生物31DNA是主要的遗传物质课件1人教版必修2

1、第第3 3章章 基因的本质基因的本质第第1 1节节 dnadna是主要的遗传物质是主要的遗传物质人教版必修2 蛋白质蛋白质dna染色体染色体 蛋白质和蛋白质和dnadna， 谁是遗传物质谁是遗传物质? ? dnadna是主要的遗传物质的证据是主要的遗传物质的证据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艾弗里确定转化因子的体外转化验艾弗里确定转化因子的体外转化验噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验著名的肺炎双球菌转化实验著名的肺炎双球菌转化实验1928年，英国科学家格里菲思年，英国科学家格里菲思格里菲斯肺炎双球菌的转化实格里菲斯肺炎双球菌的转化实验验无无活的活的s型细

2、菌型细菌死于败血症死于败血症观点观点2正确。正确。1234 步骤步骤方方 法法现象现象结结 论论过程探究过程探究1 1体内转化实验体内转化实验格里菲思等格里菲思等r型型活活菌菌s型型 活活 菌菌加热杀加热杀死死 s型菌型菌 r型型 活活 细菌细菌 s型型 死死 细细 菌菌活活死死活活r型活菌无毒型活菌无毒s型活菌有毒型活菌有毒加热杀死的加热杀死的s型菌无毒型菌无毒死死（体内有（体内有s型活细型活细菌）菌）存在存在“转化因子转化因子”对比对比a.ba.b组的实验现象，这说明了什么？组的实验现象，这说明了什么？什么使活什么使活r r型细菌转变成活的型细菌转变成活的s s型细菌？型细菌？ 由于体内有

3、活的由于体内有活的s s型细菌的作用。型细菌的作用。活的活的r r型细菌变成了活的型细菌变成了活的s s型细菌。型细菌。 加热杀死的加热杀死的s s型细菌使活的型细菌使活的r r型细菌发生型细菌发生 了转化。了转化。 d组小鼠为什么会死亡呢？组小鼠为什么会死亡呢？活的活的s s型细菌如何出现？型细菌如何出现？ s s型细菌型细菌使小鼠死亡。使小鼠死亡。 在杀死的在杀死的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 dnarna 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？ 假如你是当时的科学家假如

4、你是当时的科学家,应应该怎样设计实验来证明该怎样设计实验来证明:转化因转化因子是什么物质子是什么物质?讨论讨论: 在证明在证明dna还是蛋白质或其他还是蛋白质或其他物质是遗传物质的实验中最物质是遗传物质的实验中最关键关键的的设计设计思路思路是什么？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，分开，单独单独、直接直接地观察它地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。物质。提出问题实验方案：2 2、分别与分别与r r型细菌混合培养，观察其后代型细菌混合培养，观察其后代是否有是否有s s型细菌出现型细菌出现. .1 1、从活的从活的s s型细

5、菌中分离，提取出各种成分，型细菌中分离，提取出各种成分，( (dnadna、蛋白质和多糖、蛋白质和多糖 等物质等物质) ) dna蛋白质和其他物质谁是遗传物质?作出假设:实施方案 验证预测预期效果：dna是遗传物质只有加入只有加入s型菌的型菌的dna才能使才能使r型菌转变成型菌转变成s型菌型菌分析结论实验材料：两种类型的肺炎双球菌(r型和s型)r型细菌型细菌 二、艾弗里确定转化因子的体外转化实验二、艾弗里确定转化因子的体外转化实验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dnas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

6、的dna+dna酶酶s型细菌的型细菌的dna能促使转化能促使转化s型细菌的蛋白质或荚膜不能促使转化。型细菌的蛋白质或荚膜不能促使转化。s型细菌的型细菌的dna被水解后不能促使转化。被水解后不能促使转化。 只在只在a a组中出现组中出现s s型细菌型细菌, ,说明了什么说明了什么? ? 只有加入只有加入dnadna，r r型细菌才能转化为型细菌才能转化为s s型细菌型细菌dnadna才是使才是使r r型细菌产生稳定遗传变化的物质，也就型细菌产生稳定遗传变化的物质，也就是说，是说，dnadna才是遗传物质，蛋白质不是才是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。遗传物质。体内转化实验体内转化实验-格里菲思（格

7、里菲思（1928年）年）体外转化实验体外转化实验-（艾弗里（艾弗里（1944年）年）肺炎肺炎双球双球菌的菌的转化转化实验实验 艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，不是所有的人都信服这一结果，因为实验不是所有的人都信服这一结果，因为实验中中dnadna纯度最高时也还有纯度最高时也还有0.02%0.02%的蛋白的蛋白质，所以有人对其结果表示怀疑质，所以有人对其结果表示怀疑。噬菌体的结构模式图噬菌体的结构模式图 二、二、 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.蛋白质蛋白质外壳外壳dna小资料小资料:噬菌体是一种专门寄生在大

8、肠杆菌体内的病毒,噬菌体侵染细菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分,从而进行大量的繁殖. 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, 磷磷仅存在于dna分子中.噬菌体侵染细菌的动态过程：噬菌体侵染细菌的动态过程：侵入别的细菌侵入别的细菌侵入侵入合成合成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吸附吸附dnadna标记标记p;p;蛋白质标记蛋白质标记s s。 1952年赫尔希和蔡斯设计了一个巧妙实验：用放射性同位素标记和测试。2、怎样监测被研究的物质是不是传给子代了？、怎样监测被研究的物质是不

9、是传给子代了？c、h、o、n、p(标记标记32p)1、作为遗传物质，是不是一定要传递给子代？、作为遗传物质，是不是一定要传递给子代？是是用放射性同位素示踪法。用放射性同位素示踪法。3、标记噬菌体、标记噬菌体dna什么元素？为什么？什么元素？为什么？p，因为，因为dna含含p,蛋白质不含蛋白质不含p4、标记噬菌体蛋白质的什么元素？、标记噬菌体蛋白质的什么元素？c、h、o、n标记标记s，因为蛋白质含，因为蛋白质含s，dna不含不含s。5、你认为应该对一个噬菌体同时标、你认为应该对一个噬菌体同时标记两种物质还是只标记一种物质？记两种物质还是只标记一种物质？为什么？为什么？对一个噬菌体只标记一种物质，

10、对一个噬菌体只标记一种物质，这样才能分别观察各自的传递这样才能分别观察各自的传递情况，以判断遗传物质到底是情况，以判断遗传物质到底是谁。谁。离心离心离心离心实验需要哪两种类型的噬菌体，怎样由普通噬菌体获得这两种噬菌体呢？实验需要哪两种类型的噬菌体，怎样由普通噬菌体获得这两种噬菌体呢？32p噬菌体噬菌体35s噬菌体噬菌体普通噬菌体普通噬菌体t2噬菌体是一种细菌病毒，病毒只噬菌体是一种细菌病毒，病毒只有在细胞内才能表现生命现象，有在细胞内才能表现生命现象，t2噬菌体在大肠杆菌细胞内，用大肠噬菌体在大肠杆菌细胞内，用大肠杆菌的物质为原料进行增殖。杆菌的物质为原料进行增殖。侵染侵染侵染侵染含含32p的

11、大肠杆菌的大肠杆菌含含35s的大肠杆菌的大肠杆菌增殖增殖增殖增殖普通大肠普通大肠杆菌杆菌含含32p的培养基中培养的培养基中培养含含35s的培养基中培养的培养基中培养手头只有普通的大肠杆菌，怎样得到这两种大肠杆菌呢？手头只有普通的大肠杆菌，怎样得到这两种大肠杆菌呢？大肠杆菌能独立在培养基中代谢，增殖。大肠杆菌能独立在培养基中代谢，增殖。分析：亲代噬菌体被标记的物质是分析：亲代噬菌体被标记的物质是-（dna/蛋白质）。蛋白质）。离心后，大肠杆菌细胞在离心后，大肠杆菌细胞在-（上清液（上清液/沉淀物）里。放射性沉淀物）里。放射性集中在沉淀物里，说明亲代噬菌体的集中在沉淀物里，说明亲代噬菌体的-（dn

12、a/蛋白质）蛋白质）进入了大肠杆菌。进入了大肠杆菌。分析：亲代噬菌体被标记的物质是分析：亲代噬菌体被标记的物质是-（dna/蛋白质）。蛋白质）。离心后，大肠杆菌细胞在离心后，大肠杆菌细胞在-（上清液（上清液/沉淀物）里。放射沉淀物）里。放射性集中在上清液里，说明亲代噬菌体的性集中在上清液里，说明亲代噬菌体的-（dna/蛋白质）蛋白质）没有进入大肠杆菌。没有进入大肠杆菌。3 3、噬菌体侵染细菌实验、噬菌体侵染细菌实验亲代噬菌体亲代噬菌体寄主细胞内寄主细胞内子代噬菌体子代噬菌体结论结论32p标记标记dna 35s标记标记蛋白质蛋白质有有3232p p标记标记dnadnadnadna是真正是真正的遗

13、传物的遗传物质。质。dnadna中中3232p p标记标记无无3535s s标记标记蛋白质蛋白质外壳蛋白无外壳蛋白无3535s s标记标记 a a、b b两组实验结果两组实验结果: : a a组标记的是蛋白质，侵染时留在外组标记的是蛋白质，侵染时留在外面，产生的子代噬菌体不含放射性。面，产生的子代噬菌体不含放射性。b b组标记的是组标记的是dnadna，侵染时进入细菌体，侵染时进入细菌体内，产生子代噬菌体含有放射性。内，产生子代噬菌体含有放射性。实验说明什么？实验说明什么？ 噬菌体进入细菌中的是噬菌体进入细菌中的是dnadna，蛋白质，蛋白质 留在外面，这样就形成了与亲代一样留在外面，这样就形

14、成了与亲代一样 的噬菌体，遗传物质是的噬菌体，遗传物质是dna,dna,而不是蛋而不是蛋 白质白质. .它的蛋白质不是亲代连续下来它的蛋白质不是亲代连续下来 的，是由的，是由dnadna控制合成的。控制合成的。 sars病毒中，谁是遗传物质？病毒中，谁是遗传物质？ 设计实验：证明设计实验：证明烟草花叶病烟草花叶病毒毒的遗传物质是什么？的遗传物质是什么？四、四、设计实验：设计实验： tmv（烟草花叶病毒）（烟草花叶病毒）蛋白质蛋白质rna设计思路：设计思路：技术方法：技术方法：将蛋白质与将蛋白质与rna分离，单独观察分离，单独观察自身分离、化学提取分离、酶解法分离自身分离、化学提取分离、酶解法分

15、离分离分离dna与蛋白质的技术手段有三类：与蛋白质的技术手段有三类：（1）自身分离。（同位素标记观察）自身分离。（同位素标记观察）（2）化学提取法分离）化学提取法分离rna与蛋白质，与蛋白质，（3）用）用rna酶和蛋白酶分别处理噬菌体酶和蛋白酶分别处理噬菌体结论：结论：rnarna是烟草花叶病毒的遗传物质是烟草花叶病毒的遗传物质19571957年，格勒和施拉姆年，格勒和施拉姆分离分离分离分离重组重组重组重组感染新的病毒新的病毒产生产生哪种哪种病毒？病毒？ 核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（酸（dna）和核糖核酸（）和核糖核酸（rna），

16、绝大多数生物都是以），绝大多数生物都是以dna作为遗传物质的，因此作为遗传物质的，因此dna是主要的遗传物质是主要的遗传物质。归归 纳纳 总总 结结 1.1.列表比较列表比较dnadna是是主要的主要的遗传物质的实验证据遗传物质的实验证据从从s型活细菌中提取型活细菌中提取的的dna、蛋白质和多、蛋白质和多糖，分别与糖，分别与r型活细型活细菌培养液混合培养菌培养液混合培养仅加入仅加入dna，才能使，才能使r型活细菌转化为型活细菌转化为s型，型，且能遗传。用且能遗传。用dna酶处酶处理的理的dna失去转化作用失去转化作用dna是遗传物质是遗传物质,蛋白蛋白质等物质不是质等物质不是用同位素用同位素3

17、2p标记标记dna，35s标记蛋白质，来证明只标记蛋白质，来证明只有噬菌体的有噬菌体的dna进入细菌进入细菌体内，完成遗传作用体内，完成遗传作用带有同位素带有同位素32p的的dna进入细菌内进入细菌内完成遗传作用完成遗传作用dna是遗传物质是遗传物质从烟草花叶病从烟草花叶病毒中提取毒中提取rna和蛋白质，分和蛋白质，分别感染烟草别感染烟草只有只有rna才才能感染烟草能感染烟草rna是遗传物质是遗传物质设计思路都是设计思路都是:设法把设法把dna(rna)与蛋白质分开，与蛋白质分开，单独地、直接地去观察单独地、直接地去观察dna(rna)的作用的作用都遵循了对照原则都遵循了对照原则 知识建构知识

18、建构55大多数生物以大多数生物以 为遗传物质，为遗传物质，少数生物以少数生物以 为遗传物质，为遗传物质，所以所以 是一切生物的遗传物质，是一切生物的遗传物质， 是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。蛋白质蛋白质 （是，不是）遗传物质。（是，不是）遗传物质。不是不是1 1注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（ ） a ar r型肺炎双球菌型肺炎双球菌 b b加热杀死后的加热杀死后的r r型肺炎双球菌型肺炎双球菌 c c加热杀死后的加热杀死后的s s型肺炎双球菌型肺炎双球菌 d d加热杀死后的加热杀死后的s s型肺炎双球菌与型肺炎双球菌与r r型细型细 菌混合菌混合2 2用噬菌体去感染体内含用噬菌体去感染体内含32p的细胞，在细菌的细胞，在细菌 解体后含解体后含32p的是（的是（ ） a a子代噬菌体子代