公开课：DNA是主要遗传物质上课

第三章基因的本质第一节DNA是主要的遗传物质,授课：,科学家发现：染色体主要组成成分:_,蛋白质和DNA。,第3章基因的本质,第1节DNA是主要的遗传物质,本节教学目标：1、总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程2、分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路3、探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用,一、对遗传物质的早期推测,当时认为遗传物质是哪种物质？,遗传物质是蛋白质,主导观点：,1、实验材料：,两种肺炎双球菌、小鼠,R型菌菌落:粗糙，无荚膜，无毒,S型菌菌落:光滑，有荚膜，有毒，可致死,（一）格里菲思肺炎双球菌体内转化实验,首先向“遗传物质是蛋白质”的观点提出挑战的科学家,艾弗里,（一）格里菲思体内转化实验,1928年格里菲思,1.前3组实验说明能使小鼠患败血症死亡的细菌是？,由R型菌转化而来,活的S型细菌,2.第四组新出现的S型菌是如何来的？,转化因子,3.格里菲斯推测：使R型菌转化成S型菌的物质是S型菌的什么物质？,请阅读课本P43，并思考以下问题：,格里菲思推论：,加热杀死的S型细菌存在转化因子，将无毒的R型活细菌转化成S型活细。,荚膜多糖、脂质蛋白质DNA等,但究竟哪一个才是转化因子呢？,将蛋白质和DNA等物质分开，单独地观察它们的作用。,假如你是当时的科学家,应该怎样设计实验来证明转化因子是什么物质?,实验设计,设计思路：,（二）艾弗里肺炎双球菌体外转化实验,1944年艾弗里,1.谁是转化因子？为什么？,DNA,只有加入S型DNA，R型细菌才能转化为S型细菌,请阅读课本P44，思考下列问题,2.在用DNA和DNA酶培养基培养R型菌实验中你得出什么结论？,DNA水解物没有转化作用。只有完整的DNA才能进行转化。,_是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。（DNA是转化因子。）,以上肺炎双球菌转化实验表明：,DNA是遗传物质。,艾弗里实验结论：,DNA,1.注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（）AR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2.肺炎双球菌的转化实验中，发生转化的细菌和含转化因子的细菌分别是（）。A.R型细菌和S型细菌B.R型细菌和R型细菌C.S型细菌和S型细菌D.S型细菌和R型细菌,D,课堂反馈,A,3、金版例1、跟踪1,?,艾弗里发现如果DNA纯度越高转化率也越高。但纯度最高时也还有0.02%的蛋白质杂质，如何使实验更有说服力？,（三）、噬菌体侵染细菌的实验,1952年赫尔希和蔡斯,1、实验材料,胞内寄生,1)、所属生物：2)、生活方式：3)、结构及成分组成：4)、增殖特点：,在自身遗传物质作用下，利用大肠杆菌的物质合成自身的组成成分,请阅读课本P44，思考下列问题,病毒,蛋白质和DNA,噬菌体简介：,噬菌体、大肠杆菌,5)、噬菌体侵染细菌的大致过程：,吸附,注入,合成,组装,细菌裂解释放,在噬菌体DNA的指导下，以细菌内的脱氧核苷酸为原料合成子代噬菌体DNA，以细菌内的氨基酸为原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳,放射性同位素标记法,C、H、O、N、P,C、H、O、N（S）,32P,35S,检测32P、35S的放射性就可以知道DNA和蛋白质去向。,2、研究方法：,实验过程：（阅读课本P45,并思考以下问题）如何标记噬菌体的蛋白质和DNA？实验过程中搅拌和离心的目的分别是什么？离心后，上清液和沉淀物中的物质分别是什么？第一组实验，主要在中检测到了放射性同位素，第二组实验，主要在试管的中检测到了放射性同位素。结果说明什么？细菌裂解后，在释放出的大量T2噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，但却不能检测到35S标记的蛋白质。这又说明什么？,二、噬菌体侵染细菌的实验,标记,1952年赫尔希、蔡斯,35S标记蛋白质,32P标记DNA,32P,35S,培养基,含35S,含32P,T2噬菌体,T2噬菌体,T2噬菌体,T2噬菌体,35S标记蛋白质,32P标记DNA,三、噬菌体侵染细菌的实验,标记,侵染,检测,35S标记蛋白质,搅拌、离心,32P标记DNA,T2噬菌体,被感染的大肠杆菌,蛋白质外壳,（利用放射性同位素标记法）噬菌体侵染细菌的过程如下：,吸附,注入,合成,组装,细菌裂解释放,32P,32P,32P,在噬菌体DNA的指导下，以细菌内的脱氧核苷酸为原料合成子代噬菌体DNA，以细菌内的氨基酸为原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳,（利用放射性同位素标记法）噬菌体侵染细菌的过程如下：,吸附,注入,合成,组装,细菌裂解释放,35S,?35S,x,在噬菌体DNA的指导下，以细菌内的脱氧核苷酸为原料合成子代噬菌体DNA，以细菌内的氨基酸为原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳,(蛋白质外壳没进到细菌里面去),新形成的子代噬菌体中不含有35S标记,实验过程及结果：,第一组实验,第二组实验,亲代噬菌体,35S标记蛋白质,32P标记DNA,被侵染大肠杆菌体内,无,有,子代噬菌体,无,有,实验结论,DNA具有连续性，是遗传物质。,噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌在细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传给后代的。DNA才是真正的遗传物质。,赫尔希和蔡斯的实验表明:,请根据“噬菌体侵染细菌”的实验回答下列问题。（1）赫尔希和蔡斯利用_技术成功的将蛋白质和DNA区分开。离心以后，用35S标记的一组实验放射性同位素主要分布在_中，用32P标记的一组实验放射性同位素主要分布在_中。实验表明_。（2）实验过程中搅拌的目的是_,离心管中的沉淀物是_。（3）合成子代噬菌体的蛋白质外壳的场所是_，能量、酶和氨基酸来自于_。,放射性同位素标记,上清液,沉淀物,DNA是遗传物质,使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,被感染的大肠杆菌,细菌的核糖体,细菌,1、噬菌体侵染实验过程中，进行搅拌分离，上清液主要是（）A、噬菌体的蛋白质外壳B、完整的细菌C、完整的噬菌体D、噬菌体和细菌的混合物,A,课堂反馈,2、用噬菌体侵染含大量的3H的细菌，待细菌解体后，3H（）。A.随细菌解体而消失B.发现于噬菌体的外壳及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,B,4、在证明DNA是遗传物质的几个著名经典实验中，在实验设计思路中最关键的是()A.要用同位素标记DNA和蛋白质B.要分离DNA和蛋白质C.要得到噬菌体和肺炎双球菌D.要区分DNA和蛋白质，单独观察它们的作用,D,3、噬菌体侵染细菌后，合成新噬菌体的蛋白质外壳需要（）A、细菌的DNA和氨基酸B、噬菌体的DNA及氨基酸C、细菌的DNA和噬菌体的氨基酸D、噬菌体的DNA和细菌的氨基酸,D,5、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,A,练习：金版例2、跟踪2,6、下图是噬菌体侵染细菌的示意图，请回答下面的问题。（1）噬菌体侵染细菌的正确顺序应。,（2）图中D表明噬菌体侵染细菌时，留在细菌外面的是，注入细菌体内的物质是。,（3）噬菌体侵染细菌实验得出了是遗传物质的结论。,BDAEC,蛋白质外壳,噬菌体DNA,DNA,肺炎双球菌的体内转化实验,肺炎双球菌的体外转化实验,噬菌体侵染大肠杆菌的实验,格里菲思,艾弗里,赫尔希和蔡斯,S、R型肺炎双球菌、小鼠,肺炎双球菌,噬菌体、大肠杆菌,对照法,分离、提纯、鉴定,S型菌内存在“转化因子”,DNA是转化因子,是遗传物质,DNA才是真正的遗传物质,本节课总结,证明DNA是遗传物质的三个实验的比较归纳：,S型活菌能使小鼠患败血症死亡，R型活菌却不能,转化因子能使R型菌转化为S型,用示踪元素示踪由亲代传给子代的物质,同位素标记法,DNA是唯一的遗传物质吗？,SARS病毒的结构,蛋白质,RNA,分析“烟草花叶病毒重建实验”,实验证明：烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA,思考:,DNA或RNA,DNA,DNA,烟草的遗传物质是什么？,RNA,动物和人体的遗传物质是什么？,细菌的遗传物质是什么？,一切生物的遗传物质是什么？,病毒的遗传物质是什么？,核酸,DNA和RNA,DNA,DNA,RNA,DNA,RNA,因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要遗传物质。,附：RNA病毒：HIV、禽流感病毒（H5N1)、SARS病毒、烟草花叶病毒,非细胞结构生物,生物体遗传物质总结归纳：,本节主要内容,1.格里菲思肺炎双球菌的转化实验存在转化因子2.艾弗里肺炎双球菌的转化因子实验DNA是遗传物质3.赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验DNA才是真正的遗传物质4.有些病毒不含DNA，只含RNA和蛋白质RNA是遗传物质DNA是主要的遗传物质,完,DNA分子在亲子代之间具有连续性。,DNA分子才是真正的遗传物质。,格里菲思的转化实验是在小鼠（）进行的，艾弗里的转化实验是在小鼠（）进行的。A、体内B、体外,A,B,（利用放射性同位素标记法）噬菌体侵染细菌的过程如下：,吸附,注入,合成,组装,细菌裂解释放,35S,32P,32P,32P,?35S,x,在噬菌体DNA的指导下，以细菌内的脱氧核苷酸为原料合成子代噬菌体DNA，以细菌内的氨基酸为原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳,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,:上清液放射性很高,沉淀物放射性很低:上清液放射性很低,沉淀物放射性很高,2、实验方法：放射性同位素标记法,三.噬菌体侵染细菌的实验,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),蛋白质,DNA,放射性很高,放射性很低,放射性很低,放射性很高,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),孟德尔性状由决定的；萨顿提出摩尔根,遗传因子,基因位于染色体上