人教版（新课程标准） 必修2 《遗传与进化》 第三章 3.1-DNA是主要的遗传物质(34张)

(共34张PPT)
回 忆
决定性状
基因在染色体上
基因
遗传因子——
约翰逊
孟德尔
萨 顿
摩尔根
科学家
……
【假说演绎】
【类比推理】
【假说演绎】
DNA+蛋白质
第三章 基因的本质
一 对遗传物质的早期推测
蛋白质
染色体
DNA
：由氨基酸连接而成的具有多样性
的生物大分子
：结构不清楚
：DNA是由脱氧核苷酸聚合成的
生物大分子
一 对遗传物质的早期推测
？？？
艾弗里
格里菲斯
赫尔希、蔡斯
【肺炎双球菌】
【T2噬菌体】
二 实验探究历程
有多糖类的荚膜
没有多糖类的荚膜
光滑
Smooth
有毒性
没有毒性
粗糙
Rough
P43划
人：肺炎
小鼠：败血症
S型细菌 R型细菌
形态
菌体
菌落
毒性
1、格里菲斯——肺炎双球菌的体内转化实验
P43
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。
DNA
蛋白质
RNA
S型活细菌的化学成分
荚膜多糖
脂类
分别与R型活菌混合培养
结果：若菌落中有S型活细菌
结论：则XX物质为转化因子
如何设计实验来证实哪种物质是“转化因子”？
2、艾弗里——肺炎双球菌的体外转化实验
P44
2、艾弗里——肺炎双球菌的体外转化实验
1、“转化因子”是DNA；
2、DNA才是遗传物质；
3、而蛋白质等其他物质
不是遗传物质。
（纠正了一个生物界的错误的普遍共识）
P44
进一步反证，使实验结果更可靠
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。

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。
3、赫尔希、蔡斯——T2噬菌体侵染细菌的实验
P44
T2噬菌体
——病毒
：专门寄生于大肠杆菌（细菌）体内
吸附
2.噬菌体把DNA全部注入细菌体内，而蛋白质外壳则留在细菌体外,不起作用
3.噬菌体的DNA在细菌体内，使细胞本身的DNA解体，同时利用细菌的各种成分合成噬菌体自身的DNA和蛋白质
4.这些新合成的DNA和蛋白质外壳组装出很多个与亲代一模一样的子代噬菌体
1.噬菌体的尾部吸附在细菌的表面
噬菌体侵染细菌的过程
P44
C H O N （P S）
标记噬菌体方法：同位素示踪(标记)法
P45
C H O N P
C H O N S
32
35
C H O N P
标 记噬菌体
噬菌体侵染细菌（短时间保温）
搅拌离心　
观察放射性的分布
实验步骤：
P45
标记蛋白质外壳
上清液有放射性
沉淀物无放射性
搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离
离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体外壳，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
保温的目的：以保证酶的活性
标 记噬菌体
噬菌体侵染细菌（短时间保温）
搅拌离心　
观察放射性的分布
实验步骤：
P45
标记DNA
上清液无放射性
沉淀物有放射性
对细菌裂解释放的子代噬菌体进行检测，发现了含32P的DNA，没有含35S的蛋白质。
蛋白质
DNA
有放射性
无
无
有放射性
实验结果及结论：
搅拌不充分：导致噬菌体蛋白质外壳与细菌分离不完全
①部分噬菌体未侵染到细菌
标 记噬菌体
噬菌体侵染细菌（短时间保温）
搅拌离心　
观察放射性的分布
很低
很低
②子代噬菌体已从细菌中释放出来
子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。所以DNA才是真正的遗传物质！
？
35S标记的实验 32P标记的实验
标记部位
放射性情况 上清液
沉淀物
含35s的培养基
含32P的培养基
含35s的大肠杆菌
含32P的大肠杆菌
含35s的大肠杆菌
培养T2噬菌体
含32P的大肠杆菌
培养T2噬菌体
先标记大肠杆菌
再标记T2噬菌体
大肠杆菌
标 记噬菌体
噬菌体侵染细菌（短时间保温）
搅拌离心　
观察放射性的分布
标记细菌　　　
思考与讨论
1.细菌和病毒作为实验材料，具有的优点是：
（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。)
（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.最关键的实验设计思路是:
设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。
3.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做保证，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。
P46
小 结
格里菲斯
1、肺炎双球菌的体内转化实验
(1)实验材料：_____和__ ___肺炎双球菌，______。
(2)实验原理：S型细菌_ _____________。
(3)实验过程及结果
S型
R型
小鼠
使小鼠患败血症
R型活细菌
S型活细菌
S型活细菌
S型活细菌
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。
小 结
格里菲斯
艾弗里
2、肺炎双球菌的体外转化实验
R
R
DNA
蛋白质/荚膜多糖
S型活细菌的化学成分
分别与R型活菌混合培养
DNA+DNA酶
DNA是“转化因子”/DNA是遗传物质
蛋白质不是遗传物质
小 结
格里菲斯
艾弗里
赫尔希
蔡斯
3、T2噬菌体侵染细菌的实验
1．实验材料：T2噬菌体、____ _____。
2．实验方法： 。
3．T2噬菌体的特点
(1)结构：外壳由___ ___构成，头部内含有_ ____。
(2)生活方式：_____于大肠杆菌内。
(3)增殖特点：在自身DNA的作用下，利用______ __体内的物质合成自身成分，进行增殖。
4 . 实验步骤：

5 . 实验结果
大肠杆菌
蛋白质
DNA
寄生
大肠杆菌
放射性同位素标记法
标记细菌　　　
标记
噬菌体
噬菌体侵染细菌
搅拌
离心　
观察放射性的分布
（一组用32 P标记DNA，一组用35S标记蛋白质)　　　
(1)噬菌体侵染细菌时，_____进入细菌细胞中，而___ _留在外面。
(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代__ ___来遗传的。
(3) ___ ___是遗传物质。
DNA
蛋白质外壳
DNA
DNA
DNA才是真正的遗传物质！
DNA是唯一的遗传物质吗？
RNA
蛋白质
如何用实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？
4、烟草花叶病毒的感染实验
出现病斑
不出现病斑
结论：烟草花叶病毒的RNA控制其性状，RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
感染
感染
拓展：烟草花叶病毒重建实验
结论： RNA病毒的遗传物质是RNA 。
由于绝大多数生物是以DNA作遗传物质，少数生物以RNA作遗传物质。
所以： DNA是主要的遗传物质
小 结
细胞结构生物
原核生物
真核生物
遗传物质是DNA
非细胞
结构生物
遗传物质是RNA
只含DNA的病毒

只含RNA的病毒
生物分类
【既含DNA，又含RNA】
1．1944年，科学家从S型活细菌中提取出DNA、蛋白质和多糖等物质，将S型菌的DNA加入到培养R型细菌的培养基中，结果发现其中的R型细菌转化成了S型细菌；而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，R型细菌不能发生这种变化。这一现象不能说明的是？
A．S型细菌的性状是由其DNA决定的
B．在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到R型细菌细胞中
C．DNA是主要的遗传物质
D．DNA是遗传物质
【答案】　C
2．某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型细菌的DNA＋DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠
②R型细菌的DNA＋DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠
③R型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射入小鼠
④S型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是(　　)
A.存活，存活，存活，死亡 B.存活，死亡，存活，死亡
C.死亡，死亡，存活，存活 D.存活，死亡，存活，存活
【答案】　D
3．格里菲思(F.Griffith)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(　　)
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
【答案】　D
4．下列四种病毒中，遗传信息贮存在DNA分子中的是(　　)
A．烟草花叶病毒 B．引发禽流感的病原体
C．T2噬菌体 D．引起AIDS的病原体
【答案】　C
5．下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是(　　)
A．豌豆的遗传物质主要是DNA
B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
【答案】　B
6.有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程，设计实验如下图：
一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是(　 　)
D
选项 放射性 S元素 P元素
A 全部无 全部32S 全部31P
B 全部有 全部35S 多数32P，少数31P
C 少数有 全部32S 少数32P，多数31P
D 全部有 全部35S 少数32P，多数31P
分离
分离
重组
重组
感染
新的病毒
产生
哪种
病毒