高中生物人教版必修二3．1DNA是主要的遗传物质课件（共29张PPT）

(共29张PPT)



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提出
“遗传因子”，
并总结
遗传规律
孟德尔
把“遗传因子”
命名为
基因
约翰逊
提出
基因在
染色体上
的假说
萨 顿
实验证明
基因位于
染色体上
摩尔根
基因到底是什么呢？
遗传物质的探究历程
第3章 基因的本质
第1节
DNA是主要的遗传物质
学习目标
1、阐明DNA是主要的遗传物质的探索过程。
2、说明DNA是主要的遗传物质。
3、说明自变量控制中的加法原理和减法原理。
4、认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完
善的过程，认同实验技术在证明DNA是遗传物质
中的作用


DNA与蛋白质究竟谁是遗传物质？
20世纪中叶，科学家发现染色体主要是蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。
你认为遗传物质可能具有什么特点？
1.能够准确地复制自己,传递给下一代.
2.能贮存大量的遗传信息;
3.结构比较稳定;
4.能够指导蛋白质的合成,从而控制生物的性状和代谢.
一、对遗传物质的早期推测
1.20世纪20年代
蛋白质是遗传物质
◇氨基酸的多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息
2. 20世纪30年代
有些科学家认为DNA是遗传物质
蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位
◇DNA是由许多脱氧核苷酸（磷酸，碱基，脱氧核糖） 聚合形成的生物大分子
直到20世纪40年代以后，科学家通过一系列实验，才以确凿的事实证明了生物体内遗传物质是DNA，而不是蛋白质。













类型 菌落表面 是否有荚膜 是否有毒
R型菌
S型菌
要求：阅读课本43页第二段，完成下表
二、肺炎链球菌的转化实验
（一）、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
实验材料：
肺炎链球菌 小鼠
粗糙
光滑
无
有
无
有
（一）、格里菲思的肺炎链球菌（体内）转化实验
加热杀死的S型细菌使部分活的R型细菌发生了转化，变成了活的S型细菌。
S型细菌使小鼠死亡
（1）对比第一、第二组的实验现象，说明了什么？
（3）为什么四组小鼠会死亡并分离出S型细菌？
（1）R型活菌 小鼠不死亡
（2）S型活菌 小鼠死亡,分离出S活茵
（3）加热杀死S型菌 小鼠不死亡
（4）R型活菌+加热杀死S菌 小鼠死亡,分离出S型活菌
（2）对比第二、第三组的实验现象，说明了什么？
加热杀死的S型细菌不能使小鼠死亡
结论： 已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——“转化因子”
肺炎链球菌内有DNA、蛋白质、脂质等化学
成分，到底哪种成分是转化因子呢？
必须将蛋白质、其他物质与DNA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。
二、艾弗里的肺炎链球菌（体外）转化实验
结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
（DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质.)
证明了转化因子是S型细菌体内的DNA。
进一步分析发现提取物的理化特性都与DNA极为相似
课本P46 科学方法
1、下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是（　）
A. 加热杀死的S型细菌中DNA 全部失去活性
B. 加热杀死的S型细菌能使小鼠的体细胞发生转化
C. 加入S 型细菌的DNA后，只有部分R型细菌转化成了S
型细菌
D. 在转化过程中，加热杀死的S型细菌中的DNA 没有进
入R型活细菌
典型例题
C
加热致死的作用原理：
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
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，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。另外，当时科学界普遍认为蛋白质是遗传物质。
有没有比细菌更为简单仅有DNA和蛋白质实验材料？
拓展
噬菌体的结构模式图
三、噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）
1、T2噬菌体
专门寄生在大肠杆菌体内的病毒
2、实验方法：
放射性同位素标记法
蛋白质的组成元素：

DNA 的组成元素：
C、H、O、N、S
C、H、O、N 、P
DNA和蛋白质，应标记哪种元素？
35S标记噬菌体外壳蛋白
32P标记内部的DNA
3、实验过程：
①先标记大肠杆菌
大肠杆菌+含35S的培养基
大肠杆菌+含32P的培养基
②再标记噬菌体


噬菌体+含35S的大肠杆菌
噬菌体+含32P的大肠杆菌
含35S的噬菌体
含32P的噬菌体


(1)标记噬菌体
含35S的大肠杆菌
含32P的大肠杆菌
被35S标记的噬菌体


被35S标记的噬菌体与未标记的细菌混合
（2）侵染过程：
搅拌、离心
被32P标记的噬菌体

被32P标记的噬菌体与未标记细菌混合

搅拌、离心
检测上清液和沉淀物中的放射性
检测上清液和沉淀物中的放射性
上清液(噬菌体颗粒)中放射性很高
沉淀物（被侵染的细菌）的放射性很高
噬菌体侵染细菌时，只把DNA注入到细菌细胞内，蛋白质外壳留在细胞外。
这一结果说明了什么？
用32P标记DNA的噬菌体侵染后，细菌释放出 的噬菌体有放射性。
对子代噬菌体进行放射性测试
结果：
用35S标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌释放出的噬菌体无放射性；
这一结果又说明了什么？
结论：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！

噬菌体侵染细菌过程：

































































































侵入别的细菌
注入
合成
吸附
组装
释放
吸附：噬菌体利用尾部的末端吸附在大肠杆菌的表面
注入：噬菌体将DNA注入大肠杆菌细胞内，噬菌体的蛋白质外壳则留在外面
合成：在大肠杆菌体内噬菌体以自身的DNA为模板，利用大肠杆菌的化学成分合成自身的DNA和蛋白质
组装：新合成的DNA和蛋白质组装出很多个与亲代相同的子代噬菌体
释放：子代噬菌体由于大肠杆菌的解体而被释放出来，再去侵染其他的大肠杆菌
思考?讨论
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？
提示：细菌和病毒作为实验材料，具有以下优点：
（1）个体很小，结构简单，细菌是单细胞生物，病毒无
细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。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，细菌 20~30 min 就可繁殖一代，病毒短时
间内可大量繁殖。
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（如糖类、脂质、蛋白质等）。
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？
艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。
赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术等。
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，科学与技术是相互支持、相互促进的。
流感病毒
SARS病毒
烟草花叶病毒
下面这些生物的遗传物质是什么？
只有DNA是遗传物质吗？
实验
探究
（TMV）


RNA
蛋白质
烟草花叶病毒（TMV）的基本成分是蛋白质和RNA，体内无DNA，请设计实验探究烟草花叶病毒的遗传物质？




蛋白质
RNA
分
离

感染
烟草

感染
烟草
实验结论：
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。

实验
结果
出现病斑
不出现病斑

实验
结果
实验
探究

原核生物的遗传物质为DNA
真核生物的遗传物质为DNA

细胞生物的遗传
物质为DNA
噬菌体的遗传物质为DNA
HIV、SARS病毒的遗传物质为RNA

病毒的遗传物为
DNA或RNA

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。