的 病毒，它的头部和尾部 的外壳都是由蛋白质构 成的，头部含有DNA。
三、噬菌体侵染细菌的实验
头 部 DNA
蛋白质
尾部
T2噬菌体的模式图
吸附
释放 注入某种物质
组装 合成核酸和蛋白质
三、噬菌体侵染细菌的实验
吸附 →注入 →合成 →组装 →释放
噬菌体侵染大肠杆菌的过程
蛋白质的组成元素：C、H、O、N、 S (标记35S)
DNA 的组成元素：C、H、O、N、 P (标记32P)
用35S标记噬菌体的蛋白质，
用32P标记噬菌体的DNA。
三、噬菌体侵染细菌的实验
(1)用哪些同位素标记DNA 和蛋白质
同位素标记技术
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。
三、噬菌体侵染细菌的实验
(2)怎样用同位素分别标记DNA 和蛋白质
同位素标记技术
放射性 上清液
沉淀物
假说1:DNA 注入 35S标记蛋白质 有
无
32P标记DNA 无
有
假说2:蛋白 质注入 35S标记蛋白质 无
有
32P标记DNA 有
无
假说3:DNA和 蛋白质都注入 35S标记蛋白质 无
有
32P标记DNA 无
有
实验过程
上清液的放射性很高
离心
沉淀物的放射性很低
搅拌 离心后
上清液的放射性很低
离心
沉淀物的放射性很高
搅拌
被35标记的 噬菌体 被32P标记的 噬菌体
混合培养
混合培养
三、噬菌体侵染细菌的实验
离心后
少量噬菌体外壳仍吸附在大肠杆菌 表面，使35S组的沉淀物带有放射性
使大肠杆菌破裂，子代噬菌体释放， 使32P组的上清液带有放射性
部分噬菌体未侵入大肠杆菌内，离心 后，使32P组的上清液带有放射性
部分噬菌体在细菌内大量繁殖，裂解 大肠杆菌，子代噬菌体释放，使32P组 的上清液带有放射性
注意事项：
(1) 搅 拌
搅拌充分
(2) 保温时间
保温时间适宜
搅拌不充分
搅拌过于剧烈 时间过短
时间过长
三、噬菌体侵染细菌的实验
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， 子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。
该实验能证明蛋白质不是遗传物质的观点吗
三、噬菌体侵染细菌的实验
DNA 是T 噬菌体的遗传物质。
实 验 结 论
DNA 是生物界唯一的遗传物质吗
三、噬菌体侵染细菌的实验
因为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。
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。
艾滋病病毒 流感病毒 SARS病毒
四 、DNA 是主要的遗传物质
五、本堂小结
L928 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
烟草花叶病毒
转化因子
转化因子是DNA
DNA是遗传物质
少数生物的遗 传物质是RNA
DNA
是主 要的 遗传
物质