《DNA是主要的遗传物质》教学

生物学

必修二

遗传和进化

第3章第1节DNA是主要的遗传物质学习目标核心素养1.掌握肺炎链球菌体内和体外转化实验的过程和结论。2.阐述噬菌体侵染细菌实验的方法、过程。3.了解烟草花叶病毒感染烟草的实验。4.理解DNA是主要遗传物质的结论。1.生命观念：初步形成遗传物质的结构与功能相统一的观点；理解DNA是主要的遗传物质，认知生命的共性及差异。2.科学思维：认同科学结论获得的最基本的方法是实证，提升科学思维能力。3.科学探究：体验科学探究的思路和方法，运用归纳和概括的方法，归纳出DNA是主要的遗传物质；感悟科学技术在生命科学探索过程中的作用。4.社会责任：认同人类对遗传物质的认识是不断深化不断完善的过程，培养责任心。作为遗传物质应具备的特点：1、能够自我复制，使前后代保持一定的（连续性）2、具有贮存大量遗传信息的能力（多样性）3、分子结构具有相对的稳定性（稳定性）4、一旦结构改变，能通过复制把变异传给后代

（即可遗传的变异性）5、能够指导蛋白质的合成从而控制生物的性状和新陈代谢对遗传物质的早期推测1.20世纪20年代：蛋白质是生物体的遗传物质（蛋白质中氨基酸的排列顺序多种多样，可能蕴含着遗传信息）2.20世纪30年代：科学家本可以意识到DNA的重要性，（但由于DNA结构不清晰。蛋白质是遗传物质仍占主导地位）艾弗里赫尔希……向“蛋白质是遗传物质的观点”提出挑战格里菲思肺炎链球菌的转化实验粗糙（Rough)

无多糖荚膜

无毒性光滑（Smooth）

有多糖荚膜

有毒性多糖荚膜S型细菌R型细菌SR第一组第二组第三组第四组格里菲斯的体内转化实验结论:S型死菌中含有一种“转化因子”，能使R型菌转化为S型菌使小鼠致死。肺炎双球菌中含有DNA、蛋白质、多糖等物质，那么，究竟什么是转化因子------遗传物质？R+S活R死S小鼠死亡S活S

S中的转化因子艾弗里的体外转化实验结论:

“转化因子”是DNA，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

即DNA是遗传物质，蛋白质不是。疑问：由于艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人表示怀疑。那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？设法把DNA和蛋白质分开，然后单独、直接观察DNA和蛋白质的作用。实验中最关键的设计思路噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）①是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒②头部和尾部的外壳是由蛋白质构成，

头部内含有DNA③在自身遗传物质的指导下进行繁殖,

原料来自大肠杆菌④

子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。大肠杆菌噬菌体同位素标记法C、H、O、N、PC、H、O、N、S（标记32p）（标记35S）1、实验设计思路：3、实验过程：把蛋白质和DNA区分开，直接地、单独地观察DNA和蛋白质的作用(1)标记细菌细菌+含35S的培养基细菌+含32P的培养基含35S的细菌含32P的细菌(2)标记噬菌体噬菌体+含35S的细菌噬菌体+含32P的细菌含35S的噬菌体含32P的噬菌体(3)噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体+细菌含32P的噬菌体+细菌: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2、实验方法：同位素标记法噬菌体侵染细菌的实验被35S标记的噬菌体被32P标记的噬菌体被35S标记的噬菌体与细菌混合被32P标记的噬菌体与细菌混合搅拌离心放射性很高放射性很低放射性很低放射性很高短时间保温的目的?

搅拌的目的？

离心的目的？保证噬菌体的DNA进入大肠杆菌；

同时避免大肠杆菌裂解释放子代噬菌体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。①用放射性同位素35S标记噬菌体蛋白质外壳子代噬菌体35S噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，没有进入到细菌中。实验表明无35S亲代噬菌体想一想：这一结果说明了什么?噬菌体侵染细菌实验的检测结果分析用放射性同位素32P标记噬菌体内部DNA32P子代噬菌体实验表明噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌中。亲代噬菌体有32P想一想：这一结果又说明了什么?噬菌体比大肠杆菌轻上清液：沉淀物：噬菌体细菌(外壳)(被注入的DNA)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蛋白质DNA有放射性无无有放射性上清液“放射性很高”沉淀物“放射性很高”？沉淀物也有放射性上清液也有放射性——分离不完全(噬菌体蛋白质外壳)——释放出来的、未侵染的噬菌体很高很低很低很高亲代噬菌体同位素的去向子代噬菌体实验结论32P标记DNA35S标记蛋白质32P标记的DNA进入细菌体内DNA有32P标记35S标记的蛋

白质在上清液中（留在细菌外部）外壳蛋白质无35S标记DNA是遗传物质DNA是唯一的遗传物质吗？烟草花叶病毒感染烟叶的实验RNA蛋白质感染不感染RNA是遗传物质，

蛋白质不是遗传物质。结论：【归纳】不同生物体内遗传物质的区别生物类型核酸种类遗传物质实例有细胞结构的生物真核生物DNA和RNADNA玉米、小麦、人原核生物乳酸菌、蓝藻无细胞结构的生物DNA病毒DNADNA噬菌体RNA病毒RNARNA烟草花叶病毒、HIV、SARS等1．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（

）A．R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型细菌混合练习D2.肺炎双球菌的转化实验证明了（）A.DNA是主要的遗传物质B.染色体是遗传物质的载体C.DNA是遗传物质D.RNA是遗传物质C3.用15N、32P、35S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中，能够找到的放射性元素是（）A.可以在外壳中找到15N、35SB.可以在DNA中