苏教版八年级下册生物 22.1DNA是主要的遗传物质 课件（32张PPT）

对遗传物质的早期推测
阅读课本42-43页的相关内容，解决以下问题
1. 20世纪20年代，人们认为什么是遗传物质，为什么？
2. 20世纪30年代，人们的观点是什么？为什么？
证据之一：肺炎双球菌转化实验（1928年）
怎样将32P标记到噬菌体的DNA上？
问题探讨
20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和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。
讨论：
1.你认为遗传物质可能具有什么样的特点？
2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？
蛋白质
DNA
作为遗传物质应具备的特点：
1、能够自我复制，使前后代保持一定的连续性
2、具有贮存大量遗传信息的能力（多样性）
3、分子结构具有相对的稳定性（稳定性）
4 、一旦结构改变，能通过复制把变异传给后代（即可遗传的变异性）
5 、 能够指导蛋白质的合成从而控制生物的性状和新陈代谢
认为蛋白质是遗传物质，因为蛋白质是由多种氨基酸按照不同的方式排列连接而成的生物大分子
认识到DNA时由许多脱氧核糖核苷酸聚合而成的生物大分子，但是对DNA分子的结构没有清晰了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位
R型菌
粗糙 无荚膜
无毒性
S型菌
光滑(Smooth) 有荚膜
有毒性
多糖类荚膜
(Rough)
知识扩展：有荚膜的S型细菌进入机体后，由于受荚膜的保护，能够抵抗机体的免疫监控，从而迅速繁殖、扩散，引起机体发生疾病，最终使人患肺炎，使小鼠患败血症。
1、
格里菲斯实验分析
①组结果说明R型细菌无毒性。
②组结果说明S型细菌有毒性。
③组结果说明加热杀死的S型细菌已失活，毒性消失。
④组小鼠死亡，证明有R型无毒细菌已经转化成为S型有毒细菌，说明S型细菌内含有使R型细菌转化成为S型细菌的物质
格里菲斯的实验证明了DNA是遗传物质吗？
实验结论：加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”，转化后的性状可以遗传给后代。没有证明DNA是遗传物质。
思考：
R型细菌
二.艾弗里确定转化因子的实验(1944)
R型细菌
只长R型菌
只长R型菌
R型细菌
S型菌
R型菌
S型菌的DNA
S型菌的
蛋白质或荚膜多糖
S型菌的
DNA+DNA酶
S型活细菌
多糖
脂类
蛋白质
DNA
DNA水解物
分别与R型活细菌混合培养
R
R
R
R
R
R
S
S
二、艾弗里确定转化因子的实验分析图
少
多
DNA是转化因子，是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，即DNA是遗传物质，蛋白质不是。
实验结论：
艾弗里确定转化因子的实验（1944）
肺炎双球菌实验的评价
1、遵循了严格的对照原则和单因子变量原则
2、科学的思路：
发现问题
→提出假设
→设计实验验证
→得出结论
①体内转化实验（格里菲斯的实验）
②体外转化实验（艾弗里确定转化因子的实验）
探究实验的基本步骤
格里菲思，
体内转化实验
艾弗里，
体外转化实验
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。
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。
思维碰撞
针对上述资料，谈谈你的看法！
由于艾弗里实验中提取的DNA，纯度最高时还有0.02%的蛋白质。为了使实验结果更具有说服力，我们应该把蛋白质和DNA完全分开，直接地，单独地去观察他们的作用。
（含S）
（含P）
蛋白质 的组成元素：
DNA 的组成元素：
C、H、O、N、S
C、H、O、N 、P
噬菌体
二 证据之二： T2噬菌体侵染细菌的实验
T2噬菌体的组成中，60%是蛋白质，40%是DNA。仅蛋白质中含有S，P几乎都存在于DNA中。
T2 噬菌体的特点
① 是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒
② 头部和尾部的外壳是由蛋白质构成，头部内含有DNA
③在自身遗传物质的指导下进行繁殖,原料来自大肠杆菌
④?子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。
大肠杆菌
噬菌体
三、赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
1、实验设计思路：
3、实验过程：
把蛋白质和DNA区分开，直接地、单独地观察DNA和蛋白质的作用
(1)标记细菌
细菌+含35S的培养基
细菌+含32P的培养基
含35S的细菌
含32P的细菌
(2)标记噬菌体
噬菌体+含35S的细菌
噬菌体+含32P的细菌
含35S的噬菌体
含32P的噬菌体
(3)噬菌体侵染细菌
含35S的噬菌体+细菌
含32P的噬菌体+细菌
：宿主细胞内没有35S ， 35S分布在宿主细胞外
：宿主细胞外几乎没有32P 32P主要在宿主细胞内
2、实验方法：放射性同位素标记法
标记 侵染 搅拌　 　离心， 检测
噬菌体比大肠杆菌轻
4、噬菌体侵染细菌实验的检测结果：
上清液：
沉淀物：
噬菌体
细菌
(外壳)
(被注入的DNA)
放射性情况
沉淀物
上清液
标记部位
32P标记的实验
35S标记的实验
蛋白质
DNA
有放射性
无
无
有放射性
/释放的/未侵染的)
很高
很低
很低
很高
35S标记的实验中却出现沉淀物的放射性很低？原因是：分离不完全，使得噬菌体蛋白质外壳残留在沉淀物当中。
32P标记的实验中却出现上清液的放射性很低？原因是：从大肠杆菌中释放的和未侵染大肠杆菌的噬菌体在上清液中
噬菌体侵染细菌实验：
结果分析：
① 35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内，而是留在外面。
实验结论：DNA是真正的遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验说明：
1.DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性
② 32P标记的DNA进入到了宿主细胞内，子代噬菌体的性状是通过亲代的DNA遗传的
2.DNA能控制蛋白质的合成.
RNA（核糖核酸）
有些病毒（如烟草花 叶病毒），它们不含有DNA, 只含有RNA。 在这种情况下，RNA就起着遗传物质的作用。
目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数生物都以是DNA作为遗传物质的。
实验
探究
烟草花叶病毒（TMV）是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
结果
出现病斑
不出现病斑
实验
结果
烟草花叶病毒
RNA
蛋白质
侵染烟草
侵染烟草
得花叶病
不得花叶病
结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
分离
分离
重组
重组
感染
新的病毒
产生
哪种
病毒？
生物
非细胞结构——病毒（如噬菌体、烟草花叶病毒）
细胞结构
原核细胞——原核生物（细菌、蓝藻等）
真核细胞——真核生物（绝大多数生物）
DNA或RNA（只有一种）
DNA
DNA
绝大多数生物DNA是遗传物质。少数生物只有RNA一种核酸，则RNA是遗传物质
（一）肺炎双球菌转化实验：
证明：S型细菌中的DNA是转化因子，并能够使后代具有连续性。
——说明DNA是遗传物质。
（二）噬菌体侵染细菌：
证明：噬菌体中的蛋白质和DNA只有DNA能进入细菌体内，并产生与亲代噬菌体性状相同的子代噬菌体。
——说明DNA是遗传物质。

小结：
1、一切生物的遗传物质是核酸
2、细胞内既有DNA，又有RNA的生物，遗传物质是
DNA
3、在只含RNA的少数病毒（烟草花叶病毒、HIV、SARS、流感、禽流感）中，RNA才作为遗传物质
总结：
总之： DNA是主要的遗传物质
选择题


1、关于病毒的遗传物质的叙述正确的是
( )
A.
核糖核酸
B.
脱氧核糖核酸或核糖核酸
C.
脱氧核糖核酸
D.
脱氧核糖核酸和核糖核酸
B
2.生物的遗传物质是：( )
A.DNA B.RNA C.核酸 D. 蛋白质
C
3．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（? ）
A．R型肺炎双球菌
B．加热杀死后的R型肺炎双球菌
C．加热杀死后的S型肺炎双球菌
D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合
D
4、用噬菌体去侵染内含有32P的细菌，在细菌解体后
，含32P的应是( )
A、子代噬菌体DNA B、子代噬菌体蛋白质外壳
C、子代噬菌体所有部分 D、子代噬菌体不含32P
5、用噬菌体去感染内含大量3H的细菌，待细菌解体
后，3H应( )
A、随细菌的解体而消失
B、发现于噬菌体外壳和DNA中
C、仅发现于噬菌体的DNA中
D、仅发现于噬菌体的外壳中
A
B
6、噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外壳是( )
A?在噬菌体DNA的指导下，用细菌的物质合成的
B?在细菌DNA的指导下，用细菌的物质合成的
C?在噬菌体DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的
D?在细菌DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的
【解析】 当噬菌体侵染细菌时，注入到细菌细胞内的只有噬菌体DNA，子
代噬菌体的蛋白质外壳和DNA都是在噬菌体DNA的指导下，用细菌的氨基酸和脱氧核苷酸合成的。
【答案】 A
7、某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，分别用同位素32P和35S做了标记(见下表)：
?

此实验所得结果是子噬菌体和母噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同。请分析：
(1)子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是 ；
(2)子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是 ；
(3)此实验说明了 。
【答案】(1)32P、31P (2)35S (3)DNA是遗传物质
35S
32S标记
氨基酸?
31P
?32P?
核苷酸标记?
细菌成分
噬菌体成分
放射性同位素标记
用 标记DNA；
用 标记蛋白质。
35S
32P
能用18O,14C, 3H同位素标记吗？
原理：
蛋白质含S不含P， DNA含P不含S。
（先用含32P的培养基培养大肠杆菌，
再用噬菌体去感染这种大肠杆菌）