DNA是主要的遗传物质1课时课件-生物高一必修二第三章第一节人教版.ppt

第三章 基因的本质,第一节 DNA是主要的遗传物质,学习目标,知识目标 掌握证明DNA是遗传物质的两个实验的过程和原理，以及 从实验中得出的结论。 能力目标 通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。 情感目标 概述人类对遗传物质的探索过程，认同科学认识是不断深化、不断完善的过程。,遗传物质的早期推测,一、导入新课,1. 分子结构具有相对的稳定性 2. 能够自我复制，使前后代保持一定的连续性 3. 能够贮存大量的遗传信息 4. 能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状,作为遗传物质，必须具备的特点：,1928，英国科学家格里菲思（F.Griffith）,肺炎双球菌：可引起人类肺炎和小鼠败血症的病原微生物,二、肺炎双球菌的转化实验,活S型菌,活R型菌,S型菌(加热),S型菌(加热)+R型菌,注入鼠内,注入鼠内,注入鼠内,注入鼠内,(体内有S型活菌),鼠死 (体内有S型活菌),鼠活,鼠活,鼠死,S菌能使小白鼠致病死亡,R菌无毒性,加热杀死的S菌不使小白鼠致死,死亡的S菌能使R菌转化为S菌,1、体内转化实验的过程和结果,对实验结果的解释,无毒性的R型活细菌,有毒性的S型活细菌,后代转化,与加热杀死的 S型菌混合,+,转化的性状是可以遗传的,+,死的S型细菌具有某种活性物质(转化因子)，可使R型细菌转化为S型细菌。,推论,第四组实验,艾弗里证明DNA是遗传物质的实验 1944,2、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验 1944,艾弗里转化实验(体外转化),只有加入DNA，R型菌才转化为S型菌，DNA是“转化因子”,结论：,由肺炎双球菌转化实验可知：DNA是遗传物质,S型活细菌,分别与R型活细菌混合培养,R,R,R,R,R,多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA DNA水解物,实验结论：“转化因子”是DNA，DNA才是遗传物质，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）,思考：,（1）、加入DNA酶的组意图何在？,（2）、分析实验结果，能得出什么结论？,将DNA分解,艾弗里的实验思路,肺炎双球菌（S型细菌和R型细菌）、细菌培养基,将S型细菌中的多糖、 蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别与R 型细菌进行混合培养。观察其后代有无S型细菌出现。,实验步骤：,预期结果：,实验结果：,分析结论：,只有DNA与R型细菌进行混合，才能使R型细菌转化成S型细菌,DNA是遗传物质,提出问题：,S型细菌中的哪种物质是转化因子,作出假设：,DNA或蛋白质是转化因子,实验材料：,DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质,肺炎双球菌转化实验分析,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。,思考：1、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：,2、有没有比细菌更为简单的实验材料？,艾弗里实验的结论足以让所有科学家信服吗？为什么？,三、噬菌体侵染细菌的实验,赫尔希 蔡斯,病毒：是一类没有细胞结构的生物。结构非常 简单，化学成分只含蛋白质和核酸,1、病毒分类,噬菌体的结构模式图,T2噬菌体中 60%是蛋白质, 40%是DNA,2、实验材料：T2噬菌体、大肠杆菌,结构特点： 是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 头部和尾部的外壳是由蛋白质构成，头部内含有DNA,在自身遗传物质的指导下进行繁殖,原料来自宿主大肠杆菌 子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。,噬菌体,大肠杆菌,3、T2噬菌体的繁殖,4、噬菌体侵染细菌的过程,（1）培养含放射性同位素的噬菌体,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,搅拌后 离心,（2）、噬菌体侵染细菌过程,小结：,T2噬菌体的蛋白质外壳并没进入大肠杆菌内，也没遗传给子代噬菌体。,细菌裂解,32P标记 噬菌体,32P噬菌体与 细菌混合,离心后,上清液放 射性很低,沉淀物放 射性很高,新形成的噬菌体 中检测到32P,搅拌后 离心,噬菌体侵染细菌过程,小结：,T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌内,并且遗传给子代噬菌体。,结论：在噬菌体亲代与子代之间具有连续性的是DNA，而不是蛋白质。即DNA是真正遗传物质。,细菌裂解,噬菌体比大肠杆菌轻,5、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),蛋白质,DNA,有放射性,无,无,有放射性,上清液“放射性很高” 沉淀物“放射性很高”？,沉淀物也有放射性,上清液也有放射性,分离不完全 (噬菌体蛋白质外壳),释放出来的、未侵染的噬菌体,/释放的/未侵染的),第二组实验,6、实验结果及结论：,第一组 实验,亲代 噬菌体,32P标记DNA,35S标记蛋白质,大肠杆菌内,有32P标记DNA,无35S标记蛋白质,子代 噬菌体,DNA有32P标记,外壳蛋白质无35S,实验结论,DNA分子具有连续性，是遗传物质,结论：噬菌体侵染细菌时，进入到细菌的细胞中，而蛋白质的外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的传递的。才是真正的遗传物质。,DNA是唯一的遗传物质吗？,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？,敢于质疑,如果你是科学家，请设计实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？,背景知识：烟草花叶病毒TMV是由RNA和蛋白质组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。,课堂延伸,实验探究,结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,RNA病毒的遗传物质是RNA,烟草花叶病毒重建实验,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,总结,4、由于大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。但肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质。,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。,2、凡是具有细胞结构的生物，既有DNA，又有RNA，遗传物质是DNA。,1、一切生物的遗传物质是核酸。,课堂总结,染 色 体,DNA,蛋白质,肺炎双球菌 转化实验,噬菌体侵染 细菌实验,烟草花叶病毒,少数的遗传物质是RNA,DNA是主要的遗传物质,DNA是 遗传物质,DNA主要存在于染色体上，因此，染色体是遗传物质的主要载体。,2、关于遗传物质的叙述，正确的是( ) A遗传物质是染色体的组成成分，但不是染色质的组成成分 B没有DNA的生物，也就没有遗传物质 C原核生物的遗传物质是RNA D凡有细胞结构的生物，其遗传物质都是DNA,1、为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，你认为同位素标记的方案应为( ) A用14C和3H培养噬菌体，再去侵染细菌 B用18O或32P培养噬菌体，再去侵染细菌 C将一组噬菌体用32P和35S标记 D一组用32P标记DNA，另一组用35S标记蛋白质外壳,D,D,课堂练习,3、用噬菌体去侵染内含有32P的细菌，在细菌解体后，含