3.1DNA是主要的遗传物质第2 课时课件-高一下学期生物人教版必修2

第3章基因的本质

自从摩尔根提出基因的染色体理论以后，基因在人们的认识中不再是抽象的“因子”，而是存在于染色体上的一个个单位。但是基因到底是什么？摩尔根在他的《基因论》一书的末尾说：“我们仍然很难放弃这个可爱的假设：就是基因之所以稳定，是因为它代表着一个有机的化学实体。”这个假设能成立吗？第1节DNA是主要的遗传物质第2课时目标010203阐明DNA是主要的遗传物质的探索过程。说明DNA是主要的遗传物质。说明自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”。教学目标第一组(一)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌注射R型活细菌小鼠不死亡第二组小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌注射S型活细菌第三组小鼠不死亡注射加热致死的S型细菌第四组R型活细菌+加热致死S型细菌混合注射①加热杀死的S型细菌含有某种促成R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子。②这种性状的转化是可以遗传的。温故知新DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质；注意：1.艾弗里的体外转化实验既证明了DNA是遗传物质，同时证明了蛋白质等不是遗传物质；2.被转化的R型菌只是少量，在培养后既有R型细菌又有S型细菌的培养基中，R型菌的菌落占多数；3.S型细菌的DNA不能使小鼠致死。证明了转化因子是S型细菌的DNA(二)艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验3.实验结论：既DNA是遗传物质。(对照组)(实验组)温故知新

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来进一步验证遗传物质就是DNA，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。有没有更好的材料、更好的方法能够将DNA和蛋白质分开，单独地去观察它们的作用呢(一)实验材料：4、头部和尾部外壳都是由蛋白质构成，头部内部含有DNA；T2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是DNA。

仅蛋白质中含有硫，磷几乎都存在于DNA分子中。3、T2噬菌体的宿主为大肠杆菌，用培养基和其他非宿主

细胞无法培养T2噬菌体。1、无细胞结构，是一种DNA病毒2、噬菌体必须寄生在活的宿主细胞中才能进行增殖5、噬菌体增殖过程中需要的原料（氨基酸、脱氧核苷酸等）、

酶、蛋白质合成场所（核糖体），均由宿主大肠杆菌提供，

噬菌体自身仅提供最初的遗传物质。三、噬菌体侵染细菌的实验T2噬菌体的模式图1、T2噬菌体简介T2噬菌体2、噬菌体侵染细菌的过程释放吸附注入合成组装包括DNA的复制和蛋白质的合成最初噬菌体的蛋白质外壳始终留在外面三、噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的电镜照片(一)实验材料：T2噬菌体噬菌体侵染细菌实验过程模拟（动画）DNA蛋白质头部尾部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？放射性同位素分别标记DNA和蛋白质选择什么元素进行放射性标记？(二)实验方法：放射性同位素标记法

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噬菌体。怎样标记噬菌体呢？能否在含放射性同位素的培养基中标记噬菌体？三、噬菌体侵染细菌的实验（C、H、O、N、P）（C、H、O、N、S）32P35S1、培养带标记的噬菌体：含放射性同位素35S的培养基培养大肠杆菌含35S的大肠杆菌含35S的T2噬菌体培养噬菌体含放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌含32P的大肠杆菌含32P的T2噬菌体培养噬菌体(三)实验过程：三、噬菌体侵染细菌的实验蛋白质外壳含35SDNA含32P检测上清液和沉淀物中的放射性物质35S标记的噬菌体搅拌后离心沉淀物的放射性很低上清液的放射性很高35S标记的噬菌体与细菌混合，短时间保温在新形成的噬菌体中没有检测到35S细菌裂解用标记的噬菌体侵染未标记的细菌混合：搅拌：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。离心:2、

35S标记的噬菌体侵染细菌：(三)实验过程：三、噬菌体侵染细菌的实验检测上清液和沉淀物中的放射性物质35S标记的噬菌体搅拌后离心沉淀物的放射性很低上清液的放射性很高35S标记的噬菌体与细菌混合，短时间保温在新形成的噬菌体中没有检测到35S细菌裂解2、

35S标记的噬菌体侵染细菌：(三)实验过程：三、噬菌体侵染细菌的实验上清液放射性很高说明T2噬菌体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。检测上清液和沉淀物中的放射性物质搅拌后离心32P标记的噬菌体与细菌混合，短时间保温3、

32P标记的噬菌体侵染细菌：(三)实验过程：三、噬菌体侵染细菌的实验32P标记的噬菌体上清液的放射性很低沉淀物的放射性很高在新形成的部分噬菌体中检测到32P细菌裂解说明T2噬菌体中的DNA进入了大肠杆菌。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。35S标记的噬菌体32P标记的噬菌体上清液沉淀物子代噬菌体结论放射性高放射性低无放射性放射性高放射性低有放射性DNA进入到细菌的细胞中，蛋白质没有进入细菌细胞子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是噬菌体的遗传物质。噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内部,噬菌体的DNA进入了细菌内部。(五)实验结论:(四)实验分析：三、噬菌体侵染细菌的实验1、用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因(六)实验误差原因分析

由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。

①保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经

离心后分布于上清液中。②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分

布于上清液。2、用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因三、噬菌体侵染细菌的实验1.艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料，以细菌或病毒

作为实验材料具有哪些优点？

个体小，结构简单，细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。繁殖快，细菌20-30min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。2.从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？在实际操作

过程中最大的困难是什么？

艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。最大的困难是，如何彻底去除细胞中含有的某种物质（如糖类、脂质、蛋白质等）证明DNA是遗传物质的实验思考•讨论3.艾弗里和赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验

设计？这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示？

艾弗里采用的主要技术手段：细菌的培养技术、

物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技术手段：噬菌体培养技术、

同位素标记技术、

物质的提纯和分离技术等。

启示：科学成果的取得必须有技术手段作保证，技术的发展需要以

科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支持、相互促进的。分证明DNA是遗传物质的实验思考•讨论肺炎链球菌体内转化实验肺炎链球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验实验者思路分离方式结论设法将DNA与蛋白质等分开，单独地研究它们遗传功能。证明DNA是遗传物质，蛋白质不是。酶解法:分别加入到R型菌中同位素标记法：标记DNA和蛋白质DNA是遗传物质,格里菲思艾弗里赫尔希和蔡斯加热杀死的S型菌体内有“转化因子”三个经典实验的对比SARS病毒（HIV）COVID--19埃博拉病毒

目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。思考：

只有DNA是遗传物质吗？下面这些生物的遗传物质是什么？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患病不患病得到全新病毒不能得到病毒RNA蛋白质四、证明RNA是遗传物质的实验1、烟草花叶病毒实验蛋白质2+RNA1TMV2RNA2蛋白质2蛋白质1+RNA2TMV2TMV1RNA1蛋白质1TMV1：结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质四、证明RNA是遗传物质的实验2、烟草花叶病毒实验拓展--重建实验项目核酸遗传物质类型核苷酸种类碱基种类类型核苷酸种类碱基种类细胞生物真核细胞DNA和RNA_______DNA44原核生物DNA和RNA85___________非细胞生物(病毒)DNA病毒DNA44___________RNA病毒RNA______RNA4485DNA44DNA4444

绝大多数生物的遗传物质是

，只有少数生物的遗传物质是

。所以说DNA是主要的遗传物质。DNARNA五、真核生物、原核生物及病毒的核酸类型练习与应用.

1.枯草杆菌具有不同类型，其中一种类型能合成组氨酸。将从这种菌中提取的某种物质，加入培养基中，培养不能合成组氨酸的枯草杆菌结果获得了活的能合成组氨酸的枯草杆菌。这种物质可能是（

）A.多肽B.多糖C.组氨酸D.DNAD一、

概念检测.

2.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明（

）A.DNA是遗传物质B.遗传物质包括蛋白质和DNAC.病毒中有DNA，但没有蛋白质D.细菌中有DNA，但没有蛋白质A一、概念检测.

二、拓展应用1.T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有噬菌体的DNA进入细菌的细胞中，噬菌体的蛋白质外壳留在细胞外。大肠杆菌裂解后，释放出的大量噬菌体却同原来的噬菌体一样具有蛋白质外壳。请分析子代噬菌体的蛋白质外壳的来源。实验表明噬菌体在侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内的主要是DNA，而大多数蛋