DNA是主要的遗传物质课件高一下学期生物人教版必修2

DNA是主要的遗传物质问题探讨讨论：你认为遗传物质可能具有什么特点？①储存大量的遗传信息。②可以准确地复制，并传递给下一代。③结构比较稳定等等。

20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由蛋白质和DNA组成。这两种物质，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物界激烈的讨论。一、对遗传物质的早期推测

是由多种氨基酸连接而成，排列顺序多样，可能蕴含遗传信息20世纪20年代20世纪30年代认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子对DNA结构没有清晰的了解蛋白质蛋白质是遗传物质蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。肺炎链球菌的转化实验噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希、蔡斯）体内转化实验（格里菲思）体外转化实验（艾弗里）

首先提出挑战证明DNA是遗传物质的经典实验向“遗传物质是蛋白质”提出挑战的科学家们：格里菲思艾弗里赫尔希蔡斯致病性（毒性）R型细菌S型细菌粗糙光滑无有无

有（使人、鼠患肺炎,小鼠并发败血症而死）多糖类荚膜菌落二、肺炎链球菌的转化实验1.体内转化实验（格里菲思）实验材料：小鼠、两种肺炎链球菌（R型、S型）荚膜（胶状物质）R型细菌S型细菌R型活细菌S型活细菌小鼠不死亡（第一组）小鼠死亡（第二组）分离出S型活细菌加热杀死的S型细菌小鼠不死亡（第三组）R型活细菌+加热杀死的S型细菌小鼠死亡（第四组）分离出S型活细菌二、肺炎链球菌的转化实验1.体内转化实验（格里菲思）实验过程：（描述实验过程，几组？每组的过程及结果是什么？）讨论以下问题，展示学习成果：1.对比第一、第二组的实验现象，说明了什么？2.对比第二、第三组的实验现象，说明了什么？3.为什么四组小鼠会死亡并分离出S型活细菌？学生活动1：格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的分析R型细菌无致病性；S型细菌有致病性，能使小鼠死亡。加热杀死的S型细菌不能使小鼠死亡。加热杀死的S型细菌使部分活的R型细菌发生了转化，变成了活的S型细菌。

已经加热杀死的S型细菌中，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子二、肺炎链球菌的转化实验1.体内转化实验（格里菲思）实验结论：S型细菌中有很多成分，哪种成分才是转化因子呢？S型细菌蛋白质DNA糖类脂质RNA怎么设计实验来证明哪种成分是转化因子,你的实验思路是？R型+

.

S型

?关键思路：

每组实验特异地去除一种物质，观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。用什么方法去除？酶解法破碎二、肺炎链球菌的转化实验2.体外转化实验（艾弗里）S型的细胞提取物

（含DNA、RNA、蛋白质等）S型细菌蛋白质DNA糖类脂质RNA二、肺炎链球菌的转化实验2.体外转化实验（艾弗里）

有转化因子有转化因子S型细胞提取物R型活细菌+①S型细胞提取物R型活细菌+②

-④②加蛋白酶③加RNA酶④加脂酶二、肺炎链球菌的转化实验2.体外转化实验（艾弗里）

没有转化因子转化因子很可能就是DNA实验表明：艾弗里的结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质S型细胞提取物R型活细菌+⑤加DNA酶艾弗里实验可以证明蛋白质不是遗传物质吗？可以1.加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取到的细菌全部是S型细菌()×2.格里菲思实验证明转化因子是DNA()×R型和S型都有梳理梳理，练一练2．为探明转化因子的成分，艾弗里将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物，然后进行如下实验：组别处理步骤结果(出现R型活细菌或S型活细菌)1S型细菌的细胞提取物，不做处理加入R型活细菌的培养基中，混合培养R＋S2S型细菌的细胞提取物＋蛋白酶3S型细菌的细胞提取物＋RNA酶4S型细菌的细胞提取物＋酯酶5S型细菌的细胞提取物＋DNA酶R下列对实验的分析，错误的是(

)A．第1组不做处理，作为对照组B．第2、3、4组的细胞提取物仍具有转化活性C．实验中酶能加快反应速率D．第5组实验证明转化因子一定是DNAD大本38讨论以下问题，展示学习成果：1.五组实验中分别加入不同的酶，其目的是什么？2.加蛋白酶、RNA酶、酯酶后R型菌还是被转化为S型菌说明什么问题？3.加DNA酶后只长R型菌说明什么问题？4.该实验的设计遵循哪些原则？其巧妙之处是什么？说明细胞提取物中的转化因子很可能就是DNA。去除S型细菌的细胞提取物中相应的物质。说明转化因子不是蛋白质、RNA和脂肪。艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验的分析如何理解“加法原理”和“减法原理”？减法原理

S型细胞提取物（含DNA、RNA、蛋白质等）去掉蛋白质去掉RNA去掉DNA加法原理①常温放置H2O2溶液②90℃加热③加2滴FeCl3溶液④加2滴H2O2酶思考和讨论减法原理：与常态比较，人为去除某种影响因素。

加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素。有没有更好的材料、更好的方法能够将DNA和蛋白质分开，单独去观察它们的作用呢？1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记技术，完成了另一个有说服力的实验。

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（混有少量的蛋白质）来进一步验证遗传物质就是DNA，同时，当时科学界深信蛋白质是遗传物质。因此，对艾弗里实验结论表示质疑。关于T2噬菌体（1）结构：外壳由

构成，头部内含有

。（2）生活方式：

。蛋白质DNA专门寄生在大肠杆菌体内1、实验材料（3）噬菌体增殖过程：吸附→注入→合成→组装→释放三、噬菌体侵染细菌的实验（遗传物质注入进大肠杆菌）三、噬菌体侵染细菌的实验DNA蛋白质外壳2、实验方法：放射性同位素标记法(DNA和蛋白质)：CHONP：CHONS

32P35S

将______与蛋白质分开，______、______去观察它们各自的作用。DNA

单独地直接地3、实验思路：思考：如何让噬菌体带上标记？分别用含32P和35S的培养基直接普通培养噬菌体可以吗？为什么？T2噬菌体属于病毒，专门寄生在大肠杆菌体内，不能直接用普通培养基培养。应该如何标记上T2噬菌体呢？

（1）标记噬菌体35S32P++35S含35S的培养基含32P的培养基大肠杆菌大肠杆菌含35S的大肠杆菌含32P的大肠杆菌35S噬菌体32P噬菌体（课本P45）4.实验过程及结果（2）再用已标记的含35S、32P的噬菌体分别侵染细菌：①先用含放射性同位素的培养基分别培养大肠杆菌②再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体35S标记的噬菌体用35S标记的噬菌体与大肠杆菌混合经短时间保温后用搅拌器搅拌离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性上清液放射性很高（含噬菌体蛋白质外壳）沉淀物放射性很低（含噬菌体DNA）子代噬菌体中无35S上清液放射性很高，沉淀物放射性很低实验结果噬菌体被标记的蛋白质外壳留在细胞外说明了搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离离心目的：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32P标记的噬菌体侵染细菌思考：35S标记的实验发现沉淀物中也有较低放射性，可能是什么原因造成的？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

搅拌不充分导致部分蛋白质外壳未与细菌分离，离心时随细菌到沉淀物中。32P标记的噬菌体T2噬菌体中的被标记的DNA进入了大肠杆菌子代噬菌体中含32P用32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合经短时间保温后用搅拌器搅拌离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性上清液放射性很低（含噬菌体蛋白质外壳）沉淀物放射性很高（含噬菌体DNA）上清液放射性很低，沉淀物放射性很高32P标记的噬菌体侵染细菌实验结果说明了问题5：32P标记的实验发现上清液中也有较低的放射性，可能是什么原因造成的？保温时间长理论上上清液沉淀物若该大肠杆菌有一个噬菌体侵入实际上部分释放出来释放未来得及侵染实际上保温时间短保温时间过长，部分子代噬菌体已经释放。保温时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌；标记噬菌体（35S、32P分别标记，每组只标记一种元素）被标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌（保温一段时间）搅拌观察放射性的分布三、噬菌体侵染细菌的实验实验过程：离心32P标记35S标记上清液放射性高沉淀物放射性高沉淀物放射性低上清液放射性低35S噬菌体32P噬菌体（含噬菌体蛋白质外壳）（含噬菌体DNA）（含噬菌体蛋白质外壳）（含噬菌体DNA）5.实验结果分析

(1)噬菌体侵染细菌时，其_______进入细菌细胞中，而_____________留在外面。 (2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代__________遗传的。6.结论

__________才是噬菌体的遗传物质。DNA蛋白质外壳DNADNA问题2：标记噬菌体时，能否用14C标记蛋白质、DNA？为什么？问题3：能否用35S、32P标记同一个T2噬菌体？不能，因为C、N这些元素是蛋白质和DNA共有的元素，可能会使同一组的噬菌体的DNA和蛋白质同时被标记上。不能，因为放射性检测只能检测到是否具有放射性，不能确定是何种放射性元素。问题1.该实验能否证明蛋白质不是遗传物质？

不能证明，因为该实验中蛋白质没进入大肠杆菌体内，无法判断其是否没有遗传效应艾弗里实验噬菌体侵染细菌实验处理方式对照原则实验结论酶解法放射性同位素标记法S型细菌的分离物质分别与R型细菌混合培养相互对照分别标记噬菌体DNA和蛋白质的两组实验相互对照证明DNA是遗传物质证明DNA是遗传物质两个经典实验的比较（可证明蛋白质不是遗传物质）不能有效证明蛋白质不是遗传物质（因为蛋白质没有进入细菌体内）（两组实验都是实验组）蛋白质RNA分别侵染健康烟草植株患病不患病得到病毒不能得到病毒实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质实验过程：四、烟草花叶病毒侵染烟草实验的分析资料分析资料1：

科学家根据对细胞生物的研究统计发现，真核生物与原核生物体内都含有DNA和RNA两种核酸，但是