【生物】3.1__DNA是主要的遗传物质_课件1(人教版必修2).ppt

1、第3章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质,人教版必修2,19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由 基因 控制的?,20世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证明了：基因位于 染色体 上。,20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由 蛋白质和DNA （成分）组成。,蛋白质,DNA,染色体,蛋白质和DNA， 谁是遗传物质?,DNA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,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,著名的肺炎双球菌转化实验,1928年，英国科学家格里菲思,格里菲斯肺炎双球菌的转化实验,无,活的S型细菌,死于败血症,观点2正确。,S型菌落(光滑),R型

2、菌落(粗糙),S型：菌落表面光滑，不被免疫系统识别，有多糖荚膜，使人患肺炎或小鼠得败血症，有毒性。 R型： 菌落表面粗糙，被免疫系统识别，没有荚膜，无毒性。,肺炎双球菌,一、肺炎双球菌的转化实验,肺炎球菌转化实验,过程探究1体内转化实验格里菲思等,活,死,活,R型活菌无毒,S型活菌有毒,加热杀死的S型菌无毒,死,（体内有 S型活细 菌）,存在“转化因子”,知识建构1 加热杀死的S型细菌中， 必然含有某种促成这一转化的活性物 质“转化因子”。,?,哪种物质是转化因子？,对比A.B组的实验现象，这说明了什么？,什么使活R型细菌转变成活的S型细菌？,?,?,?,由于体内有活的S型细菌的作用。,活的R

3、型细菌变成了活的S型细菌。,加热杀死的S型细菌使活的R型细菌发生 了转化。,过程探究1格里菲思的实验：,D组小鼠为什么会死亡呢？,活的S型细菌如何出现？,?,S型细菌使小鼠死亡。,实验设计寻找转化因子：,在杀死的S型细菌中含有哪些物质？,但究竟哪一个才是转化因子呢？,假如你是当时的科学家,应该怎样设计实验来证明:转化因子是什么物质?,讨论:,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思路是什么？,必须将蛋白质、其他物质与DNA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质。,提出问题,实验方案：,2、分别与R型细菌混合培养，观察其后代是否有S型细菌出现.,1、从

4、活的S型细菌中分离，提取出各种成分，(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,预期效果：,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,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,二、艾弗里确定转化因子的体外转化实验,R型细菌,只长R型菌,只长R型菌,R型细菌,S型菌,R型细菌,S型细菌的DNA能促使转化,S型细菌的蛋白质或荚膜不能促使转化。,S型细菌的DNA被水解后不能促使转化。,过程探究2艾弗里的实验分析：,?,只在A组中出现S型细菌,说明了什么?,只有加入DNA，R型细菌才能转化为S

5、型细菌,实验结论： DNA是转化因子。 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，也就是说，DNA才是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。,体内转化实验-格里菲思（1928年）,体外转化实验-（艾弗里（1944年）,肺炎双球菌的转化实验,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，因为实验中DNA纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，所以有人对其结果表示怀疑。,1952年，赫尔希和蔡斯，完成了更有说服力的实验噬菌体的侵染实验,噬菌体的结构模式图,二、 噬菌体侵染细菌的实验,T2噬菌体中 60%是蛋白质, 40%是DNA.,蛋白质 外壳,DNA,小资料:,T2噬菌体是一种专门寄生在

6、大肠杆菌体内的病毒,T2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T2噬菌体的化学分析中, 对蛋白质和DNA的进一步分析表明: 硫仅存在于蛋白质分子中, 磷仅存在于DNA分子中.,噬菌体侵染细菌的动态过程：,侵入别的细菌,侵入,合成,组装,释放,吸附,吸附,T2噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是DNA?,?,DNA和蛋白质,应分别标记哪一种元素？,DNA标记P;蛋白质标记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？,C、H、O、N、P(标记32P),1

7、、作为遗传物质，是不是一定要传递给子代？,是,用放射性同位素示踪法。,3、标记噬菌体DNA什么元素？为什么？,P，因为DNA含P,蛋白质不含P,4、标记噬菌体蛋白质的什么元素？,C、H、O、N,标记S，因为蛋白质含S，DNA不含S。,S,5、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？为什么？,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情况，以判断遗传物质到底是谁。,在新生成的噬菌体中检测不到35S 。,在新生成的噬菌体中检测到了32P。,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,35S噬菌体,普通噬菌体,T2噬菌体是一种细菌病毒

8、，病毒只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，用大肠杆菌的物质为原料进行增殖。,侵染,侵染,含32P的大肠杆菌,含35S的大肠杆菌,增殖,增殖,含32P的培养基中培养,含35S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？,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-（DNA/蛋白质）。 离心后，大肠杆菌细胞在-（上清液/沉淀物）里。放射性集中在沉淀物里，说明亲代噬菌体的-（DNA/蛋白质）进入了大肠杆菌。,分析：亲代噬菌体被标记的物质是-（DNA/蛋白质）。 离心后，大肠杆菌细胞在-（上清液/沉淀物）里。放射性集中在上清液里，说

9、明亲代噬菌体的-（DNA/蛋白质）没有进入大肠杆菌。,3、噬菌体侵染细菌实验,有32P标记DNA,DNA是真正的遗传物质。,DNA中32P标记,无35S标记蛋白质,外壳蛋白无35S标记,过程探究3赫尔希和蔡斯的实验：,A、B两组实验结果:,A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。B组标记的是DNA，侵染时进入细菌体内，产生子代噬菌体含有放射性。,?,实验说明什么？,噬菌体进入细菌中的是DNA，蛋白质 留在外面，这样就形成了与亲代一样 的噬菌体，遗传物质是DNA,而不是蛋 白质.它的蛋白质不是亲代连续下来 的，是由DNA控制合成的。,知识建构3DNA是遗传物质。,?,所有

10、生物的遗传物质都是DNA吗？,?,相关链接SARS病毒的结构：,相关链接 SARS病毒的遗传物 质：,?,SARS病毒中，谁是遗传物质？,知识建构4 RNA是遗传物质。,课堂延伸,设计实验：证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？,四、烟草花叶病毒的侵染实验,烟草花叶病毒（简称TMV），它的基本成分就是蛋白质和RNA。,设计实验：,蛋白质,RNA,设计思路：,技术方法：,将蛋白质与RNA分离，单独观察,自身分离、化学提取分离、酶解法分离,分离DNA与蛋白质的技术手段有三类： （1）自身分离。（同位素标记观察） （2）化学提取法分离RNA与蛋白质， （3）用RNA酶和蛋白酶分别处理噬菌体,结论：,RN

11、A是烟草花叶病毒的遗传物质,1957年，格勒和施拉姆,分离,分离,重组,重组,感染,新的病毒,产生 哪种 病毒？,生 物 界,细 胞 生 物,非 细 胞 生 物,RNA病毒：艾滋病病毒(HIV逆转录)、 流感病毒（如禽流感，猪流感， 现称甲型H1N1病毒，逆转录）、 SARA（不逆转录）毒、登革热病毒、 甲肝病毒、烟草花叶病毒及类病毒等,DNA病毒：噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等,原核生物：细菌、支原体、衣原体、 蓝藻、放线菌等,真核生物：植物、动物、原生生物、真菌,遗传物质是RNA,遗传物质是DNA,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

12、以DNA作为遗传物质的，因此DNA是主要的遗传物质。,归 纳 总 结,1.列表比较DNA是主要的遗传物质的实验证据,从S型活细菌中提取的DNA、蛋白质和多糖，分别与R型活细菌培养液混合培养,仅加入DNA，才能使R型活细菌转化为S型，且能遗传。用DNA酶处理的DNA失去转化作用,DNA是遗传物质,蛋白质等物质不是,用同位素32P标记DNA，35S标记蛋白质，来证明只有噬菌体的DNA进入细菌体内，完成遗传作用,带有同位素32P的DNA进入细菌内完成遗传作用,DNA是遗传物质,从烟草花叶病毒中提取RNA和蛋白质，分别感染烟草,只有RNA才能感染烟草,RNA是遗传物质,设计思路都是:设法把DNA(RNA)与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA(RNA)的作用 都遵循了对照原则,知识建构5 大多数生物以 为遗传物质， 少数生物以 为遗传物质， 所以 是一切生物的遗传物质， 是主要的遗传物质。 蛋白质 （是，不是）遗传物质。,DNA,RNA,核酸,DNA,不是,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 2用噬菌体去感染体内含32P的细胞，在细菌 解体后含32P的是（ ） A子代噬菌体DNA B子代噬菌体所有部分