人教版必修二第三章第一节DNA是主要的遗传物质

1、 第三章 基因的本质 孟德尔通过豌孟德尔通过豌 豆实验证明了豆实验证明了 生物的性状由生物的性状由 控制控制 。 遗传因子遗传因子染色体染色体 摩尔根通过果摩尔根通过果 蝇实验证明了蝇实验证明了 基因位于基因位于 上。上。 科学家发现：染色体科学家发现：染色体 主要组成成分主要组成成分 蛋白质和蛋白质和DNA。 DNA 染色体在遗染色体在遗 传上的连续传上的连续 性和稳定性性和稳定性 蛋白质蛋白质 蛋白质的基本组成单位蛋白质的基本组成单位氨基酸氨基酸 氨基酸多种多样的排列可能蕴含遗传信息氨基酸多种多样的排列可能蕴含遗传信息 蛋白质是生物体主要的遗传物质蛋白质是生物体主要的遗传物质 实验材料：实

2、验材料： 两种肺炎双球菌 多糖类荚膜多糖类荚膜 R型菌型菌 菌落菌落:粗糙粗糙 无荚膜，无毒无荚膜，无毒 S型菌型菌 菌落菌落:光滑光滑( mooth) 有荚膜，有毒，有荚膜，有毒， 可致死可致死 ( ough) 1.1.将将无毒性的无毒性的R R型活细菌型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。注射到小鼠体内，不死亡。 2.2.将将有毒性有毒性S S型活细菌型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。注射到小鼠体内，患败血症死亡。 3.3.将将加热杀死后的加热杀死后的S S型细菌型细菌注射到小鼠体内，不死亡。注射到小鼠体内，不死亡。 4.4.将将无毒性无毒性R R型活细菌与加热杀死后的型活细菌与加热杀死后的

3、S S型细菌混合型细菌混合 后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。 一一.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验 （1 1）R R型活菌型活菌小鼠不死亡小鼠不死亡 说明说明R R型细菌无毒性型细菌无毒性 （2 2）S S型活菌型活菌 小鼠死亡小鼠死亡 说明说明S S型细菌毒性型细菌毒性 （3 3）S S型活菌，加热杀死型活菌，加热杀死小鼠不死亡小鼠不死亡 说明加热杀死说明加热杀死S S型细菌失去毒性型细菌失去毒性 （4 4）加热杀死）加热杀死S S型细菌型细菌+R+R型活菌型活菌老鼠死亡老鼠死亡 从中分离出了从中分离出了S型活菌型活菌

4、 实验过程实验过程 注射注射 注射注射 注射注射 注射注射 思考思考 1.对比分析（对比分析（1 1）、（）、（2 2）说明什么？）说明什么？ 2.在（在（3）中被加热杀死的）中被加热杀死的S型细菌还有型细菌还有 没有毒性？没有毒性？ S S型细菌有毒使小鼠致死，型细菌有毒使小鼠致死，R R型细菌无型细菌无 毒不能使小鼠致死。毒不能使小鼠致死。 没有没有 4.在（在（4）中是谁导致小鼠死亡）中是谁导致小鼠死亡? 5.在（在（4）中小鼠体内能分离出）中小鼠体内能分离出S型活型活 细菌，它是开始注射进去的，还是混合后细菌，它是开始注射进去的，还是混合后 重新出现的？重新出现的？ S S型活细菌型活

5、细菌 混合后重新出现的混合后重新出现的 3.对比分析（对比分析（2）、（）、（3）组说明什么？）组说明什么？ 加热杀死加热杀死S S型细菌，就会使其失去毒性。型细菌，就会使其失去毒性。 7.实验先进行（实验先进行（1）、（）、（2），与（），与（3）、）、 （4）相比，起）相比，起_作用。作用。 对照对照 6.对比分析（对比分析（3）、（）、（4）又说明什么？）又说明什么？ R R型活菌与型活菌与S S型死细菌混合后，型死细菌混合后，S S型死型死 细菌可以利用细菌可以利用R R型活细菌体内的物质产生型活细菌体内的物质产生S S 型活细菌，使小鼠致死。型活细菌，使小鼠致死。 已经被加热杀死的已

6、经被加热杀死的S S型细菌中，型细菌中， 必然含有某种促成这一转化的活性必然含有某种促成这一转化的活性 物质物质转化因子转化因子 格里菲思实验的结论是什么格里菲思实验的结论是什么? 实验结论：实验结论： 在证明在证明DNA还是蛋白质或其他物还是蛋白质或其他物 质是遗传物质的实验中最关键的设计质是遗传物质的实验中最关键的设计 思路是什么？思路是什么？ 必须将蛋白质、其他物质与必须将蛋白质、其他物质与 DNA分开，单独、直接地观察它们分开，单独、直接地观察它们 的作用，才能确定究竟谁是遗传物的作用，才能确定究竟谁是遗传物 质。质。 多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA RNA DNADNA 加

7、热杀死的加热杀死的S S型细菌型细菌 在杀死的在杀死的S S型细菌中含有哪些物质？型细菌中含有哪些物质？ 但究竟哪一个才是转化因子呢？但究竟哪一个才是转化因子呢？ 二、艾弗里确定转化因子的实验二、艾弗里确定转化因子的实验 R型细菌型细菌 R型细菌型细菌 只长只长R型菌型菌 只长只长R型菌型菌 R型细菌型细菌 S型菌型菌 R型细菌型细菌 S型菌的型菌的DNA S型菌的型菌的 蛋白质或荚膜多糖蛋白质或荚膜多糖 S型菌的型菌的 DNA+DNA酶酶 R R R R R S R R R R R R S R R SR S 二二.艾弗里确定转化因子的实验艾弗里确定转化因子的实验 1944年年 DNADNA

8、实验结论：实验结论：“转化因子转化因子”是是DNA，DNA 才是遗传物质才是遗传物质，而，而蛋白质等其他物质不蛋白质等其他物质不 是遗传物质是遗传物质。（纠正了一个生物界的错误的普遍共识（纠正了一个生物界的错误的普遍共识 ） 1 1、加入、加入DNADNA酶的组意图何在？酶的组意图何在？ 2 2、分析实验结果，能得出什么结论？、分析实验结果，能得出什么结论？ 艾弗里的实验引起了人们的注意，但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是，由于艾弗里实验中提取出的DNA，纯度，纯度 最高时也还有最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有的蛋白质，因此，仍有 人对实验结论表示怀疑

9、。人对实验结论表示怀疑。 有没有比细菌更为简单的实验材料有没有比细菌更为简单的实验材料 ？ 1952年，以为实 验材料，利用的新技 术，完成了另一个更具有说服力的实验. 思维碰撞思维碰撞 噬菌体的结构模式图噬菌体的结构模式图 噬菌体中 60%是蛋白质, 40%是DNA. T2噬菌体的结构噬菌体的结构 噬菌体结构简图噬菌体结构简图 核酸核酸DNADNA 外壳蛋白质外壳蛋白质 1、成分只有蛋白、成分只有蛋白 质，质，DNA 2、仅能在大肠杆、仅能在大肠杆 菌内繁殖。菌内繁殖。 3、繁殖时，、繁殖时，仅将仅将 遗传物质遗传物质导入大肠导入大肠 杆菌，其他物质保杆菌，其他物质保 留在体外。留在体外。

10、三三.噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验 1、实验设计思路：、实验设计思路： 3、实验过程：、实验过程： 把蛋白质和把蛋白质和DNA区分开区分开，直接地、单，直接地、单 独地观察独地观察DNA和蛋白质的作用和蛋白质的作用 (1)标记细菌标记细菌 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 : :上清液放射性很高上清液放射性很高, ,沉淀物放射性很低沉淀物放射性

11、很低 上清液放射性很低上清液放射性很低, ,沉淀物放射性很高沉淀物放射性很高 2、实验方法：、实验方法：放射性同位素标记法放射性同位素标记法 三三.噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验 被被35S标记标记 的噬菌体的噬菌体 被被32P标记标记 的噬菌体的噬菌体 被被35S标记的噬菌标记的噬菌 体与细菌混合体与细菌混合 被被32P标记的噬菌标记的噬菌 体与细菌混合体与细菌混合 搅拌搅拌 离心离心 放射性很高放射性很高 放射性放射性 很低很低 放射性很低放射性很低 放射性很高放射性很高 （3）噬菌体侵染细菌）噬菌体侵染细菌 噬菌体比大肠杆菌轻噬菌体比大肠杆菌轻 上清液： 沉淀物： 噬菌体 细菌

12、 (外壳) (被注入的DNA) 35S标记的实验 标记的实验 32P标记的实验 标记的实验 标记部位标记部位 放射性放射性 情况情况 上清液 沉淀物 蛋白质DNA 有放射性 无 无 有放射性 上清液上清液“放射性很高放射性很高” 沉淀物沉淀物“放射性很高放射性很高”？ 沉淀物也有放射性沉淀物也有放射性上清液也有放射性上清液也有放射性 分离不完全分离不完全 (噬菌体蛋白质外壳噬菌体蛋白质外壳) 释放出来的、未侵染释放出来的、未侵染 的噬菌体的噬菌体 /释放的/未侵染的) 很高很低 很低很高 用用 放射性同位素放射性同位素35S 标记噬菌体标记噬菌体 蛋白质蛋白质外壳外壳 子代噬菌体子代噬菌体 3

13、5S 噬菌体侵染细菌时，噬菌体侵染细菌时，蛋白质蛋白质外壳留在外面，外壳留在外面，没有进入没有进入到到 细菌中。细菌中。 实验表明实验表明 无无35S 亲代噬菌体亲代噬菌体 想一想：这一结果说明了什么想一想：这一结果说明了什么? 4、噬菌体侵染细菌实验的噬菌体侵染细菌实验的检测结果分析检测结果分析 用用 放射性同位素放射性同位素32P 标记噬菌体内部标记噬菌体内部 DNA 32P 子代噬菌体子代噬菌体 实验表明实验表明 噬菌体侵染细菌时，噬菌体侵染细菌时，DNA 进入进入到细菌中。到细菌中。 亲代噬菌体亲代噬菌体 有有 32P 想一想：这一结果又说明了什么想一想：这一结果又说明了什么? DNA

14、 是遗传物质是遗传物质 1928年年 格里菲思格里菲思 体内转化实验体内转化实验 1944年年 艾弗里艾弗里体外转化实验体外转化实验 1952年年 赫尔希、蔡斯赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验 DNADNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？ 流感病毒流感病毒SARS病毒病毒烟草花叶病毒烟草花叶病毒 下面这些生物的遗传物质是什么？下面这些生物的遗传物质是什么？ 背景知识：背景知识：烟草花烟草花 叶病毒叶病毒TMVTMV是由是由 RNARNA和蛋白质和蛋白质组成组成 的，在感染烟草时，的，在感染烟草时， 会出现致病斑。会出现致病斑。 蛋白质蛋白质 RNA 分分 离离 感染感染

15、 烟草烟草 感染感染 烟草烟草 实验实验 结果结果 出现病斑出现病斑 不出现病斑不出现病斑 实验实验 结果结果 细胞结构细胞结构 生物生物 原核生物原核生物 真核生物真核生物 遗传物质是遗传物质是DNADNA 非细胞结非细胞结 构生物构生物遗传物质是遗传物质是RNARNA 只含只含DNADNA的病毒：的病毒： 只含只含RNARNA的的病毒病毒： 生生 物物 总结总结 4 4、由于大多数生物的遗传物质是、由于大多数生物的遗传物质是DNADNA，所以说，所以说 。但肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染。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细菌的实验只能证明。 3 3、在、在只含只含R

16、NARNA的少数病毒的少数病毒（烟草花叶病毒、（烟草花叶病毒、HIVHIV、SARSSARS、 流感、禽流感）中，流感、禽流感）中，RNARNA才作为遗传物质。才作为遗传物质。 2 2、凡是具有细胞结构的生物，既有、凡是具有细胞结构的生物，既有DNADNA，又有，又有RNARNA，遗，遗 传物质是传物质是DNADNA 1 1、一切生物的遗传物质是核酸、一切生物的遗传物质是核酸 选择题选择题 1 1、关于病毒的遗传物质的叙述正确的是、关于病毒的遗传物质的叙述正确的是 A. 核糖核酸核糖核酸 B. 脱氧核糖核酸或核糖核酸脱氧核糖核酸或核糖核酸 C.脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸D. 脱氧核糖核酸和核糖核

17、酸脱氧核糖核酸和核糖核酸 B 2.2.生物的遗传物质是：生物的遗传物质是：( )( ) A.DNA B.RNA C. A.DNA B.RNA C.核酸核酸 D. D. 蛋白质蛋白质 C 4、用噬菌体去侵染内含有、用噬菌体去侵染内含有32P的细菌，在细菌解体后的细菌，在细菌解体后 ，含，含32P的应是的应是( ) A、子代噬菌体、子代噬菌体DNA B、子代噬菌体蛋白质外壳、子代噬菌体蛋白质外壳 C、子代噬菌体所有部分、子代噬菌体所有部分 D、子代噬菌体不含、子代噬菌体不含32P 5、用噬菌体去感染内含大量、用噬菌体去感染内含大量3H的细菌，待细菌解体的细菌，待细菌解体 后，后，3H应应( ) A、随细菌的解体而消失、随细菌的解体而消失 B、发现于噬菌体外壳和、发现于噬菌体外壳和DNA中中 C、仅发现于噬菌体的、仅发现于噬菌体的DNA中中 D、仅发现于噬菌体的外壳中、仅发现于噬菌体的外壳中 A B 6 6、噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外、噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外 壳是壳是( )( ) A.A.在噬菌体在噬菌体DNADNA的指导下，用细菌的物质合成的的指导下，用细菌的物质合成的 B.B.在细菌在细菌DNADNA的指导下，用细菌的物质