人教版高中生物必修2_DNA是主要遗传物质_PPT

1、第第3章章 基因的本质基因的本质基因是什么？基因是什么？DNA或蛋白质？或蛋白质？几多实验，几多论争。几多实验，几多论争。是谁将谜底揭破？是谁将谜底揭破？祖孙三代的鼻子祖孙三代的鼻子通过对孟德尔遗传规律以及细胞的通过对孟德尔遗传规律以及细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程的有丝分裂、减数分裂和受精过程的学习，认识到染色体在生物的传种学习，认识到染色体在生物的传种接代中具有重要作用，即生物的遗接代中具有重要作用，即生物的遗传、变异与传、变异与染色体染色体有关。有关。 20世纪中叶，科学家发现：世纪中叶，科学家发现：染色体主要是由蛋白质和染色体主要是由蛋白质和 DNA组组成。那么在这两种物质中，究竟

2、成。那么在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？哪一种是遗传物质呢？ 为什么染色体能在遗传上起作用为什么染色体能在遗传上起作用？遗传物质应该具有的特点 在细胞生长和繁殖过程中能够精确地复制自己； 能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢； 具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力； 结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生变异，并能遗传给后代。分析蛋白质 蛋白质能够控制生物的性状和代谢； 蛋白质不能自我复制； 在染色体中的含量不固定； 蛋白质的分子结构也不稳定，也不能遗传给后代。结论：蛋白质不能作为遗传物质。结论：蛋白质不能作为遗传物质。分析DNA是遗传物质的间接证据 DNA分布在染色体中，是

3、染色体的主要成分； 细胞核中DNA的含量十分稳定，而且与染色体的数目存在平行关系； DNA在代谢中比较稳定，不受生物体的营养条件、年龄等因素的影响； 作用于DNA的一些理化生物因素可引起DNA结构的改变且可以遗传下去。第第1节节 DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期推测一、对遗传物质的早期推测 阅读课本阅读课本P42-43相关内容，思考下列问题：相关内容，思考下列问题：1、20世纪世纪20、30年代，人们对年代，人们对DNA和蛋白质和蛋白质的认识水平如何呢？的认识水平如何呢？2、当时认为哪种是遗传物质呢？依据何在？、当时认为哪种是遗传物质呢？依据何在？20世纪世纪20年代

4、：年代：氨基酸氨基酸 多肽多肽 蛋白质蛋白质认为蛋白质是生物体的遗传物质认为蛋白质是生物体的遗传物质20世纪世纪30年代：年代：脱氧核苷酸脱氧核苷酸DNA脱氧脱氧核糖核糖碱基碱基磷酸磷酸艾弗里艾弗里赫尔希赫尔希格里菲思格里菲思向蛋白质是遗传物质的观点提出挑战的向蛋白质是遗传物质的观点提出挑战的学者是谁呢？学者是谁呢？ 二、二、DNA是遗传物质的实验证据是遗传物质的实验证据1、肺炎双球菌的转化实验、肺炎双球菌的转化实验 2、噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验科学家的思路：科学家的思路： 设法将设法将DNA和蛋白质区分开，直和蛋白质区分开，直接地、单独地去观察接地、单独地去观察DNA和蛋白质

5、的和蛋白质的作用。作用。实验材料：肺炎双球菌实验材料：肺炎双球菌(一一)格里菲思的肺炎双球菌转化实验格里菲思的肺炎双球菌转化实验 S型菌型菌R型菌型菌菌体菌体有多糖类的荚膜有多糖类的荚膜无多糖类无多糖类的荚膜的荚膜菌落菌落表面光滑表面光滑表面粗糙表面粗糙毒性毒性能够使能够使人患肺炎或使人患肺炎或使小鼠患败血病。小鼠患败血病。有毒性有毒性无毒性无毒性图图 3-2 3-2 肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验格里菲思的实验说明了什么？格里菲思的实验说明了什么？ 格里菲思格里菲思R R型活球菌型活球菌+S+S型死菌型死菌转化转化S S型活球菌型活球菌繁殖繁殖后代后代S S型活球菌型活球菌这种性状

6、的这种性状的转化是可以转化是可以遗传遗传的的格里菲思推论格里菲思推论：已经被加热杀死的：已经被加热杀死的S S型细菌中，必型细菌中，必然含有转化因子然含有转化因子( (某种促成这一转化的活性物质某种促成这一转化的活性物质) )。讨论：格里菲思讨论：格里菲思是否确定了哪种物质是否确定了哪种物质是遗传物质呢？是遗传物质呢？为什么不能确定？为什么不能确定？如何进一步设计实验来研究呢？如何进一步设计实验来研究呢？什么物质使什么物质使R型细菌转化成为型细菌转化成为S型细菌的呢？型细菌的呢？这种这种“转化因子转化因子”究竟是什么物质呢？究竟是什么物质呢？艾弗里对艾弗里对S型细菌中的物质进行提型细菌中的物质

7、进行提取、分离和鉴定，提取出了取、分离和鉴定，提取出了DNA、蛋白质和多糖等物质，分别加入已蛋白质和多糖等物质，分别加入已培养了培养了R型细菌的培养基中。型细菌的培养基中。 艾弗里发现是艾弗里发现是DNADNA使球菌的使球菌的致病性发生了转化。致病性发生了转化。S型活细菌型活细菌分别与分别与R型活细菌混合培养型活细菌混合培养DNA蛋白质或多糖等蛋白质或多糖等DNADNA酶酶S型型、R型型R型型R型型S型细菌的型细菌的DNADNA酶酶R型活细菌型活细菌培养基上只有培养基上只有R型菌落型菌落 实验结论实验结论： DNA是转化因子，是使是转化因子，是使R型细菌产型细菌产生稳定遗传变化的物质，生稳定遗

8、传变化的物质，也就是说也就是说DNA是遗传物质。是遗传物质。D练习练习:A及其同事及其同事的实验设计思路是什么呢？的实验设计思路是什么呢？设法把设法把DNA和蛋白质分开，单独和蛋白质分开，单独、直直接、分别地去观察接、分别地去观察DNA或蛋白质的作或蛋白质的作用，用， 噬菌体侵染细菌的实验是一个噬菌体侵染细菌的实验是一个更具说更具说服服力的力的实验实验，证明了，证明了DNA是遗传物质。是遗传物质。实验技术实验技术放射性放射性1、 T2噬菌体是一种专门寄生噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒在大肠杆菌体内的病毒（无细胞结构），（无细胞结构），头、尾的外部都有由蛋白头、尾的外部都有由蛋白质组成

9、的外壳，头的内部质组成的外壳，头的内部含有含有DNA。噬菌体侵染细菌的动态过程：噬菌体侵染细菌的动态过程：吸附吸附注入注入合成合成组装组装释放释放再侵染其他的细菌再侵染其他的细菌这些子代噬菌体在大小、形状等这些子代噬菌体在大小、形状等方面，都保持原来亲代噬菌体的方面，都保持原来亲代噬菌体的特点。特点。由此可见，噬菌体的各种性状是由此可见，噬菌体的各种性状是通过通过DNA传递给后代的。这种情传递给后代的。这种情况足以证明况足以证明DNA是遗传物质。是遗传物质。 2、 蛋白质的组成元素：蛋白质的组成元素：DNADNA的组成元素：的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N 、P 图图 3-6 T2

10、噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验3、实验过程：、实验过程：实验过程及结果：实验过程及结果：无无35S标标记蛋白质记蛋白质有有32P标标记记DNA蛋白质外蛋白质外壳无壳无35SDNA有有32P标记标记DNA具具有连续有连续性，是性，是遗传物遗传物质。质。1、离心后，检查上清液和沉淀、离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现：物中的放射性物质发现：用用35S标记的一组感染实验，放射标记的一组感染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；性同位素主要分布在上清液中；用用32P标记的一组感染实验，放射标记的一组感染实验，放射性同位素主要分布在沉淀物中。性同位素主要分布在沉淀物中。想一想

11、：这一结果说明了什么？想一想：这一结果说明了什么？ 2、进一步观察发现：细菌裂、进一步观察发现：细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检解释放出的噬菌体中，可以检测到测到32P标记的标记的DNA，但不能，但不能检测到检测到35S标记的蛋白质。标记的蛋白质。 想一想：这一结果说明了什么？想一想：这一结果说明了什么？ 子代噬菌体的各种性状是通过亲代子代噬菌体的各种性状是通过亲代的的DNA传递的。传递的。讨论讨论1：实验材料：实验材料你觉得选择什么样的生物做该实你觉得选择什么样的生物做该实验的材料更合适呢？为什么？验的材料更合适呢？为什么？ 以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？以细菌或病毒作为实验材料具有

12、哪些优点？（1）结构简单，含有的物质少，分析）结构简单，含有的物质少，分析起来简便、快捷，容易得出结论。（起来简便、快捷，容易得出结论。（2）繁殖快。细菌繁殖快。细菌2030 min就可繁殖一代，就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。病毒短时间内可大量繁殖。讨论讨论2：实验设计中最关键的设：实验设计中最关键的设计思路是什么？计思路是什么？设法把设法把DNA与蛋白质分开，单独地、与蛋白质分开，单独地、直接地去观察直接地去观察DNA或蛋白质的作用。或蛋白质的作用。 讨论讨论3： 艾弗里和赫尔希等人都分艾弗里和赫尔希等人都分别别 采用了哪种技术手段来采用了哪种技术手段来实现他们的实验设计？实现他们的

13、实验设计？ 这对于你认识科学与技术这对于你认识科学与技术间的关系有何启示？间的关系有何启示？DNADNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？有些病毒（如烟草花叶病毒），不含有有些病毒（如烟草花叶病毒），不含有DNA, 只含有只含有RNA。 在这种情况下，在这种情况下，RNA就起着遗就起着遗传物质的作用。传物质的作用。 RNA 蛋白质蛋白质侵染烟草侵染烟草侵染烟草侵染烟草RNA是病毒遗传物质的证明+TMVHRV 烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（）和车前草病毒（HRV）都）都能感染烟草叶片，但二者致病病斑不同。有人用这两种能感染烟草叶片，但二者致病病斑不同。有人用这两种病毒做

14、实验，具体步骤如下：病毒做实验，具体步骤如下：+（a） （b） （c）（d）（1）a表示用表示用TMV的的 感染烟感染烟草，结果草，结果 。（2）b表示用表示用 感染烟草，结感染烟草，结果果 。（3）c表示用表示用 和和 组组成的成的“杂种病毒杂种病毒”感染烟草，结果感染烟草，结果 。（4）d表示用人工合成的表示用人工合成的“杂种病毒杂种病毒”产生的后代是产生的后代是 。（5）整个实验说明）整个实验说明 了了 。（6）该实验的设计思路）该实验的设计思路是是 。TMVHRV目前，已有充分的科学研究资料证明，目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数生物的遗传物质是绝大多数生物的遗传物质是DNA，

15、所以所以DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。课堂练习：课堂练习：C2、噬菌体侵染细菌的实验证明了（、噬菌体侵染细菌的实验证明了（ ） A. 蛋白质是遗传物质蛋白质是遗传物质 B. DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 C. DNA是遗传物质是遗传物质 D. DNA和蛋白质是遗传物质和蛋白质是遗传物质C 3 3、某一病毒的遗传物质是：（、某一病毒的遗传物质是：（ ） A A、DNA BDNA B、DNADNA和和RNA RNA C C、RNA DRNA D、DNADNA或或RNARNA4 4、认为、认为DNADNA是主要遗传物质的理由是（是主要遗传物质的理由是（ ） A A、肺炎双球菌的

16、转化实验、肺炎双球菌的转化实验 B B、噬菌体侵染细菌的实验、噬菌体侵染细菌的实验 C C、DNADNA是绝大多数生物的遗传物质是绝大多数生物的遗传物质 D D、DNADNA能控制蛋白质的合成能控制蛋白质的合成D DC C 1. 将有荚膜的将有荚膜的S型肺炎双球菌注入到小白鼠体内型肺炎双球菌注入到小白鼠体内会导致小白鼠因会导致小白鼠因 _ 而死亡，而无荚膜的而死亡，而无荚膜的R型细菌型细菌_，但如果将，但如果将R型细菌与加热型细菌与加热杀死后的杀死后的S型细菌混合再注入到小白鼠体内则型细菌混合再注入到小白鼠体内则_，此实验说明，此实验说明S型细菌体内存在着能使型细菌体内存在着能使R型细菌转化成

17、型细菌转化成S型细菌的型细菌的_，经实验证，经实验证明这种物质是明这种物质是_。患败血症患败血症小鼠正常小鼠正常小鼠死亡小鼠死亡转化因子转化因子DNA填空题填空题: 练习巩固：练习巩固：1、 如果用如果用1515N N、3232P P、3535S S标记噬菌体标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素是成分中，能够找到的放射性元素是A A、可在外壳中找到、可在外壳中找到1515N N和和3535S SB B、可在、可在DNADNA中找到中找到1515N N和和3232P PC C、可在外壳中找到、可在外壳中

18、找到1515N ND D、可在、可在DNADNA中找到中找到1515N N、 3232P P、3535S SB B、可在、可在DNADNA中找到中找到1515N N和和3232P P病毒的遗传物质是（病毒的遗传物质是（ ）人的遗传物质是（人的遗传物质是（ ）DNA或或RNADNA2、噬菌体是一类细菌病毒。下列关于噬菌体浸染细菌实验的相关叙述中不正确的是（ ） A、该实验能证明蛋白质不是遗传物质 B、浸染过程的原料、ATP、酶、场所等条件均有细菌提供 C、为确认何种物质注入细菌体内，可用32P、35S共同标记一组噬菌体的DNA和蛋白质 D、连续培养噬菌体N代，则含母链的DNA应该占子代DNA总数的1/2n-1 CAAD3 3、下图为用、下图为用含含3232P P的的T2T2噬菌体