人教版必修2高中生物3．1-DNA是主要的遗传物质 （共38张PPT）

(共38张PPT)
生物体的性状之所以能够传给后代，是由于生物体内具有对遗传起决定作用的物质——
遗传物质
19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由 基因 控制的?
遗传因子
20世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证明了：基因位于 染色 上。
染色体
第三章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
请思考：
作为遗传物质，应该具备哪些特点呢？
1、在生长和繁殖过程中，能够精确地复制自己，使前后代具有一定的连续性。
2、能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。
3、具有贮存大量遗传信息的潜在能力。
4、结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。
那么，符合这些特点的又有哪些物质呢？
“龙生龙，凤生凤，老鼠孩子打地洞”，说明遗传物质应该具有什么特点？
生物体的性状都是由什么体现出来的呢？说明遗传物质应该具有什么特点？
生物体的种类及性状是多种多样的，要想达到此结果，遗传物质应该具有什么特点？
“一猪生九仔，连母十个样“，说明遗传物质应该具有什么特点？
一、对遗传物质的早期预测
20世纪20年代，推测蛋白质是遗传物质。
为什么科学家们会推测蛋白质是遗传物质呢？
1、蛋白质是由氨基酸连接而成。
2、氨基酸的排列组合方式是多种多样的。
3、氨基酸多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息。
DNA是由脱氧核糖核苷酸(脱氧核苷酸)聚合而成的脱氧核苷酸长链。
20世纪30年代，发现了DNA的基本组成。
但是大部分人还是认为蛋白质是遗传物质。
脱氧
核糖
含氮碱基
A-腺嘌呤
G-鸟嘌呤
T-胸腺嘧啶
C-胞嘧啶
脱氧核苷酸
磷酸
直至一次偶然的实验，为遗传物质的本质揭开了神秘的面纱！

1928年，英国的格里菲思用一种细菌——肺炎双球菌转化实验。
R型菌（无毒，无荚膜）
S型菌（有毒，有荚膜）

肺炎双球菌
1.将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。
2.将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。
【实验一、肺炎双球菌的转化实验】
【实验一、肺炎双球菌的转化（体内）实验】
3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。
4.将无毒性R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合
后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
?
加热杀死后的S型细菌主要是哪种物质遭到了破坏？
实验先进行第一、二组的目的是什么？可否直接进行第四组的实验？

第二三组说明什么？第三四组又说明了什么问题？

该实验能否证明DNA是遗传物质？
活
死
活
R型活菌无毒
S型活菌有毒
加热杀死的S型菌无毒
死
体内有
S型活细菌
√
√
R型
活 细菌
S型
死 细 菌
+
S型
活 细 菌
存在“转化因子”

1
2
3

4


假设的证明
格里菲斯从第四组小鼠的尸体上分离出了有毒性的S型活细菌，这就进一步证实了在第四组的实验中，确实产生了有毒的S型细菌，并且这些转化成的S型细菌的后代也是有毒性的S型活细菌，即是可以遗传的。
实验结论：
已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——转化因子
R型菌
转化因子
S型菌
而这种转化因子有可能就是遗传物质，那么这种转化因子究竟是什么物质呢？
那么，这种转化因子到底是什么物质呢？接下来，请同学们设计转化实验来证明。
1、作出假设：
2、设计实验：
3、进行实验：
4、实验结果：
5、分析结论：
遗传物质发现历程——艾弗里假说证明
R型菌
S型菌的DNA
R型菌
S型菌
R型菌
R型菌
S型菌的蛋白质或多糖
S型菌的DNA +DNA酶
只长R型菌
只长R型菌
请问：第一组实验说明了什么问题？
S型菌的DNA能够将R型菌转化为S型菌。
请问：第二组实验说明了什么问题？
S型菌的蛋白质或多糖不能指导S型菌的合成。
推测：DNA才是遗传物质。
请问：第三组实验说明了什么？
脱氧核苷酸不能实现细菌转化。
R型菌+
S型菌DNA
+DNA酶


R型菌
R型菌+
S型菌蛋白质或多糖


R型菌
R型菌+
S型菌DNA


R型菌
+S型菌
小结：
S型菌的蛋白质、多糖以及脱氧核苷酸等均不能实现转化，只有DNA才能实现转化。推测，DNA才是能稳定遗传物质。
第一组 第二组 第三组

你认为艾弗里在证明DNA是遗传物质的实验中最关键的设计步骤是什么？
必须将S型细菌中所含的物质分开，

单独、直接地观察它们的作用，才能确

定究竟谁是遗传物质。
艾弗里的结论

DNA使R型细菌产生稳定的遗传
变化的物质，转化因子是DNA。
课堂小练：
1、亲代通过生殖细胞传给下一代的是（ ）
A、遗传物质
B、生理特征
C、形态特征
D、本身性状
A
2、格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果是（ ）
A、证明了DNA是遗传物质。
B、证明了RNA是遗传物质。
C、证明了蛋白质是遗传物质。
D、没有具体证明哪一种物质是遗传物质。
D
3、将下列各种细菌注射到小鼠体内，能使小鼠死亡的是（ ）
① R型活细菌
② S型活细菌
③ 加热杀死后的R型细菌
④ 加热杀死后的S型细菌
⑤ R型活细菌+加热杀死后的S型细菌
⑥ S型活细菌+加热杀死后的R型细菌
A、①③⑤ B、②④⑥
C、①⑤⑥ D、②⑤⑥
D
4、“肺炎双球菌的转化实验”证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。得出这一结论的关键是（ ）
A、用S型活菌和加热杀死后的S型菌分别注射到小白鼠体内
B、用加热杀死的S型菌与无毒R型菌混合后注射到小鼠体内。
C、从死亡小鼠体内分离获得了S型菌。
D、将S菌可能的各种因子分离并分别加入R型菌培养基中。
D
有问题!!!!!
?
DNA纯度不够，是否是0.02%的蛋白质在起传作用呢？
虽然艾弗里的实验在当时引起了人们的注意，但是，由于艾弗里所提取的DNA纯度最高时，也含有0.02%的蛋白质。因此，仍有人对实验结论表示怀疑。
为了进一步弄清楚遗传物质的本质，人们就不得不继续找寻新的证据。



能不能找到一种只含有DNA和蛋白质的生物来作为实验材料呢？
蛋白质 OR DNA
【实验三 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验】


1952年美国科学家赫尔希和蔡斯做了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验。
噬菌体的模式图
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它侵染大肠杆菌之后，就会在自身的遗传物质的作用下，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。
实验的材料
实验探究方法-------同位素示踪法
标记噬菌体的方法:在分别含有放射性同位素32P 和35S的培养基中培养细菌;分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32P的噬菌体和含35S的噬菌体.
培养大肠杆菌
培养T2噬菌体
噬菌体---蛋白质（ 35S）
32P
35S
培养大肠杆菌
培养T2噬菌体
噬菌体---DNA（ 32P）
实验的结论
在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，进入大肠杆菌的是噬菌体的DNA，而蛋白质的外壳留在了外面。

2.在进一步的观察中发现，细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，却不能发现35S标记的蛋白质，这说明了传递给子代噬菌体的物质是DNA。

综上所述，子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的，DNA才是真正地遗传物质。
噬菌体侵染细菌的动态过程：
吸附
侵入别的细菌
三、遗传物质的现代发现
随着科学的发展，又有研究发现除了DNA外，RNA也可以作为遗传物质。
如：烟草花叶病毒，只含有RNA，无DNA。
但是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。
+
用15N、32P、35S标记噬菌体，让其去侵染细菌，在产生的子代噬菌体组成结构中，能够找到的放射性元素为（ ）
可在外壳中找到15N、35S。
B.可在DNA中找到15N、32P。
C.可在外壳中找到15N。
D.可在外壳中找到15N、32P、35S。
B
高温：
DNA变性；

低温：
DNA复性。