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(共30张PPT)
1
1865年
孟德尔提出遗传定律
遗传物质是蛋白质还是DNA
2
1891年
科学家描述减数分裂全过程
3
1903年
基因和染色体存在平行关系，萨顿提出假说
5
20世纪中叶
染色体主要由蛋白质和DNA组成
1909年
4
摩尔根证明：
基因在染色体上
SZ-LWH
情 景 回 顾
SZ-LWH
遗传物质必然要能：
储存大量的遗传信息……
遗传物质应该具有什么特点呢？
3.1 DNA是主要的遗传物质
Which one
do you want
任务1.阅读教材P42，理解遗传物质的早期推测及依据
一、对遗传物质的早期推测
由于对DNA分子的结构没有清晰的了解，人们认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
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。
20世纪20年代
氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。
没发现其他大分子有类似的结构特点
蛋白质是生物体的遗传物质。
20世纪30年代
二、肺炎链球菌体内转化实验
任务2.阅读教材P43，分析本实验的材料、过程、结果分析结论等
1
格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验（1928）
项目 S型细菌 R型细菌
菌落
菌体
有无毒性
表面光滑 Smooth
表面粗糙 rough
有（可使小鼠致死）
无（小鼠不致死）
多糖类的荚膜
⑴、实验材料——
肺炎链球菌
实验证据？
⑶.肺炎链球菌体内转化实验的结果分析及结论
1.对比第一、二组实验，这说明了什么？
2.对比第二、三组实验，说明了什么？
3.从第四组小鼠分离出的S型细菌来自哪里？
4.转化产生的S型活细菌的后代也是有致病性的S型细菌，这说明什么？
转化的性状可以遗传。
S型细菌有毒，R型细菌无毒
加热致死的S型细菌不会使小鼠死亡
由R型活细菌转化而来。
实验结论：
已经被加热杀死的S型细菌，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” 。
请尝试写出实验的设计思路(酶解法)？
多糖
加热杀死
的S型细菌
脂类
蛋白质
RNA
DNA
加热杀死的S型菌体内含有多种物质，究竟转化因子是什么？
思考讨论:
用酶解法向每个小组分别加入不同的酶，去除细胞提取液中各种成分后，观察能否使R型细菌发生转化。
2
艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验（20世纪40年代）
任务3.阅读教材P44，分析本实验遵循的实验原则、自变量控制的方法、实验结果结论
组别 S型细菌细胞提取物的处理方法 实验结果
第一组
第二组 第三组 第四组 第五组
加入到有R型活细菌的培养基中
S型细菌细胞提取物
基因重组
R型细菌转化为S型细菌的本质是什么？
S型菌
荚膜
控制荚膜形成的X基因
加热
杀死
被破坏的S型菌
X基因吸附在R型菌表面
X基因进入R型菌
重组
R型菌转化成S型菌
实现转化时遗传物质来自S型细菌，原料和能量均来自R型细菌。
典例1.（绿皮P72）某同学根据肺炎链球菌转化实验过程，设计如下四组实验，判断下列各组实验中小鼠的存活情况：
①S型细菌的DNA＋DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠；
②R型细菌的DNA＋DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠；
③R型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射入小鼠；
④S型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射入小鼠。
（1）小鼠存活的是 　①③④　 ，小鼠死亡的是 　②　 。（均填序号）
（2）请解释各组小鼠存活与死亡的原因。
①③④　
②　
略　
典例1（绿皮P72）：研究表明，在肺炎链球菌转化实验中，小鼠体内的两种细菌含量变化如图所示：
（1）S型活细菌是怎样产生的？
加热致死的S型细菌的DNA将R型细菌转化为S型活细菌。
（2）S型细菌是有毒性的，据此推测曲线BC段上升的原因是什么？
有毒的S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力降低，R型细菌、S型细菌数量都增加。
（3）后期出现的大量S型细菌是怎样产生的？
由R型细菌转化成的S型细菌繁殖而来的。
典例2.（绿皮P73）为研究使肺炎链球菌发生转化的物质，某学习小组进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A.该实验的假设是使肺炎链球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA
B.该实验控制自变量用到了减少提取物种类的“减法原理”
C.若三组培养皿中都只有一种菌落，则说明使肺炎链球菌发生转化的物质是DNA
D.R型细菌发生转化的实质是发生了遗传物质的改变
C　
三、噬菌体侵染细菌的实验（1952）
任务4.阅读教材P44-45，分析本实验的材料、方法、过程、结果分析结论等
主要组成元素
C、H、O、N、P
主要组成元素
C、H、O、N、S
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部含有DNA。
讨论：噬菌体侵染细菌的过程是怎样的？观察视频并总结噬菌体侵染细菌的过程？细菌为噬菌体繁殖提供了什么
1
实验材料:
T2噬菌体、大肠杆菌
同位素标记法
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
同位素标记法
32P标记的噬菌体
35S标记的噬菌体
主要组成元素
C、H、O、N、P
主要组成元素
C、H、O、N、S
2
实验方法:
3
噬菌体侵染细菌的实验过程（赫尔希和蔡斯）
思考：怎样才能用含35S、32P的物质分别标记噬菌体的蛋白质和DNA？
+
培养
培养
35S标记的_______
32P标记的_______
T2噬菌体
T2噬菌体
T2噬
菌
体
+
培养
含32P的
_________
大肠杆菌
含32P的细菌培养基
大肠杆菌
含35S的
_________
大肠杆菌
含35S的细菌培养基
+
培养
大肠杆菌
甲组
乙组
步骤①：在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌
步骤②：再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到蛋白质含35S或DNA含32P的噬菌体
（标记大肠杆菌）
（标记噬菌体）
步骤③：用35S或32P标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌。
3
噬菌体侵染细菌的实验过程（赫尔希和蔡斯）
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
使上清液析出噬菌体颗粒，沉淀物留下被感染的大肠杆菌
(1)甲组
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
沉淀物放射性很低
子代噬菌体中无35S
上清液放射性很高
实验分析
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。
沉淀物出现放射性原因？
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。
步骤③：用35S或32P标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌。
3
噬菌体侵染细菌的实验过程（赫尔希和蔡斯）
(2)乙组
32P标记的噬菌体
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
沉淀物放射性很高
T2噬菌体中的DNA进入了大肠杆菌。
沉淀物放射性很高说明？
上清液出现放射性原因？
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，部分细菌裂解，释放出子代噬菌体。
实验分析
上清液放射性很低
4
实验结果与结论:
35S标记的实验 32P标记的实验
标记部位
放射性情况 上清液
沉淀物
放射性有无（或高低）原因
子代噬菌体
蛋白质
很高
DNA
很低
蛋白质未进入细菌中
DNA进入细菌中
很高
很低
实验结论：
DNA才是真正的遗传物质。
分析实验结果说明：子代噬菌体体内有亲代噬菌体的DNA，但没有其蛋白质。
有32P标记的DNA
无35S标记的蛋白质
补充：同时还能证明DNA能够指导蛋白质的合成 。
典例3：（绿皮P74）如图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，根据图示并结合教材内容回答下列问题：
（1）为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌体？
因为噬菌体营寄生生活，只有在细菌体内才能进行增殖，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体，而不能直接用培养基培养噬菌体。
（2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现沉淀物中也有少量放射性，可能是什么原因造成的？
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。
典例3：（绿皮P74）如图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，根据图示并结合教材内容回答下列问题：
（3）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现上清液中放射性也较高，可能是什么原因造成的？
保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。
（4）用一个32P标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，子代噬菌体被标记的情况是什么？如果用一个35S标记的噬菌体侵染32P标记的细菌，子代噬菌体被标记的情况是什么？
第一种情况是子代噬菌体被32P和35S标记；第二种情况是子代噬菌体被32P标记，没有被35S标记。
四、生物的遗传物质
任务5.阅读教材P44-45，思考生物的遗传物质是否都是DNA？
1
烟草花叶病毒感染烟草的实验
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
实验过程及现象
RNA
蛋白质
实验结论：
RNA
蛋白质
是烟草花叶病毒的遗传物质， 不是烟草花叶病毒的遗传物质。
TMV 2
RNA 2
蛋白质 2
蛋白质 1+RNA 2
TMV 2
TMV 1
RNA 1
蛋白质 1
蛋白质 2+RNA 1
TMV 1
烟草花叶病毒重建（重组）实验示意图
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
：
拓 展
任务三：填写下表，分析生物所含核酸和遗传物质：
生物类型 所含核酸 遗传物质 举例
细胞生物 真核生物 动物、植物、真菌
原核生物 细菌、蓝细菌
非细胞生物 DNA病毒 T2噬菌体
RNA数病毒 艾滋病病毒、新型冠状病毒
DNA和RNA
DNA
RNA
DNA
RNA
DNA
DNA是主要的遗传物质：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_____。因此，_____是主要的遗传物质。
DNA
RNA
DNA
2
归纳生物的遗传物质
典例3.（绿皮P76）如图表示科研人员探究烟草花叶病毒（TMV）遗传物质的实验过程，由此可以判断（　　）
A.水和苯酚的作用是水解病毒的蛋白质和RNA
B.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中
C.接种RNA后，烟草感染的病毒与TMV相同
D.RNA是TMV的主要遗传物质
C　
典例4.（绿皮P76）下列关于生物遗传物质的说法，正确的是（　　）
A.同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA
B.DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA
C.真核生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质都是RNA
D.肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质
A　
一、概念检测（教材P47）
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
A
二、拓展应用（教材P47）
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。
噬菌体在侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内的主要是DNA,而蛋白质外壳却留在大肠杆菌外面。因此，大肠杆菌裂解后，释放出的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。
（教材P47）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。
肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明，作为遗传物质至少要具备以下几个特点：能够精确地自我复制；能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢的过程；具有储存遗传信息的能力；结构比较稳定，等等。
典例5.（绿皮P78）结合遗传物质的相关实验，回答下列问题：
（1）艾弗里及其同事进行肺炎链球菌的转化实验中，实验成功的最关键的设计思路是 　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　　。
运用“减法原理”，每个实验组特异性地去除了一种物质后，观察实验结果的变化　
（2）上述实验证明了 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质　
（3）后来，赫尔希和蔡斯用 　　　　　　　　　　技术，进一步表明　 才是噬菌体的遗传物质。实验包括4个步骤：①噬菌体与大肠杆菌混合培养；②35S和32P分别标记噬菌体；③放射性检测；④离心分离。该实验步骤的正确顺序是 　　　　（填序号）。
放射性同位素标记
DNA
②①④③
（4）用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现放射性物质存在于 　　　 （填“上清液”或“沉淀物”）中。
沉淀物
（5）在上述实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内， 　　（填“会”或“不会”）导致实验误差。简述理由：　　　　　　　　　 。
没有侵染到大肠杆菌内的噬菌体，离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性
会

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