资源简介

(共34张PPT)
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
问题探讨
1891年
1866年
1909年
1903年
孟德尔发现遗传定律
科学家描述减数分裂全过程
萨顿假说：基因在染色体上
摩尔根证明基因在染色体上
20世纪中叶
染色体主要由蛋白质和DNA组成
遗传物质是蛋白质还是DNA
一、对遗传物质的早期推测
20世纪20年代：
氨基酸 多肽 蛋白质
认为蛋白质是生物体的遗传物质
20世纪30年代：
4种脱氧核苷酸
DNA
认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。
A
脱氧核糖
T
脱氧核糖
C
脱氧核糖
G
脱氧核糖
美.艾弗里
英.格里菲思
观点：遗传物质是蛋白质
二、肺炎链球菌的转化实验
（1）实验材料：
肺炎链球菌、小鼠（体内）
S型细菌 R型细菌
菌落
菌体
有无毒性
表面光滑
表面粗糙
有致病性，可使人和小鼠患肺
炎，小鼠并发败血症死亡
无致病性
多糖类的荚膜
1.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
第一组
不死亡
第二组
死亡
第三组
不死亡
第四组
死亡
注射R型
活细菌
注射S型
活细菌
注射加热致死的S型细菌
将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射
（2）实验过程及结果
说明R型活细菌
不会使小鼠死亡
说明S型活细菌
会使小鼠死亡
说明加热致死的S型活细菌会使小鼠死亡
第四组小鼠为什么会死亡？体内分离出的S型细菌从哪里来？
R型菌
S型菌
转化因子
S型菌
后代
加热杀死的 S型菌
已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化成为S型活细菌的活性物质------转化因子。
思考：
（3）实验结论
【典例】格里菲思在小鼠身上进行了著名的肺炎链球菌转化实验，下列关于该实验的结论，错误的是 (　　)
A．说明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
B．说明R型活细菌在一定条件下能够转化为S型细菌
C．说明R型活细菌是无毒性的
D．说明加热致死的S型细菌是无致病性的
A
哪种物质是转化因子？
加热杀死的S型细菌
多糖
DNA
蛋白质
脂类
？
RNA
2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
（1）实验材料：
肺炎链球菌、培养基（体外）
（2）实验思路：
将去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质的S型细菌的细胞提取物分别加入R型活细菌的培养基中，观察除去相关物质后提取物的功能。
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取物
+
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取物
+
混合
混合
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取物
+
混合
DNA酶
（蛋白酶或RNA酶、酯酶）
S型细菌
R型细菌
只长R型细菌
S型细菌
R型细菌
②-④
⑤
①
（3）实验过程及结果
含DNA，RNA，蛋白质，脂质等
说明细胞提取物含有转化因子
说明DNA是转化因子
说明DNA是转化因子，
其他物质不是转化因子
（4）实验结论
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，而蛋白质等不是遗传物质。
（5）实验注意
①转化的实质并不是基因突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。
②在转化过程中，并不是所有的R型细菌均转化成了S型细菌，而只是少部分R型细菌转化为S型细菌。
【典例】某研究人员模拟肺炎链球菌转化实验，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(　)
存活、死亡、存活、存活　
1. 实验者：
赫尔希和蔡斯
2. 实验材料：
T2噬菌体
三、噬菌体侵染细菌实验
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
3. 实验方法：
放射性同位素标记技术
蛋白质:
DNA：
C、H、O、N、S
C、H、O、N、P
35S标记蛋白质外壳
32P标记DNA
4.噬菌体
（1）生活方式：
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
（2）结构与成分：
头部和尾部的外壳都是蛋白质构成的，头部内含有DNA。
侵入别的细菌
合成
组装
释放
吸附
注入
5.噬菌体侵染大肠杆菌过程
（1）吸附
（2）注入：DNA进入大肠杆菌，蛋白质外壳留在外面
（3）合成

（4）组装
（5）释放
5.噬菌体侵染大肠杆菌过程
（1）培养带标记的噬菌体
6.实验过程
含35S的培养基+大肠杆菌
含32P的培养基+大肠杆菌
含35S的大肠杆菌
含32P的大肠杆菌
+噬菌体
+噬菌体
蛋白质
含35S的噬菌体
DNA
含32P的噬菌体
35S标记的噬菌体
未标记的
大肠杆菌
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
说明蛋白质没有进入大肠杆菌；
子代噬菌体不具有亲代噬菌体的蛋白质。
（2）用35S或32P标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌
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。
32P标记的噬菌体
子代噬菌体中含32P
未标记的
大肠杆菌
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
DNA才是噬菌体的遗传物质
注意：不能说蛋白质不是遗传物质。
说明DNA进入大肠杆菌；
子代噬菌体具有亲代噬菌体提供的DNA。
（2）用35S或32P标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌
7.实验结论：
8.实验误差分析
（1）35S标记的实验发现沉淀物中也有放射性，原因是：
搅拌不充分，导致部分蛋白质外壳吸附在细菌上，离心时随细菌到沉淀物中。
（2）32P标记的实验发现上清液中也有放射性，原因是：
保温时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌；
保温时间过长，部分子代噬菌体已经释放。
【典例】(不定项)某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，过程如图所示。下列有关分析不正确的是(　　)
A．理论上，b和c中不应具有放射性
B．实验中b含少量放射性与过程①中培养时间过长或过短有关
C．实验中c含有放射性与过程④中搅拌不充分有关
D．该实验证明了DNA是遗传物质
BC
DNA
是遗传物质
1928年 格里菲思 ——体内转化实验
1944年 艾弗里——体外转化实验
1952年 赫尔希、蔡斯——噬菌体侵染细菌实验
经典实验
DNA是唯一的遗传物质吗？
四、RNA是遗传物质的实验证据
背景知识
烟草花叶病毒（TMV）是由RNA和蛋白质组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。
烟草花叶病毒
左：正常烟叶 右：病叶
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
患病
不患病
1.烟草花叶病毒侵染烟草实验
生物类型 所含核酸 遗传物质 举例
细胞生物 真核生物 酵母菌、玉米、人
原核生物 大肠杆菌、蓝细菌
非细胞生物 DNA病毒 T2噬菌体
RNA病毒 人类免疫缺陷病毒、
SARS病毒
DNA和RNA
DNA
RNA
DNA
RNA
DNA
绝大多数生物的遗传物质是_____，只有极少数生物的遗传物质是_____。所以说，_____是主要的遗传物质。
DNA
RNA
DNA
2.DNA是主要的遗传物质：
课时练大本78页
D
【典例】下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是(　　)
A．豌豆的遗传物质主要是DNA
B．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D．酵母菌的遗传物质主要分布在细胞核中
具体的某种生物的遗传物质的化学本质是唯一确定的，豌豆的遗传物质是DNA
酵母菌的遗传物质是DNA,DNA主要分布在细胞核中，细胞质（如线粒体）中，也有少量DNA。
科学方法
与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
例如，在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，
与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”。
例如，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了“减法原理”。
一、概念检测
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. DNA
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DNA
C.病毒中有DNA，但没有蛋白质
D.细菌中有DNA，但没有蛋白质
D
练习与应用（P47）
A
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。
子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息，以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。
练习与应用（P47）
二、拓展应用
2.结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，分析DNA作为遗传物质所具备的特点。
①能够精确的自我复制；
②能够指导蛋白合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程；
③具有储存遗传信息的能力，结构比较稳定，等等。
练习与应用（P47）
3.1 DNA是主要的遗传物质
一.对遗传物质的早期推测
二.肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验
(1)实验材料: , 。
比较R型细菌和S型细菌
(2)实验过程及结果(理解)
(3)实验结论
2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
(1)实验材料 (2)实验思路
(3)实验过程及结果(理解)
(4)实验结论 (5)实验注意
三.噬菌体侵染细菌实验
1.实验者 2.实验材料 3.实验方法
4.噬菌体:(1)生活方式(2)结构与成分
5.噬菌体侵染大肠杆菌过程
6.实验过程
(1)培养带标记的噬菌体
(2)用35S或32P标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌
35S标记噬菌体，离心结果是：
32P标记噬菌体，离心结果是：
7.实验结论及注意
8.实验误差分析
（1）35S标记组,沉淀物中也有放射性,原因：
（2）32P标记组,上清液中也有放射性,原因：
四.RNA是遗传物质的实验证据
1.烟草花叶病毒侵染烟草实验（理解）
2.DNA是主要遗传物质：黑体字
生物遗传物质归纳表格
课后题：DNA作为遗传物质具备的特点
生物类型 所含核酸 遗传物质 举例
细胞生物 真核生物
原核生物
非细胞生物 DNA病毒
RNA病毒

展开更多......

收起↑