DNA是主要的遗传物质2012年高三（经典实用）

1、DNA是主要的遗传物质2012年高 三 DNA是主要的遗传物质 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 牛的后代仍然是牛牛的后代仍然是牛 金丝猴的后代仍然是金丝猴金丝猴的后代仍然是金丝猴 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 亲亲 代代 雄体雄体 减数减数 分裂分裂 雌体雌体 精子精子 减数减数 分裂分裂 卵细胞卵细胞 受精受精 作用作用 受精卵 受精卵 有丝有丝 分裂分裂 子子 代代 (2N)(2N)(N)(N) (2N) (2N) (2N)(2N) (2N)(2N) (N)(N) 染色体在生物遗传中起着重要作用染色体在生物遗传中起着重要作用 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 染色体

2、由染色体由DNA和蛋白质构成，那么和蛋白质构成，那么 DNA和蛋白质谁是遗传物质呢？和蛋白质谁是遗传物质呢？ DNA是主要的遗传物质2012年高 三 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 染色体由蛋白质和染色体由蛋白质和DNA组成，组成， 谁是真正的遗传物质？谁是真正的遗传物质？ 一一.早期的推测早期的推测 蛋白质是生物的遗传物质蛋白质是生物的遗传物质 二二. 肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验 1.英国科学家格里菲斯的实验英国科学家格里菲斯的实验(1928年年) 用两种不同的肺炎双球菌去感染小鼠用两种不同的肺炎双球菌去感染小鼠 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 1.实验目的：实

3、验目的： 研究DNA和蛋白质谁是遗传物质？ 2.实验材料：实验材料： 两种肺炎双球菌 多糖类荚膜多糖类荚膜 R型菌型菌 粗糙，粗糙， 无荚膜，无毒无荚膜，无毒 S型菌型菌 光滑，光滑， 有荚膜，有毒，可致死有荚膜，有毒，可致死 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 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 小鼠死亡小鼠死亡 小鼠正常小鼠正常 小鼠正常小鼠正常 小鼠死亡小鼠死亡 S型加热型加热 R型活菌型活菌 混合混合 S型加热型加热 R型活菌型活菌 S型活菌型活菌 肺炎双球菌的转化实验过程 1 2 3 4 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 使小鼠患败血症而

4、死亡使小鼠患败血症而死亡. R型细菌型细菌因为因为: 为什么第四组实验将R型活细 菌和加热杀死后的S型细菌混合后 注射到小鼠体内，导致小鼠死亡？ S型细菌型细菌 转化 小鼠死亡小鼠死亡 S型加热型加热 R型活菌型活菌 混合混合 思考思考 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 细菌发生转化，性状的转化可以遗传。细菌发生转化，性状的转化可以遗传。 S型活菌型活菌 S型活菌型活菌 S型加热型加热 R型活菌型活菌 混合混合 后代后代 转化转化 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 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？ 多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNAR

5、NA DNA 加热杀死的加热杀死的S S型细菌型细菌 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？ DNA是主要的遗传物质2012年高 三 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 已经被加热杀死的已经被加热杀死的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： DNA是主要的遗传物质2012年高 三 在证明DNA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DNA 分开，单

6、独、直接地观察它们的作用， 才能确定究竟谁是遗传物质。 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 假如你是当时的科学家假如你是当时的科学家,应应 该怎样设计实验来证明转化因该怎样设计实验来证明转化因 子是什么物质子是什么物质”? 讨论讨论: DNA是主要的遗传物质2012年高 三 提出问题： 实验方案： 2、然后分别将它们加入已经培养了R型细菌的培 养基中。观察结果 1、从S型活细菌中提取出DNA、蛋白质和多糖 等物质 DNA蛋白质和其他物质谁是 遗传物质? 作出假设: 实施方案 验证预测 结果预测： DNA是遗传物质 只有加入S型菌的DNA才能使R型菌转变成S型 菌 DNA是主要的遗传物质20

7、12年高 三 体外转化实验体外转化实验思路思路 只有加入只有加入DNADNA，R R型细菌能转化成型细菌能转化成S S型细菌；型细菌； 并且并且DNADNA的纯度越高，转化就越有效。的纯度越高，转化就越有效。 DNADNA是遗传物质。是遗传物质。 由此可见由此可见: :科学家是设法把科学家是设法把DNADNA与蛋白质分开与蛋白质分开， 从而单独地、直接地去观察从而单独地、直接地去观察DNADNA与蛋白质的作用。与蛋白质的作用。 4、实验结果：、实验结果： 5、结论：、结论： DNA是主要的遗传物质2012年高 三 R型细菌 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 R型细菌

8、只长R型菌 只长R型菌 R型细菌 S型菌 R型细菌 S型菌的DNA S型菌的 蛋白质或荚膜多糖 S型菌的 DNA+DNA酶 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 DNADNA是使是使R R型细菌产生稳定遗传变型细菌产生稳定遗传变 化的物质，化的物质，DNADNA是转化因子是转化因子。 以上转化实验表明：以上转化实验表明： 实验结论： DNA是主要的遗传物质2012年高 三 艾弗里实验成功的关键之处是艾弗里实验成功的关键之处是: 设法把设法把DNA与蛋白质分开与蛋白质分开,单独地、直接地单独地、直接地 去观察去观察DNA的作用。的作用。 科研成功的要素之科研成功的要素之:选择的方法要正确选择的

9、方法要正确 要有毅力要有毅力 比较格里菲斯的操作与艾弗里的操作的区别，比较格里菲斯的操作与艾弗里的操作的区别， 分析为何艾弗里最终找到分析为何艾弗里最终找到“转化因子转化因子”的原因。的原因。 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 为什么人们对为什么人们对体外转化实验体外转化实验结结 论还表示怀疑？论还表示怀疑？ 提取的提取的DNA中还含有少量的蛋白中还含有少量的蛋白 质质（至少含（至少含0.02）。）。 为此，谁又设计了什么实验来为此，谁又设计了什么实验来 证明？证明？ DNA是主要的遗传物质2012年高 三 三三. 噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验: 噬菌体的结构噬菌体的结构 生

10、活方式生活方式:寄生寄生 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 （1）噬菌体的结构模式图）噬菌体的结构模式图 噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体中 60%是蛋白质, 40%是DNA. DNA是主要的遗传物质2012年高 三 在噬菌体的化学分析中, 对蛋 白质和DNA的进一步分析表明: 硫硫仅存在于蛋白质蛋白质分子分子中, 99%的磷都存在于DNA分子中. DNA是主要的遗传物质2012年高 三 同位素标记法同位素标记法 S 32不具放射性不具放射性 P 31不具放射性不具放射性 35S 32P 具有放射性具有放射性 35S:标记噬菌体中的蛋白质 标记噬菌体中的蛋白质 32P:标

11、记噬菌体中的 标记噬菌体中的DNA 上述两种元素分别标记上述两种元素分别标记 哪个物质哪个物质? 研究方法研究方法 如果选择如果选择C14和和O18 进行物质标记进行物质标记 是否可行是否可行? DNA是主要的遗传物质2012年高 三 离心的原理离心的原理: 如何进行标记如何进行标记? 用用S35和和P32分别标记两组分别标记两组 细菌细菌.(如何获得如何获得) 重的物质在试管的下部重的物质在试管的下部, 而轻的物质在试管的上部而轻的物质在试管的上部. DNA是主要的遗传物质2012年高 三 （2）实验过程：）实验过程： 蛋白质含蛋白质含35S 的噬菌体的噬菌体 +细菌细菌 (未标记未标记)

12、上清液上清液(T2噬菌体颗粒噬菌体颗粒) -含放射性物质含放射性物质35S 沉淀沉淀被感染的细菌和被感染的细菌和 新形成的噬菌体新形成的噬菌体 -未检测到未检测到35S 说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内 离心离心 用放射性同位素用放射性同位素35S标记噬菌体外壳蛋白质标记噬菌体外壳蛋白质 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 用放射性同位素用放射性同位素32P标记内部标记内部DNA DNA含含32P 的噬菌体的噬菌体 +细菌细菌 (未标记未标记) (T2噬菌体颗粒噬菌体颗粒) -未检测到未检测到32P 被感染的细菌和新形成被感染的细菌和新形成 的噬菌体中的噬菌

13、体中 -检测到检测到32P 说明说明DNA进入到细菌内去了进入到细菌内去了 离心离心 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 噬菌体侵染细菌的动态过程：噬菌体侵染细菌的动态过程： 动画 侵入别的细菌侵入别的细菌 侵入侵入合成合成 吸附吸附 组装组装 释放释放 吸附吸附 侵入侵入合成合成组装组装释放释放 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 实验结果实验结果:用用S35标记一组的感染实验标记一组的感染实验,放放 射性物质主要分布射性物质主要分布 上清液中上清液中. 用用P32标记一组的感染实验标记一组的感染实验,放射性物放射性物 质主要分布在试管的沉淀物中质主要分布在试管的沉淀物中. 亲代噬

14、菌体 原宿主细 胞内 子代噬菌体 实验结论 P32的的 DNA 无无P32的的 DNA S35的蛋的蛋 白质白质 无无S35的蛋的蛋 白质白质 DNA有有 32P标记 标记 外壳蛋白无外壳蛋白无 35S标记 标记 DNA是是 遗传物质遗传物质 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 噬菌体利用细菌体内的营养物质生活和繁殖 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 在噬菌体中在噬菌体中,亲代和子代之间具有亲代和子代之间具有 连续性的物质是连续性的物质是DNA,而不是蛋白质而不是蛋白质, 也就是说也就是说,子代噬菌体的各种性状是通子代噬菌体的各种性状是通 过亲代的过亲代的DNA遗传给后代的遗传给后代

15、的,因此因此 DNA才是真正的遗传物质才是真正的遗传物质 噬菌体侵染细菌的实验表明噬菌体侵染细菌的实验表明: DNA是主要的遗传物质2012年高 三 目前，已有充分的科学研究资料目前，已有充分的科学研究资料 证明，证明，绝大多数生物绝大多数生物都是以都是以DNA作作 为遗传物质的。为遗传物质的。 DNA主要的遗传物质主要的遗传物质 DNADNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？ DNA是主要的遗传物质2012年高 三 烟草花叶病毒感染烟叶的实验烟草花叶病毒感染烟叶的实验 RNA 蛋白质蛋白质 感染感染 不感染不感染 分离分离 感染感染 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 RNA（核糖

16、核酸）（核糖核酸） 有些病毒（如烟草花有些病毒（如烟草花 叶病毒），它叶病毒），它 们不含有们不含有DNA, 只含有只含有RNA。 在这种情在这种情 况下，况下，RNA就起着遗传物质的作用。就起着遗传物质的作用。 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 思考思考.艾弗里和赫尔希的实验方法不同艾弗里和赫尔希的实验方法不同,但是他但是他 们在实验的设计思路上却有共同之处们在实验的设计思路上却有共同之处,请问他请问他 们最关键的实验设计思路是什么们最关键的实验设计思路是什么? 都是设法把都是设法把DNA与蛋白质分开与蛋白质分开,单独地、单独地、 直接地去观察直接地去观察DNA的作用。的作用。 DNA

17、是主要的遗传物质2012年高 三 例：病毒的遗传物质是（例：病毒的遗传物质是（ ） 人的遗传物质是（人的遗传物质是（ ） A、DNA B、RNA C、DNA和和RNA D、DNA或或RNA D A DNA是主要的遗传物质2012年高 三 核酸是一切生物的遗传物质， 核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和 核糖核酸（RNA），绝大多数生物 都是以DNA作为遗传物质的。 因此DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。 总结总结 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 所以所以DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 归纳上述实验结果可以得出：归纳上述实验结果可以

18、得出： （1）只有一种核酸的生物，即只含）只有一种核酸的生物，即只含DNA或或 RNA, 含有的核酸就是遗传物质含有的核酸就是遗传物质. （2）含有）含有DNA和和RNA的生物，的生物，DNA是遗传是遗传 物质。物质。 （3）染色体是）染色体是DNA的主要载体。的主要载体。 （4）遗传物质控制蛋白质的合成，并由蛋白）遗传物质控制蛋白质的合成，并由蛋白 质表达遗传信息。质表达遗传信息。 补充补充:蛋白质是一些病毒的遗传物质蛋白质是一些病毒的遗传物质. DNA是主要的遗传物质2012年高 三 第一节 一、DNA是主要的遗传物质 小小 结结 DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 核心问题：谁

19、在充当生物的遗传物质角色？核心问题：谁在充当生物的遗传物质角色？ 说明DNA是遗传物质的实验证据： 肺炎双球菌的转化实验 噬菌体侵染细菌的实验 说明DNA不是唯一遗传物质的实验证据： 烟草花叶病毒的重建实验 重点内容：重点内容： DNA与染色体 的关系 技术与科学 的关系 难点分布：分析推理；实验设计。难点分布：分析推理；实验设计。 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 1、蛋白质不是遗传物质的原因之一是蛋白质不是遗传物质的原因之一是 ( ) ： A. 它的含量很少它的含量很少 B. 它不能自我复制它不能自我复制 C. 它与新陈代谢无关它与新陈代谢无关 D.它的种类很多它的种类很多 2、地球

20、上的一切生物的遗传物质都是、地球上的一切生物的遗传物质都是 ( ) ： A. 核酸核酸 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酸脱氧核糖核酸和核糖核酸 课堂练习课堂练习 一、选择题：一、选择题： B A DNA是主要的遗传物质2012年高 三 3在下列生物中，既以在下列生物中，既以DNA作为遗传物质，又具有相同作为遗传物质，又具有相同 的代谢类型的一组生物是的代谢类型的一组生物是 A人和人蛔虫人和人蛔虫 B硝化细菌和大肠杆菌硝化细菌和大肠杆菌 C细菌病毒和烟草花叶病毒细菌病毒和烟草花叶病毒 D乳酸菌和人蛔虫乳酸菌和人蛔虫

21、4噬菌体侵染细菌实验中，在细菌体内合成蛋白质正确噬菌体侵染细菌实验中，在细菌体内合成蛋白质正确 的叙述是的叙述是 A原料、模板和酶来自细菌原料、模板和酶来自细菌 B模板和酶来自噬菌体，核糖体和氨基酸原料来自细模板和酶来自噬菌体，核糖体和氨基酸原料来自细 菌菌 C指导蛋白质合成的指导蛋白质合成的DNA来自细菌，氨基酸原料来自来自细菌，氨基酸原料来自 噬菌体噬菌体 D指导蛋白质合成的指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体、核糖体、氨基来自噬菌体、核糖体、氨基 酸原料和酶，由细菌提供酸原料和酶，由细菌提供 D D DNA是主要的遗传物质2012年高 三 科学家将大肠杆菌的核糖体用科学家将大肠杆菌的核糖体用

22、15N标记并放入含标记并放入含32P和和35S 的培养基中培养一段时间，然后由噬菌体侵染这种大肠杆的培养基中培养一段时间，然后由噬菌体侵染这种大肠杆 菌，如下面示意图：菌，如下面示意图： （1）图中所示的过程是）图中所示的过程是_ ， 图中图中A为为_ ， B为为_ 。 （2）与酵母菌相比，大肠杆菌最显著）与酵母菌相比，大肠杆菌最显著 的区别是缺少的区别是缺少 。 噬菌体将噬菌体将DNA注入大肠杆菌内注入大肠杆菌内 噬菌体蛋白质外壳噬菌体蛋白质外壳 大肠杆菌大肠杆菌DNA 核膜核膜(或成形的细胞核或成形的细胞核) DNA是主要的遗传物质2012年高 三 在细菌体中只发现有在细菌体中只发现有15

23、N标记的核糖体，而在新合成的标记的核糖体，而在新合成的 噬菌体蛋白质中含有噬菌体蛋白质中含有32P和和35S，说明合成噬菌体的白，说明合成噬菌体的白 质过程是由大肠杆菌提供质过程是由大肠杆菌提供_ 。 （4）噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了）噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了 。 原料和场所原料和场所 DNA是遗传物质是遗传物质 DNA是主要的遗传物质2012年高 三 1、格里菲思和艾弗里的肺炎双球菌的转化实验证实了、格里菲思和艾弗里的肺炎双球菌的转化实验证实了 DNA是遗传物质是遗传物质 RNA是遗传物质是遗传物质 DNA是主要的是主要的 遗传物质遗传物质 蛋白质不是遗传物质蛋白质不是遗传物质 糖

24、类不是遗传物质糖类不是遗传物质 DNA能产生可遗传的变异能产生可遗传的变异 A B C D 2、证明、证明DNA是遗传物质的第一个实验证据是肺炎双球菌是遗传物质的第一个实验证据是肺炎双球菌 的转化实验，肺炎双球菌有两种类型，无荚膜（的转化实验，肺炎双球菌有两种类型，无荚膜（R型）细菌不型）细菌不 能使小鼠发病，有荚膜（能使小鼠发病，有荚膜（S型）细菌能使小鼠得败血症死亡，型）细菌能使小鼠得败血症死亡， 下列不能证明下列不能证明DNA是遗传物质的是是遗传物质的是 A.用用S型细菌给小鼠注射型细菌给小鼠注射,小鼠死亡小鼠死亡,用用R型细菌给小鼠注射型细菌给小鼠注射,小小 鼠不死亡鼠不死亡. B.用

25、用S型细菌型细菌DNA与与R型活细菌混合注射型活细菌混合注射,小鼠死亡小鼠死亡 C.加热杀死加热杀死S型细菌型细菌DNA与与R型活细菌混合注射型活细菌混合注射,小鼠死亡小鼠死亡 D.用用DNA酶处理酶处理S型细菌型细菌DNA后与后与R型活细菌混合注射型活细菌混合注射,小鼠小鼠 不死亡不死亡 . ( A ) ( A ) DNA是主要的遗传物质2012年高 三 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 D 练习练习: DNA是主要的遗传物质2012年高 三 2、蛋白质不是遗传物质的原因之一是 ( ) ： 它的含量很少 B. 它不能自我复制 C. 它与新陈代谢无关 A. D.它的种类很多 B DNA是主要的遗传物质2012年高 三 将有荚膜的S型肺炎链球菌注入 到小白鼠体内会导致小白鼠_ 而死亡， 而无荚膜的R型细菌_， 但如果将R型细菌与加热杀死后的S 型细菌混合再注入到小白鼠体