必修Ⅱ-3-1DNA是主要的遗传物质

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,像不像？,遗传物质可能具备的,条件,：,能精确地复制自己传递给下一代,（连续性）,能指导蛋白质的合成，从而控制生物性状和新陈代谢（,指导性）,结构稳定，在细胞中的含量相对稳定,（稳定性）,具有多样性，能贮存大量的遗传信息,（多样性）,19世纪末叶，生物学家通过对细胞的,、,、,的研究，认识到,_,在生物的遗传中具有重要的作用。而,染色体,主要由,和,组成的。,减数分裂,有丝分裂,受精作用,蛋白质,DNA,这两种物质中哪一种是遗传物质呢？,阅读回答：,染色体,生物必修2,DNA,19世纪末叶，生物学家通过对细胞的,、,、,的研究，认识到,_,在生物的遗传中具有重要的作用。而,染色体,主要由,和,组成的。,减数分裂,有丝分裂,受精作用,蛋白质,DNA,这两种物质中哪一种是遗传物质呢？,阅读回答：,染色体,生物必修2,DNA,第一节 DNA是主要的遗传物质,探 究 背 景,孟德尔遗传学实验,遗传因子成对存在,生殖细胞中只有一半,受精过程中恢复成对,减数分裂和受精作用研究,染色体成对存在,生殖细胞中只有一半,受精过程中恢复成对,染色体行为和遗传因子行为是一致的,遗传因子在染色体上,染色体化学成分分析,DNA,蛋白质,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。,20世纪30年代，人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。,但由于DNA结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。,对遗传物质的早期推测,DNA和蛋白质的比较,项目,DNA,蛋白质,组成元素,基本单位,细胞中的含量,结构稳定性,是否有多样性,细胞分裂时是否自我复制,C、H、O、N、P,C、H、O、N等,四种脱氧核苷酸,20中氨基酸,含量较少,含量最多的有机物,较稳定,易变性,有,有,能,能,脱氧核苷酸的化学组成,你觉得选择什么样的生物做该实验的材料更合适呢？为什么？,以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？,（1）结构简单，含有的物质少，分析起来简便、快捷，容易得出结论。（2）繁殖快。细菌2030 min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。,1,、1928年,格里菲思,的,肺炎双球菌,转化实验,2,、1944年,艾弗里,的实验,3,、1952年,郝尔希,和,蔡斯,噬菌体,侵染细菌的实验,4,、1956年,烟草花叶病毒,感染烟草实验,5,、小结,探索遗传物质的过程,艾弗里,赫尔希,格里菲思,斯坦利,一、 1928年,格里菲思,的,肺炎双球菌,的转化实验,1、,肺炎双球菌的类型：,菌落,粗糙,菌体,无,夹膜,无,毒性,（2）R型细菌：,菌落,光滑,菌体,有,夹膜,有,毒性,（1）S型细菌：,生物必修2,光滑,粗糙,菌落,活,R +,有毒,S,型死细菌 小鼠死亡,有毒,S,型死细菌 小鼠正常,有毒,S,型活细菌 小鼠死亡,无毒,R,型活细菌小鼠正常,第一组,第三组,Text in here,第二组,第四组,体内转化实验,S,型活细菌,格里菲斯推,论：,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,”,。,对比第一、二组的实验现象，这说明了什么？,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。,第四组小鼠为什么会死亡呢？,活的S型细菌如何出现？,?,R型细菌无毒性；,S型细菌,有毒性，,使小鼠死亡。,R,活,R +,有毒,S,型死细菌 小鼠死亡,第四组,+,S,活,R,死,S,小鼠死亡,S,活,S,S,中的转化因子,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?,?,哪种物质是转化因子？,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？,DNA,多糖 脂类 蛋白质,加热杀死的S型细菌,但究竟哪一个才是转化因子呢？,S型菌,蛋白质,或S型菌,多糖,S型菌,DNA,S型菌,DNA+ DNA酶,二、 1944年,艾弗里,的实验,艾弗里的实验分析,?,只在第二组中出现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,“,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，,蛋白质等不是遗传物质,。,DNA,的纯度越高，转化就越有效。,第,三,组中说明了什么?,DNA的分解产物不是转化因子，从反面证实了DNA是遗传物质。,比较格里菲斯和艾弗里的实验,体内转化实验,体外转化实验,实验者,培养细菌,实验原则,实验结果,实验结论,格里菲斯,艾弗里,用小鼠（体内）,用培养基（体外）,R型细菌和S型细菌的毒性对照,S型细菌各成分作用的相互对照,加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌,S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌,S型细菌内有“转化因子”,DNA是使R型细菌产生稳定性遗传变化的物质,两个实验的联系：（1）所用实验材料相同，都是R型和S型肺炎双球杆菌。,（2）体内转化实验为基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA。,（3）两实验都是遵循对照原则，单一变量原则。,艾弗里的试验引起了人们的注意，但是，并不是所有的人都信服这一结果。,因为，艾弗里的试验中提取的DNA的纯度最高时也还有,0.02%,的,蛋白质,。,资料：艾弗里实验的缺陷,?,有没有可能是DNA上仍沾有的0.02%蛋白质是转化因子呢？有没有比细菌更为简单的实验材料？,三、 1952年,赫,尔希,和,蔡斯,噬菌体,侵染细菌的实验,DNA,1、,T,2,噬菌体,：,头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成，头部内有DNA；,一种专门寄生在大肠杆菌,（单细胞原核生物）,体内的病毒。,浸染大肠杆菌后，会在自身的遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体达到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放子代噬菌体。,蛋白质,C、H、O、N、S,C、H、O、N 、P,2、研究方法,同位素标记法,蛋白质的组成元素：,DNA,的组成元素：,C,、,H,、,O,、,N,、,S,C,、,H,、,O,、,N,、,P,（标记,35,S,）,（标记,32,P,）,同位素标记法,同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物，化学性质不会改变，科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫同位素标记法。,如何让噬菌体被标记？,?,3、实验材料：,噬菌体、大肠杆菌,4、实验步骤：,.,标记,大肠杆菌,：,.,标记,噬菌体,：,.,标记的,噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌,：,.,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,）,.,观察放射性,离心,离心,实际实验室操作,搅拌：是吸附在细菌上的是噬菌体与细菌分离；,离心：让上清液析出重量较轻的噬菌体颗粒，离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。,亲代噬菌体,寄主细菌内,（大肠杆菌）,子代噬菌体,实验结论,DNA,是遗传物质,5、实验结果,35,S,32,P,没有被标记,35,S,标记蛋白质,32,P,标记,DNA,无,35,S,标记蛋白质,无,32,P,标记,DNA,无,35,S,标记的,蛋白质,有,32,P,标记的,DNA,噬菌体的DNA注入到了细菌体内,噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内,两组实验结果:,第一,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。,第二,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。,?,进一步观察发现：,细菌裂解释放出来的噬菌体中，可以检测到,32,P标记的DNA，却不能检测到,35,S标记的蛋白质。,赫尔希和蔡斯的实验表明：,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。,结论：,DNA是遗传物质,。,6,、实验,过程,：,放射性,放射性,生物必修2,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,用放射性同位素,35,S标记噬菌体外壳蛋白质,细菌内无放射性,子代噬菌体,用放射性同位素,32,P标记内部DNA,细菌内有放射性,子代噬菌体,思考:,1.艾弗里和赫尔希等人的两个实验在设计思路上有相同的地方吗？,2.为什么赫尔希的实验结论对支持DNA是遗传物质更有说服力？,四、 1956年,烟草花叶病毒,感染,烟草,实验,1、烟草花叶病毒（,TMV,）,图4-4 烟草花叶病毒,正常叶 病叶,生物必修2,2、实验过程：,结论：,在只有RNA的病毒中，RNA是遗传物质。,3、分析与结论：,TMV,蛋白质,RNA,生物必修2,五：,因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说,DNA是主要的遗传物质,。,本课小结,一、对遗传物质的早期推测：,20,世纪,20,年代,蛋白质是生物的遗传物质,20,世纪,30,年代,蛋白质是遗传物质的观点占,主导地位。,二,肺炎,双球菌转化实验,体外转化实验,（,1944,年，艾弗里）,体内转化实验,（,1928,年，格里菲思）, 无毒,R,型活细菌 活小鼠, 有毒,S,型活细菌 死小鼠, 有毒,S,型死细菌 活小鼠, 活,R +,加热杀死的,S,死小鼠,结论,1,：,S,型细菌中有一种“转化因子”能使,R,型活细菌转化为,S,型活细菌。,S,型,蛋白质,分别与,R,型活细菌混合培养,R,多糖,DNA,R,S,结论,2,：“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。,本课小结,三 噬菌体侵染细菌实验,亲代噬菌体,寄主细菌内,子代噬菌体,实验结论,35,S,标记蛋白质,无,35,S,标记蛋白质,外壳蛋白质无,35,S,DNA,是遗传物质,32,P,标记,DNA,无,32,P,标记,DNA,DNA,有,32,P,标记,噬菌体的基本结构,外壳：蛋白质,内部：,DNA,分子,过程及结论,结论：子代噬菌体的各种性状，是通过亲代,DNA,遗传的，,DNA,是,遗传物质，蛋白质不是。,本课小结,四,生物的遗传物质,细胞生物的遗传物质为,DNA,病毒的遗传物质为,DNA,或,RNA,DNA,是主要的遗传物质,。,本课小结,2,、,T,2,噬菌体的结构组成为,：,A,、蛋白质、脂类,B,、糖类、蛋白质,C,、蛋白质、,DNA D,、蛋白质、,RNA,3,、“,DNA,是主要的遗传物质”是指：,A,、遗传物质的主要载体是染色体,B,、大多数生物的遗传物质是,DNA,C,、细胞里的,DNA,大部分在染色体上,D,、染色体在遗传上起主要作用,1,、格里菲思提出的“转化因子”，后来被艾弗里证实了它的化学成分，它是：,A,、,DNA B,、蛋白质,C,、多糖,D,、脂质,课堂练习,课堂练习,4,、肺炎双球菌的转化实验，不能证明的是：,A,、,DNA,是遗传物质,B,、,DNA,控制蛋白质的合成,C,、蛋白质不是遗传物质,D,、染色体是遗传物质的主要载体,5,、,噬菌体侵染细菌的正确顺序是 ：,A,、注入,-,吸附,-,释放,-,组装,-,复制,B,、复制,-,组装,-,释放,-,吸附,-,注入,C,、吸附,-,注入,-,复制,-,组装,-,释放,D,、吸附,-,注入,-,组装,-,复制,-,释放,6,.证明,DNA,是遗传物质的著名的实验是,实验和,_,的实验。,7,.某科学家用同位素标记法作了噬菌体侵染细菌的实验:噬菌体的,DNA,用,32,P,标记,蛋白质用,35,S,标记,细菌的,DNA,用,31,P,标记,蛋白质用,32,S,标记。侵染结果表明,子代噬菌体与亲代噬菌体特性相同。回答：,（1）子代噬菌体的,DNA,中含有上述元素的,。,（2）子代噬菌体的蛋白质分子 中含有上述元素的,。,（3）此实验证明了,。,31,P,、,32,P,32,S,DAN,是遗传物质,肺炎双球菌转化,噬菌体侵染细菌,填充题:,反馈练习,D,8,注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（ ）,AR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型肺炎双球菌,生物必修2,9,. 在肺炎双球菌转化实验中，在培养有R型细菌的A、B、C、D四个试管，依次分别放入S型细菌的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现有R型细菌转化的是（ ）,A B C D,A,生物必修2,10,. 下列生物中只含一种核酸的是,（ ）,A玉米,B草履虫,C金鱼,D流感病毒,D,生物必修2,11,. 所有病毒的遗传物质（,),A都是DNA,B都是RNA,C是DNA或RNA,D是DNA和RNA,C,生物必修2,12,. 噬菌体侵染细菌的实验能证明的是（ ）,ADNA是主要的遗传物质,B蛋白质是遗传物质,CDNA是遗传物质,DDNA能产生可遗传的变异,C,生物必修2,13,. 下列说法正确的是（ ）,A一切生物的遗传物质都是DNA,B一切生物的遗传物质都是RNA,C一切生物的遗传物质是核酸,D一切生物的遗传物质是蛋白质,C,生物必修2,14,. 噬菌体在繁殖的过程中所利用的原料是( ),A自身的核苷酸和氨基酸,B自身的核苷酸和细菌的氨基酸,C细菌的核苷酸和氨基酸,D自身的氨基酸和细菌的核苷酸,C,生物必修2,15,. 用,32,P标记噬菌体的DNA，用,35,S标记细菌的蛋白质，用这种噬菌体去侵染大肠杆菌，则新生的噬菌体可含有（ ）,A,32,P,B,35,S,C,32,P和,35,S,D二者皆无,C,生物必修2,DNA,蛋白质,生物必修2,Elements,下课咯,O(_)O,