生物DNA是主要的遗传物质人教必修

生物DNA是主要的遗传物质人教必修第1页/共48页

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?第2页/共48页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。第3页/共48页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染色体第4页/共48页

蛋白质和DNA，谁是遗传物质?第5页/共48页

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第6页/共48页著名的肺炎双球菌转化实验1928年，英国科学家格里菲思第7页/共48页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。第8页/共48页S型菌落(光滑)R型菌落(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第9页/共48页肺炎球菌转化实验第10页/共48页1234

步骤方法现象结论［过程探究1］体内转化实验——格里菲思等R型活菌S型活菌加热杀死

S型菌R型活细菌+S型死细菌活死活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”第11页/共48页［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？①对比A.B组的实验现象，这说明了什么？④什么使活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：

②D组小鼠为什么会死亡呢？③活的S型细菌如何出现？

?S型细菌使小鼠死亡。

第12页/共48页［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？多糖脂类蛋白质RNADNA加热杀死的S型细菌但究竟哪一个才是转化因子呢？第13页/共48页

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:第14页/共48页

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。第15页/共48页提出问题实验方案：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)第16页/共48页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型菌的DNAS型菌的蛋白质或荚膜多糖S型菌的DNA+DNA酶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。第17页/共48页第18页/共48页

［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。第19页/共48页体内转化实验--------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第20页/共48页

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——噬菌体的侵染实验第21页/共48页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第22页/共48页小资料:

T2噬菌体是一种专门寄生在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.第23页/共48页

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.第24页/共48页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侵入合成组装释放吸附第25页/共48页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。第26页/共48页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、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P4、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。S5、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。第27页/共48页离心离心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。第28页/共48页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，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普通大肠杆菌含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。第29页/共48页分析：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。第30页/共48页分析：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，说明亲代噬菌体的---------------（DNA/蛋白质）没有进入大肠杆菌。第31页/共48页3、噬菌体侵染细菌实验亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体结论32P标记DNA

35S标记蛋白质有32P标记DNADNA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标记第32页/共48页［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验：

①A、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。?②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3］DNA是遗传物质。?所有生物的遗传物质都是DNA吗？?第33页/共48页蛋白质［相关链接］SARS病毒的结构：RNA第34页/共48页［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。第35页/共48页［课堂延伸］设计实验：证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？第36页/共48页四、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。第37页/共48页第38页/共48页设计实验：TMV（烟草花叶病毒）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第39页/共48页结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质1957年，格勒和施拉姆第40页/共48页分离分离重组重组感染新的病毒产生哪种病毒？第41页/共48页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），绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的，因此DNA是主要的遗传物质。第42页/共48页归纳总结1.列表比较DNA是主要的遗传物质的实验证据肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验烟草花叶病毒侵染烟草实验实验原理实验结果实验结论

四个实验的共同点从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①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②都遵循了对照原则第43页/共48页[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。DNARNA核酸DNA不是第44