人教版必修2生物：3．1 DNA是主要的遗传物质 课件（共20张PPT）

(共20张PPT)





第三章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质

孟德尔通过
豌豆实验证
明了生物的
性状是由
控制。


染色体
摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于 上。
蛋白质和DNA
科学家发现：染色体主要组成成分：
。


遗传因子
谁是遗传物质
？
一、对遗传物质的早期推测
1.20世纪20年代：
蛋白质是生物体的遗传物质
（蛋白质中氨基酸的排列顺序多种多样，可能蕴含着遗传信息）
2.20世纪30年代：
科学家本可以意识到DNA的重要性，
（但由于DNA结构不清晰。
蛋白质是遗传物质仍占主导地位）

腺嘌呤（A）




P
脱氧核糖


鸟嘌呤（G）




P
脱氧核糖


胸腺嘧啶（T）




P
脱氧核糖


胞嘧啶（C）




P
脱氧核糖

艾弗里
二、肺炎双球菌的转化实验
1、肺炎双球菌的体内转化实验
（格里菲思）


















R型细菌
多糖类荚膜


S型细菌

光滑
粗糙
有多糖类的荚膜
无多糖类的荚膜
有毒性，可致死
无毒性









S型细菌
R型细菌
菌落
菌体
毒性
R型活细菌


① R型细菌无毒性
第一组
S型活细菌


第二组
②S型细菌有毒性
加热杀死
S型细菌


③ 加热杀死的S型细菌已经失活
第三组
第四组
R型
活细菌
加热杀死
S型细菌


④加热杀死的S型细菌存在能使R型细菌转化为S型细菌的转化因子




结论:
S型死菌中含有一种“转化因子”，能使R型菌转化为S型菌使小鼠致死。

肺炎双球菌中含有DNA、蛋白质、多糖等物质，那么，究竟什么是转化因子------遗传物质？
2、肺炎双球菌的体外转化实验
（艾弗里）



























































































R型菌
S型菌
只长R型菌
只长R型菌
R型菌
S型菌DNA
S型菌蛋白质或荚膜多糖
S型菌DNA
+DNA酶



R型菌培养基



R型菌培养基



R型菌培养基







R型菌







R型菌









S型细菌

多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA DNA+ DNA酶






分别与R型活细菌混合培养





R
R
R
R
R


R
S
R
S


结论：
DNA才是转化因子，即遗传物质
蛋白质不是遗传物质。
DNA纯度越高转化效率越高
疑问：
由于艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人表示怀疑。
那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？
设法把DNA和蛋白质分开，然后单独、直接观察DNA和蛋白质的作用。

实验中最关键的设计思路
三、噬菌体侵染细菌的实验
（1）噬菌体的结构
（赫尔希和蔡斯）
(噬菌体是细菌病毒)
病毒

核酸
蛋白质
（外壳或衣壳）
（内部）
（DNA或RNA）
病毒只含有一种核酸（DNA或RNA）
（2）病毒的增殖
①生活方式：
寄生
于活细胞中
（不能用培养基来培养病毒）
②增殖过程：
吸附


注入
吸附
注入

合成
合成

组装


组装

释放

释放
吸附：噬菌体的尾部吸附在细菌的表面，以便侵染细菌
注入：噬菌体将自身DNA注入到细菌体内，蛋白质外壳留在外面
合成：在噬菌体DNA的指导下，以细菌中原料（AA、核苷酸）
合成噬菌体的蛋白质和DNA
组装：合成的蛋白质外壳和DNA在细菌内组装成新的噬菌体
释放：组装成的新的噬菌体内从细菌体释放，再侵染其他的细菌
（3）实验方法：
蛋白质的组成元素：
C、H、O、N、S
C、H、O、N 、P
（标记32P）
（标记35S）
同位素标记法
①标记噬菌体：
a.标记大肠杆菌（分别用35S和32P标记的培养基培养）
含35S的培养基+大肠杆菌→含35S的大肠杆菌
b.标记噬菌体（分别用35S和32P标记的大肠杆菌培养噬菌体）
含32P的培养基+大肠杆菌→含32P的大肠杆菌
含35S的大肠杆菌+噬菌体→含35S的噬菌体
含32P的大肠杆菌+噬菌体→含32P的噬菌体
DNA的组成元素：


















被35S标记的噬菌体
被32P标记的噬菌体











被35S标记的噬菌体与细菌混合
被32P标记的噬菌体与细菌混合

噬菌体外壳

被侵染的细菌
噬菌体侵染细菌注入的是DNA
放射性的不同，说明了？
细菌裂解后，释放的噬菌体无35S的蛋白质，有32P的DNA，说明了？
亲代与子代之间有连续性的物质是DNA
结论：
DNA是遗传物质
上清液

②噬菌体侵染细菌：
烟草花叶病毒感染烟叶的实验




























































RNA
蛋白质
感染
不感染
RNA是遗传物质，
四、RNA是遗传物质
（少数RNA病毒：TMV，HIV，SARS病毒、流感病毒）
蛋白质不是遗传物质。
结论：
DNA
RNA


遗传物质

核酸
1.
3.
DNA是绝大多数生物的遗传物质（细胞结构生物、绝大多数病毒）
4.
RNA是少数生物的遗传物质（少数RNA病毒：TMV，HIV,流感病毒等）
5.
∵绝大多数生物的遗传物质是DNA
∴DNA是主要的遗传物质
2.
凡是细胞结构生物都有DNA和RNA，DNA就是遗传物质；病毒只含有一种核酸（DNA或RNA ），含哪一种核酸，哪一种核酸就是它的遗传物质
是遗传物质
噬菌体侵染
细菌实验
肺炎双球菌
的转化实验
体内
转化
实验
体外
转化
实验



S型细菌体内
含有转化因子
转化因子是DNA
同位素35S标记蛋白质外壳
同位素32P标
记DNA


DNA是遗传物质

DNA
你学懂了吗？
1.噬菌体侵染细菌的实验证明了（ ）
A.蛋白质是遗传物质
B.DNA是主要的遗传物质
C.DNA是遗传物质
D.DNA和蛋白质是遗传物质
C
小试牛刀：
2.某一病毒的遗传物质是（ ）
A.DNA B.DNA和RNA
C.RNA D.DNA或RNA

3.认为DNA是主要遗传物质的理由是（ ）
A.肺炎双球菌的转化实验
B.噬菌体侵染细菌的实验
C.DNA是绝大多数生物的遗传物质
D.DNA能控制蛋白质的合成
D
C
4.用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构中，能够找到的放射性元素是（ ）
A.可以在外壳中找到15N、35S
B.可以在DNA中找到15N、32P
C.可以在外壳中找到15N
D.可以在DNA中找到15N、32P、35S
B
5.用下列哪种情况的肺炎双球菌感染健康小鼠会使之
生病和死亡( )
A.加热杀死的
B.活的，但缺乏多糖荚膜
C.加热杀死的有荚膜菌和缺乏荚膜的肺炎球菌混合物
D.既缺乏多糖又加热杀死的
6.用噬菌体去感染内含大量 3H的细菌，待细菌解体后，
3H应( )
A.随着细菌的解体而消失掉
B.仅发现于噬菌体的外壳中
C.发现于噬菌体的DNA和外壳中
D.仅发现于噬菌体DNA中
C
C


课后练习
基础题 1.（1）（×）;(2)（×）。 2.C。3.D。
拓展题
1.实验表明，噬菌体在感染大肠杆菌时，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的外面。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.肺炎双球菌转化实验和噬菌体感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条件：能够精确地复制自己；能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢；具有贮存遗传信息的能力；结构比较稳定等。