3.1DNA是主要的遗传物质（教学课件）-高中生物人教版 （2019）必修2(共42张PPT)

(共42张PPT)
1.“同型隐×异型显”的应用 1.根据性状，区分性别。
2.判断基因位于常染色体还是X 染色体上。
3.判断基因只位于X染色体上还是X、Y染色体的同源区段。 2.基因型为DdHh 在染色体上的位置关系可能有几种，产
DH Dh dH dh
自交9:3:3:1 测交1:1:1:1
生的配子分别为 自交和测交的比例为
我发现生物的性状由遗传因子控制!我还发 现了他们的传递规律!
我是一个天才，我开创了一个新时代!
科学家乙
科学家丙
孟德尔
科学家甲
1900年
1866年
孟德尔大神说得对!
孟德尔大神说得对!
孟德尔大神说得对!
孟德尔
666
666
566
楼上的大神们说得对二但我准备吧遗传因子 改名为基因，这样感觉顺多了
约翰逊
1903年
我知道了!基因在染色体上!但是我证明不
了!!!
萨 顿
两位大神说的对! 我发现了一只可爱的白 眼果蝇，用它证明了两位大神的观点!
我觉得孟德尔和萨顿的理论都是瞎扯，还是 看我的吧!
1910年
1908年
摩尔根
摩尔根
第3章
基因的本质
第1节
DNA是主要的遗传物质
你认为遗传物质可能具有什么特点
1. 储存大量的遗传信息。
2.能够指导蛋白质合成，从而控制 生物体的性状和新陈代谢过程。
3.可以准确地复制，并传递给下一代.
4.结构比较稳定等。
科学家发现：
染色体的主要 组成成分是
蛋白质和DNA
究竟蛋白质和DNA, 哪个才是生物的遗传物质
一、对遗传物质的早期推测
明基因位于
染色体上
一、对遗传物质的早期推测
20世纪20年代：
蛋白质是由多种氨基酸 连接而成的大分子。
胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
但由于对DNA分子的结构没有清晰的了解，人 们认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
G
腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸
C
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。
● 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
DNA是遗传物质的证据
● 噬菌体侵染细菌的实验
格里 菲 思
赫尔希
艾弗里
蔡斯
有无荚膜 致病性
菌落特点
S型 细菌 有荚膜 有 人肺炎 小 鼠 败 血 症
光滑
Smooth
R型 细菌 无荚膜 无
粗糙
Rough
合作学习1—肺炎链球菌
阅读课本
请同学们阅读教材P43图3 - 2 ,并思考以下问题：
①格里菲思的肺炎双球菌的转化实验分哪几组 各看到哪些现象 说明了什么
②第四组的实验结果说明了什么
合作学习2—格里菲思体内转化实验
小鼠不死亡
(第三组)
说明加热致死的 S型细菌无毒
小鼠死亡 (第二组)
说明S型细
菌有毒
小鼠不死亡
(第一组)
说 明R 型细
菌无毒
小鼠死亡 (第四组)
说明
R型活细菌+加热 杀死的S型细菌
加热杀死的 S型细菌
S型 活细菌
S型 活细菌
R型 活细菌
S型 活细菌
活的R 型细菌转化成了活的S型细菌。
R型活菌+加热杀死S型菌→S型活菌
“转化因子”
R型活菌 转化 S型活菌
①第四组小鼠为什么会死亡呢
体内有活的S型细菌。
②第四组活的S型细菌如何出现
肺炎链球菌的体内转化实验
小鼠死亡 (第四组)
R型活细菌+加热 杀死的S型细菌
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。
思考2:如果你是科学家，如何确定哪一个才是转化因子呢
多糖
脂质
蛋白质
RNA
DNA
思 考 1 : 在 杀 死 的S 型细菌中含有哪些物质
S型细菌
体外转化
艾弗里
结论
DNA 才是 使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
二肺炎链球菌体外转化实验
蛋白酶(或RNA酶、酯酶) DNA酶
S型细
十 菌的细 胞提取 液
混合
S型细
十 菌的细 胞提取 液
有R型 细菌 的培 养液
有R型 细菌 的培
养基
有R型 细菌 的培 养液
S型细 十 菌的细
R型细菌 S型细菌
R型细菌 S型细菌
胞提取 物
只长R型细菌
混合
混合
该实验的设计遵循哪些原理 在实际操作过程中最大
的困难是什么 其巧妙之处是什么
遵循单一变量原则和对照原则。
最大的困难是：如何彻底去除细胞中含有的某种物质 (糖类、脂质、蛋白质等)
其巧妙之处在于：运用“减法原理”,即在每个实验 组人为去除某个影响因素后，观察实验结果的变化。
三，艾弗里肺炎链球菌体外转化实验
加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素。
→H O 溶液
①常温放置 ②90℃加热
减法原理：与常态比较，人为去除某种影响因素。
S型细菌的细胞提取物
(含DNA、RNA、蛋白质等)
去掉蛋白质 去 掉RNA 去 掉DNA
③加2滴FeCl 溶液
④加2滴 H O 酶
【知识链接-转化是如何发生的】
蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80-100 ℃的温度 范围内，蛋白质失活，DNA双链解开；当温度恢复至室温后，DNA双链 能够重新恢复，但蛋白质的活性无法恢复。
R型细菌转化为S型细菌的本质： 基因重组
注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌
英膜
加热 杀死
控制英膜形
成的X基因
重组
R型菌转化
成S型菌
X基因吸附在 R型菌表面
被破坏 的S型菌
X基因进 入R 型菌
虽然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， 由于当时科学界普遍认为蛋白质是遗传物质。因此，仍有人
对实验结论表示怀疑。
有没有比细菌更简单的实验材料及更有说服力的实验呢
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的新技术，完成了另一个更 具有说服力的实验。
T2噬菌体是一种专门寄生在 大肠杆菌体内的病毒，侵染 大肠杆菌后，就会在自身遗 传物质的作用下，利用大肠 杆菌体内的物质，合成自身
的组成成分。
2实验材料：T2 噬菌体
DNA
蛋白质
三、噬菌体侵染大肠杆菌的实验
赫尔希和蔡斯
头 部 尾 部
1.实验者：
赫尔希
蛋白质(C、H、0、N、S ) (35S 标记)
H
H N— C—COOH
R—35S 存在部位
三、噬菌体侵染大肠杆菌的实验
3.实验方法： (放射性)同位素标记
思考：如何将噬菌体的DNA 和蛋白质分开，分别观察其
头 DNA(C、H、0、N、P )(32P 标记)
思考：如何让噬菌体带上标记呢
32P存在部位
尾 部
含35S 的培养基+ 大肠杆菌→含35S _的大肠杆菌
含32P 的培养基+大肠杆菌→ 含32 P _的大肠杆菌
(2)标记T2噬菌体
含35S的大肠杆菌+T2 噬菌体 → 含35S 的T2噬菌体 含32 P的大肠杆菌+T2 噬菌体 → 含 32P 的T2噬菌体
(3)标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌
(4)检测上清液和沉淀物中的放射性物质
不能，噬菌体只能 寄生在活细胞中 ， 不能在培养基上存 活。
能否在含放射性同位素的 培养基中直接标记噬菌体
实验过程及其现象
(1)标记大肠杆菌
想一想，这一结果说明了什么
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
离心
离心
波”s标记的
啉菌体
蛋白质
搅拌器
搅拌器
在新形成的噬菌体 中没有检测到35S
在新形成的部分噬 菌体中检测到32P
被”P标记的
噬菌体
DNA
离心后
离心后
被”P标记的噬菌体 与细菌混合
被”S标记的噬菌体 与细菌混合
上清液的放 射性很高
白
质
(TMV)
(TMV)
实验证明：烟草花叶病毒(TMV) 的遗传物质是RNA
分析“烟草花叶病毒重建实验”
RNA
33
1.格里菲思的体内转化实验能证明DNA 是遗传物质。X 2.肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验能证明
DNA 是主要的遗传物质。X
3.用含32P 的培养基培养T 噬菌体就可以得到DNA 被标记的噬菌体。
4.噬菌体中DNA和蛋白质共有的元素组成是 CHON 标记噬菌体的DNA用32P ,标记蛋白质用35s 这种研究方法叫放射性同位素标记法 ---0
5.子代噬菌体合成所需要的原料来源于大肠杆 菌但合成的子代噬 菌体几乎相同，原因是指导子代噬菌体合成的遗传物质来自亲代噬菌体 6.T2噬菌体由 DNA 和蛋白质 构成。不能 ( 能or不能)
在肺炎链球菌体内增殖，原因是T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌
体内的病毒
7.判断下列生物的遗传物质
①动物和人体的遗传物质是什么
②烟草的遗传物质是什么
③细菌的遗传物质是什么
④T2噬菌体的遗传物质是什么
⑤病毒的遗传物质是什么
DNA
DNA
DNA
DNA
DNA或 RNA
1.科学家是怎样证明DNA 是遗传物质的
肺炎链球菌的转化实验
① 格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实验
②艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验
在亲代和子代之间传递遗传信息的物质。
2.为什么说DNA 是主要的遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验
本节聚焦
肺炎链球菌的体内转化实验
(1)研究者(2)实验材料(3)实验过程及现象
将R 型活细菌与
加热致死的S型
细菌混合后注射
死亡
注射加热
致死的S型
细菌
不死亡
注射R型 活细菌
不死亡
注射S型 活细菌
死亡
R型活菌+ 加热致死S型菌→S型活菌
S 型 的DNA
转化实质：S 型菌的DNA 片段整合到了R 型活菌的DNA 中。
加热致死
S 型菌 的S 型菌 荚膜
R型菌表面 R型菌
“转化因子”
控制荚膜形成变性失活 的DNA片段
整合
S 型活菌
蛋白质 DNA 片段吸附在DNA 片段进入
R型活菌 S 型活菌
R型活菌
肺炎链球菌的转化实验
①格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实验
②艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验
1.科学家是怎样证明DNA 是遗传物质的
2.为什么说DNA 是主要的遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验
本节聚焦
DNA酶
有R型
细菌
的培一
养基
S型细菌
少数
1
多数
(1)实验设计思路
利用减法原理，人为去除某个影响因素后，观察实验结果的变化。
DNA 才是使R 型细菌产生稳定遗传变化的物质
蛋白质等不是S 型细菌的遗传物质。
对照组 DNA 是S 型细菌的遗传物质。
(2)实验过程及现象
只长R型细菌
8
S型 细菌 的细 胞提 取液
S 型 细菌 的细 胞提 取液
有R型 细菌 的培 养基
S型 细菌 的细 胞提 取液
有R型 细菌 的培 养基
蛋白酶或RNA酶
S 型细菌
十
混合
R型细菌
C型细菌
酯酶)
十 合
DNA
十
【典例2】 R型活菌+S 型的DNA S型活菌
学导第64页
【典例1】
肺炎链球菌的转化实验
①格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实验
②艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验
1.科学家是怎样证明DNA 是遗传物质的
2.为什么说DNA 是主要的遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验
本节聚焦
用DNA 和蛋白质分别被标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌， 检测子代噬菌体的放射性。
噬菌体侵染细菌的实验
> 实验思路：
问1:如何获得被标记的T2噬菌体
标记噬菌体过程示意图
大肠杆菌
O
离心
OO◎
含35S培 养 基 含35S大肠杆菌35S大肠杆菌
培养噬菌体
大肠杆菌
离心
◎0O0
含32P培 养 基 含32P大肠杆菌
噬菌体
OO0O
32P大肠杆菌
培养噬菌体
噬菌体
O0○O
含32P噬菌体
含35S噬菌体
>实验思路：
问2:如何区分亲代&子代噬菌体
确保检测的是子代噬菌体的放射性。
用DNA 和蛋白质分别被标记的T2 噬菌体侵染大肠杆菌， 检测子代噬菌体的放射性。
短时间保温 使噬菌体充分侵染大肠杆菌
噬菌体侵染细菌的实验
搅拌、离心
子代
亲代
短时间保温、搅拌、离心
亲代噬菌体
子代噬菌体
实验三：噬菌体侵染细菌的实验
35S标记的噬菌体
32P标记的噬菌体
上清液 放射性高
无放射性
沉淀物 无放射性
放射性高
子代噬菌体 无放射性
有放射性
结论 ◇蛋白质没有进入细菌细胞 ◇DNA进入到细菌的细胞中 ◇DNA才是噬菌体的遗传物质
不能证明蛋白质不是遗传物质
三、噬菌体侵染细菌的实验
实验结论：
搅拌不充分
实际上
上清液
沉淀物
低
35S标记的 一 组，沉淀物中出现少量放射性的原因
实验误差分析：
理论上
理论上
上清液
沉淀物
释放
部分噬菌体未侵
染大肠杆菌。
②保温时间太长， 部分噬菌体增殖 后释放出来。
32P标记的一组，上清液中出现少量放射性的原因
实际上
①保温时间过短，
实验误差分析：
【典例1】
蛋白质
DNA
【典例2】
学导第65/66页
搅拌后 离心 ②
上清液a
-沉淀物b
③ 用32P标记鉴菌体
① 用35s标记位菌体
上清液c
沉淀物d
搅拌后
离心
④
与大肠杆菌 混合培养
与大肠杆菌 混合培养
实验2
实验1
肺炎链球菌的转化实验
①格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实验
②艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验
1.科学家是怎样证明DNA 是遗传物质的
2.为什么说DNA 是主要的遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验
本节聚焦
【探究 ·深化】
[问题驱动] 1.2.3.4
【典例1】
【典例2】
学导第66页