3.1DNA是主要的遗传物质课件【知识精讲精研】高一下学期生物人教版必修2

第1节DNA是主要的遗传物质第3章基因的本质12345孟德尔通过豌豆实验证明生物的性状由遗传因子控制染色体在遗传上的连续性和稳定性摩尔根通过果蝇实验证明基因位于染色体上科学家发现：染色体主要组成成分蛋白质和DNA

遗传物质是DNA还是蛋白质？对遗传物质的早期推测3遗传物质应该具有什么特点？你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？第1节DNA是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期推测DNA分子蛋白质染色质染色体哪种物质是遗传物质？遗传物质具有什么特点？能够储存大量遗传信息能够准确复制自己，传给下一代结构稳定可以控制生物的性状一、对遗传物质的早期推测20世纪20年代，大多数科学家认为：蛋白质是生物体的遗传物质。①蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子；②氨基酸多种多样的排列组合方式；③可能蕴含着遗传信息。20世纪30年代，科学家发现：①DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子；②组成DNA的脱氧核苷酸有4种；③每种脱氧核苷酸都有特定的碱基。由于对DNA分子的结构没有清晰了解，蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。大多数科学家认为——蛋白质是遗传物质“我们表示怀疑！”艾弗里赫尔希格里菲思蔡斯DNA是遗传物质的证据格里菲思艾弗里赫尔希蔡斯噬菌体侵染大肠杆菌的实验（3）格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验（1）艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验（2）1.肺炎双球菌转化实验的原理和过程。（重点、难点）2.噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。（重点）89S型细菌R型细菌光滑Smooth粗糙Rough有多糖类的荚膜无多糖类的荚膜有毒性，可使小鼠死亡或人患肺炎无毒性菌落菌体毒性S型细菌和R型细菌比较相关信息：荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细胞在宿主体内生活并繁殖。二、肺炎双球菌转化实验格里菲斯体内转化实验说明R型菌无毒性说明S型菌有毒性说明加热杀死的S型菌失去毒性对照原则、单一变量原则将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注入①对比1、2组的实验现象，这说明了什么？③什么原因使活R型细菌转变成活的S型细菌？由于体内有活的S型细菌。加热杀死的S型细菌使活的R型细菌发生了转化。格里菲思的实验分析：

②4组小鼠为什么会死亡呢？S型细菌使小鼠死亡。

结论：第四组加热杀死的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”。R型菌S型菌

转化因子S型菌

后代到底哪种物质是转化因子呢？无机盐、水、单糖、氨基酸还是某种生物大分子？你知道哪些生物大分子？核酸、蛋白质、多糖。艾弗里体外转化实验多糖

脂类

蛋白质

RNA

DNA加热杀死的S型细菌在杀死的S型细菌中含有哪些物质？但究竟哪一个才是转化因子呢？关键思路：把S型细菌的各种物质分开，单独的、直接的观察它们的作用。设法把S细菌里的DNA与蛋白质、多糖等物质分开，加入R培养基中单独地直接去观察它们的作用。③该实验的关键设计思路？转化因子是DNA，不是蛋白质等①比较第一组和第二组，得出什么结论？P44图②设计第三组实验为了说明什么问题？DNA的水解产物不起作用,从反面证实了DNA是遗传物质哪种菌落更多？为什么？由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、R细菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都能被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。艾弗里体外转化实验艾弗里体外转化实验基因重组R型细菌转化为S型细菌的本质：S型细菌荚膜控制荚膜形成的X基因加热杀死被破坏的S型细菌X基因吸附在R型细菌表面X基因进入R型细菌重组R型细菌转化成S型细菌注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌肺炎双球菌的转化实验格里菲思体内转化实验艾弗里体外转化实验S型细菌体内含有转化因子转化因子是DNA总结：DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质。两实验都遵循的原则？对照原则、单一变量原则体内转化实验和体外转化实验的区别

体内转化实验体外转化实验培养场所巧妙构思实验结论小鼠体内培养基将R型与加热杀死的S型注入小鼠体内作为对照来说明确实发生转化将物质分离提纯后，直接、单独的观察各物质的作用存在某种转化因子让R→SDNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质1、格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验，下列关于此实验的分析错误的是(

)

A.实验的关键现象是第4组小鼠死亡并分离出S型活细菌B．对第4组实验的分析必须是以1～3组的实验为参照C．本实验说明R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化D．本实验结论为“DNA是使R型菌转化为S型菌的转化因子”D2.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是(

)A.存活、存活、存活、死亡

B.存活、死亡、存活、死亡C.死亡、死亡、存活、存活

D.存活、死亡、存活、存活DDNA酶对细菌不起作用，高温加热后冷却，DNA酶变性失活，R型菌被杀死，R型菌的DNA有活性，加入S型菌的DNA，没有了R型活菌，不能转化，也就相当于把两种DNA注入了小鼠体内，两种DNA没有毒性，小鼠存活。新的疑问:

由于当时艾弗里提取的DNA纯度最高时也混有0.02%的蛋白质？必须把DNA和蛋白质完全分开，单独观察DNA和蛋白质的作用…?有没有比细菌更为简单的实验材料？三、噬菌体侵染细菌的实验（另一个有说服力的实验）21T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杠菌体内的病毒。大肠杆菌(二)噬菌体侵染细菌实验：T2噬菌体习性:是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒结构:T2噬菌体侵染大肠杆菌后,在自身遗传物质作用下,利用大肠杆菌体内物质来合成自身的组成成分,从而进行大量增殖.噬菌体与细菌的最大区别点?有无细胞结构(1952.赫尔希和蔡斯)大肠杆菌的氨基酸

大肠杆菌的核糖体

合成噬菌体的蛋白质所需的原料和场所？T2噬菌体侵染细菌的过程侵入别的细菌合成组装释放吸附侵入吸附，注入，合成，装配，释放T2噬菌体侵染细菌的实验哪一种物质进入了大肠杆菌体内？DNA和蛋白质不能直接看到，怎么办？放射性分别标记DNA和蛋白质选择什么元素进行放射性标记放射性同位素标记组成元素蛋白质:DNA：C、H、O、N、SC、H、O、N、P35S32P35s噬菌体32P噬菌体怎样来获得含有标记的噬菌体35S的培养基大肠杆菌含35S的大肠杆菌噬菌体32P的培养基大肠杆菌含32P的大肠杆菌噬菌体？标记的噬菌体分别侵染未标记的细菌能否用培养基直接培养标记噬菌体？P45不可以，噬菌体是病毒，无法单独在培养基上存活，应用含被标记的大肠杆菌培养基培养噬菌体3、实验步骤：1.标记大肠杆菌：分别在含有35S和32P的培养液中培养大肠杆菌35S的大肠杆菌32P的大肠杆菌2.标记噬菌体：35S的噬菌体32P的噬菌体3.标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌：4.搅拌离心培养液：上清液（培养液）沉淀物（大肠杆菌含子代噬菌体）5.观察放射性大肠杆菌(子代噬菌体)大肠杆菌(子代噬菌体)T2噬菌体侵染细菌的实验实验过程先标记大肠杆菌大肠杆菌+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的大肠杆菌再标记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噬菌体赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染细菌的实验标记的噬菌体侵染大肠杆菌短时间保温后搅拌离心搅拌使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离保温时间过短，部分噬菌体还未侵染大肠杆菌；保温时间过长，部分子代噬菌体已经释放。离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。T2噬菌体侵染细菌的实验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沉淀物放射性很低子代噬菌体中无35S不能证明蛋白质不是遗传物质。上清液放射性很高说明T2噬菌体中的蛋白质没有进入大肠杆菌。沉淀物放射性很低搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌上，随细菌离心到沉淀物中。T2噬菌体侵染细菌的实验32P标记的噬菌体说明T2噬菌体中的DNA进入了大肠杆菌。说明DNA是真正的遗传物质子代噬菌体中含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沉淀物放射性很高沉淀物放射性很高上清液放射性很低培养（保温）时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌；培养（保温）时间过长，部分子代噬菌体已经释放。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分子在亲代和子代之间具有连续性，是遗传物质。2023/12/315:5531在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物质是

,也就是说,子代噬菌体的各种性状是通过亲代的

遗传给后代的,因此

才是真正的遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验表明进入大肠杆菌体内的物质是

，不是

。该实验

证明蛋白质不是遗传物质。没有DNA蛋白质DNADNADNAT2噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌后，合成子代噬菌体蛋白质所需要的原料氨基酸、合成机器以及合成新的DNA所需要的核苷酸是来源自身还是细菌？33【警示】标记噬菌体侵染细菌实验中的误区(1)该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素,否则无法将DNA和蛋白质区分开。(2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上,因为放射性检测时只能检测到存在部位,不能确定是何种元素的放射性。

34归纳提升肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的异同比较项目肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验不同点方法不同直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养同位素标记法：分别用32P和35S标记DNA和蛋白质结论不同证明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质证明DNA是遗传物质相同点①均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用；②都遵循了对照原则；③都能证明DNA是遗传物质，但都不能证明DNA是主要的遗传物质DNA是遗传物质的证据噬菌体侵染细菌实验：肺炎双球菌的转化实验体内转化实验体外转化实验DNA是遗传物质S型细菌体内含有转化因子转化因子是DNA总结:DNA是唯一的遗传物质吗？DNA是噬菌体的遗传物质更具有说服力实验？RNA是遗传物质的实验证明结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质蛋白质RNA分别侵染健康烟草植株得到全新病毒不能得到病毒：RNA蛋白质烟草花叶病毒（TMV）只含蛋白质和RNA患病不患病烟草花叶病毒RNA

蛋白质侵染烟草侵染烟草得花叶病不得花叶病实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。常见的RNA病毒：艾滋病病毒、流感病毒38DNA是主要的遗传物质这句话的含义是：①绝大多数生物以DNA为遗传物质凡是有DNA的生物凡是细胞结构的生物②极少数生物没有DNA，只有RNA一种核酸，则RNA是遗传物质，

如烟草花叶病毒、艾滋病病毒HIV、大多数流感病毒等

就整个生物界来说，绝大多数生物是