DNA是主要的遗传物质第2课时课件-高一下学期生物人教版必修2

3.1DNA是主要的遗传物质第2课时有没有更好的材料、更好的方法能将DNA和蛋白质完全分开，单独去观察它们作用呢？艾弗里的实验引起了人们的注意。但是，由于艾弗里实验中无法真正提取出纯DNA来进一步验证遗传物质就是DNA。因此，仍有人对实验结论表示怀疑。主要质疑：转化因子究竟是DNA还是与DNA混在一起的少量蛋白质。这确实是一个客观存在的情况，那怎么才能把蛋白质和DNA彻底分开呢？

实际艾弗里实验中无法真正去除蛋白质，纯度最高时仍存在0.02%蛋白质和DNA混在一起

1952年美国遗传学家赫尔希和他的助手蔡斯，以大肠杆菌和T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记技术，完成另一个更具有说服力的实验。他们因此获得了诺贝尔奖！赫尔希

蔡斯三、噬菌体侵染细菌的实验T2噬菌体✮（1）一种专门寄生在大肠杆菌体内的细菌病毒选用T2噬菌体做实验材料优点：①结构简单：无细胞结构，只有核酸（DNA）和蛋白质外壳②繁殖快：病毒短时间内可大量繁殖③严格寄生生物：专门寄生在大肠杆菌体内头部尾部T2噬菌体的模式图DNA蛋白质

(2)噬菌体的复制与增殖（T2噬菌体如何侵染大肠杆菌？）T2噬菌体✮增殖需要的条件内容模板________的DNA合成噬菌体DNA原料__________提供的四种脱氧核苷酸合成噬菌体蛋白质原料_____________________场所大肠杆菌的

.噬菌体

大肠杆菌

大肠杆菌的氨基酸

核糖体思考1：进入大肠杆菌的遗传物质有几种可能？蛋白质外壳；DNA；DNA和蛋白质外壳都进入思考2：DNA和蛋白质无法看到，用什么方法判断哪种物质进入了？做标记(2)噬菌体的复制与增殖（T2噬菌体如何侵染大肠杆菌？）C、H、O、N、PC、H、O、N、S（标记32P）（标记35S）蛋白质DNA尾部头部T2噬菌体1.实验方法：放射性同位素标记法思考:

如何标记T2噬菌体的DNA和蛋白质？主要组成元素C、H、O、N、P主要组成元素C、H、O、N、S用35S标记噬菌体的蛋白质，用32P标记噬菌体的DNA。能否用14C和3H标记噬菌体?1.实验方法：放射性同位素标记法35S32P

35S标记的噬菌体32P标记的噬菌体问题：1、能用培养基单独培养噬菌体？2、培养噬菌体前先培养什么？怎么培养？不能。噬菌体是病毒，其生命活动离不开活细胞，无法单独在培养基上存活如何获得同位素标记的噬菌体？①标记大肠杆菌2.实验过程：大肠杆菌+含35S的培养基---含35S的大肠杆菌大肠杆菌+含32P的培养基---含32P的大肠杆菌如何获得同位素标记的噬菌体？制备培养大肠杆菌32P35S培养大肠杆菌②标记T2噬菌体T2噬菌体+含35S的大肠杆菌---含35S的T2噬菌体T2噬菌体+含32P的大肠杆菌---含32P的T2噬菌体培养大肠杆菌培养T2噬菌体32P35S培养大肠杆菌培养T2噬菌体大肠杆菌（32P）大肠杆菌（35S）噬菌体-蛋白质（35S）噬菌体-DNA（32P）③已标记噬菌体侵染未标记的大肠杆菌含35S的噬菌体+细菌---混合，保温含32P的噬菌体+细菌---混合，保温35S32P

35S标记的噬菌体32P标记的噬菌体3.实验过程：混合(1）此步骤大肠杆菌培养液与前一步大肠杆菌培养液有何不同？

前一步大肠杆菌含35S、32P标记，此步骤大肠杆菌为未标记的细菌；保证后续检测的放射性完全来自噬菌体中的放射性物质。35S32P

35S标记的噬菌体32P标记的噬菌体3.实验过程：（3）搅拌的目的是？（4）离心目的？搅拌离心使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。短时间保温后搅拌机搅拌离心（2）混合后短时间保温？“短时间”：促使噬菌体充分侵染细菌；同时避免大肠杆菌裂解释放子代噬菌体“保温”：为噬菌体培养提供适宜恒定的温度，以保证酶活性3.实验过程：检测35S32P

35S标记的噬菌体32P标记的噬菌体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32P35S3.实验过程：检测35S标记的实验32P标记的实验标记部位放射性情况上清液沉淀物有无放射性原因子代噬菌体蛋白质很高DNA很低蛋白质未进入细菌中DNA进入细菌中很高很低

有32P标记的DNA无35S标记的蛋白质

蛋白质没有进入细菌细胞

DNA进入到细菌的细胞中（5）检测结果说明什么？搅拌不充分理论上上清液沉淀物其中一个大肠杆菌实际上保温时间长实际上部分噬菌体未侵染大肠杆菌理论上上清液沉淀物部分噬菌体释放出来释放实际上保温时间短3.实验过程：检测【注意事项】搅拌不充分搅拌过于剧烈时间过短时间过长少量噬菌体外壳仍吸附在大肠杆菌表面，使35S组的沉淀物带有放射性使大肠杆菌破裂，子代噬菌体释放，使32P组的上清液带有放射性部分噬菌体未侵入大肠杆菌内，离心后，使32P组的上清液带有放射性部分噬菌体在细菌内大量繁殖，裂解大肠杆菌，子代噬菌体释放，使32P组的上清液带有放射性（1）搅拌（2）保温时间【注意事项】4.实验结论：赫尔希和蔡斯的实验表明：

噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是噬菌体的遗传物质。Q2：噬菌体侵染细菌实验能证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质吗？不能，因为噬菌体的蛋白质外壳未注入细菌细胞质内,无法判断Q1：同时还是分别用32P和35S标记噬菌体？为什么?分别标记。若DNA和蛋白质同时被标记，离心后上清液和沉淀物中均会有放射性，无法判断噬菌体遗传物质的成分证明DNA是遗传物质的实验1．艾弗里与赫尔希等人选细菌或病毒作实验材料，以细菌或病毒作实验材料有哪些优点？(1)个体小，结构简单，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化；(2)繁殖快，便于进行遗传相关的研究。

2．从控制自变量角度，艾弗里实验基本思路是？实际操作过程中最大困难是？在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质情况下，实验结果会有什么变化;如何彻底去除细胞中含有的某种物质。思考·讨论艾弗里：细菌培养技术物质提纯和鉴定技术等。赫尔希：噬菌体培养技术同位素标记技术物质提取和分离技术等。3．艾弗里和赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计？这对认识科学与技术之间的相互关系有什么启示？

科学成果的取得必须有技术手段作保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术相互支持、相互促进。比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验归纳小结项目肺炎链球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验设计思路处理方法检测方式结论酶解法放射性同位素标记法观察菌落类型检测放射性存在位置设法将DNA与其他物质分开，单独、直接地研究它们各自不同的遗传功能DNA是遗传物质DNA是遗传物质DNA是生物界唯一的遗传物质吗？冠状病毒因其形态在电镜下观察类似“王冠”而得名。2019新型冠状病毒(2019-nCoV)和2003年非典期间致病的冠状病毒(SARS-CoV)以及2012年中东沙特发现的中东呼吸综合征(MERS)致病的冠状病毒(MERS-CoV)均属于冠状病毒。冠状病毒遗传物质是RNA，此外小儿麻痹病毒、脑炎病毒、流感病毒和艾滋病病毒等遗传物质都是RNA。科学家发现许多病毒中只含有蛋白质和RNA，没有DNA四、生物的遗传物质SARS病毒艾滋病病毒流感病毒埃博拉病毒烟草花叶病毒(TMV)烟草花叶病毒RNA蛋白质被感染烟叶正常烟叶如何证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA？说说你的实验思路。为弄清这种病毒遗传物质是蛋白质还是RNA，科学家进行了烟草花叶病毒的感染实验出现病斑不出现病斑蛋白质RNA得到全新病毒分离出RNA和蛋白质分别侵染健康烟草植株不能得到病毒1.1956年，康拉特烟草花叶病毒侵染烟草实验烟草花叶病毒蛋白质RNA感染烟草叶子感染烟草叶子无病斑、正常有病斑，且分离出烟草花叶病毒感染烟草叶子感染烟草叶子整个病毒RNA+RNA酶有病斑，且分离出烟草花叶病毒无病斑、正常2.烟草花叶病毒重建实验烟草花叶病毒A烟草花叶病毒B产生A型后代产生B型后代实验结论：（1）烟草花叶病毒的RNA是遗传物质，蛋白质不是。（2）RNA需保持结构完整，才能行使遗传功能。生物的遗传