资源简介

(共31张PPT)
第1节 DNA是主要的遗传物质
摩尔根和他的学生又经过十多年的努力，证明了基因在染色体上线性排列。
约翰逊
“遗传因子” 改名“基因”。
萨顿提出“基因位于染色体上”的假说。
孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由遗传因子控制。
摩尔根与白眼果蝇结缘，证明基因位于染色体上。
（类比推理法）
（假说——演绎法）
一、遗传物质早期推测
问题 探讨
20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由蛋白质和DNA组成。这两种物质，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物界激烈的争论。
你认为遗传物质可能具有什么特点？
讨论
①分子结构具有相对的稳定性；
②能够自我复制，保持前后代的连续性
③能通过指导蛋白质合成，控制生物性状；
④能产生可遗传的变异。。。。。。
2.根据以上特点，你认为染色体上的什么物质可能是遗传物质？如何设计实验证明？
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代
20世纪30年代
没发现其他大分子有类似的结构特点。
是生物体的遗传物质
对DNA结构没有清晰认识。
是遗传物质的观点仍占主导地位
蛋白质
蛋白质
自主学习：阅读课本42页了解早期人们对遗传物质的推测及观点
一、遗传物质早期推测
二、肺炎双球菌的转化实验
实验一、格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验（1928）
1.实验目的：
2.实验材料：
两种肺炎双球菌、小鼠
项目 S型细菌 R型细菌
菌体
菌落
有无毒性
表面光滑
表面粗糙
有
无
研究DNA和蛋白质谁是遗传物质？
二、肺炎双球菌的转化实验
实验一、格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验（1928）
请同学们仔细阅读课本43页，并用平板AR软件扫描纸片①，完成格里菲思的肺炎双球菌体内转化的模拟实验，并思考下列问题。
问题：①第四组小鼠为什么会死亡呢？
②活的S型细菌如何出现？
③什么使活R型细菌转变成活的S型细菌？
二、肺炎双球菌的转化实验
①注射R型活细菌，小鼠不死亡
②注射S型活细菌，小鼠死亡，并从中分离出S型活菌
③注射加热致死的S型细菌，小鼠不死亡
④将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射，小鼠死亡，并从其中分离出S型活菌
实验一、格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验（1928）
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。
①第四组小鼠为什么会死亡呢？
②活的S型细菌如何出现？
③什么使活R型细菌转变成活的S型细菌？

哪种物质是转化因子？
实验结论:
问题
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”。
二、肺炎双球菌的转化实验
关键思路：单独的、直接的观察S型细菌的各种物质的作用。
“转化因子”是什么，关键思路是什么？
二、肺炎双球菌的转化实验
实验二、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验
自变量控制中的“加法原理”：人为增加某种影响因素的方法。
将S型菌破碎后，制成无菌提取液
多糖
脂质 蛋白质
RNA DNA……
多糖
蛋白质
RNA
DNA
脂质
含R型细菌的培养基
加入
S型细菌细胞某种提取物
提纯各物质
R型细菌
S型细菌
二、肺炎双球菌的转化实验
请同学们仔细阅读课本44页，并用平板AR软件扫描纸片②，完成艾弗里的肺炎双球菌体外转化的模拟实验，并思考下列问题。
实验二、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验
二、肺炎双球菌的转化实验
实验二、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验
自变量控制中的“减法原理”：人为去除某种影响因素的方法。
实验结论：
S型细菌的 是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
DNA
DNA才是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
R型细菌
S型细菌
R型细菌
二、肺炎双球菌的转化实验
加热致死的S型菌能使R型活菌发生转化作用的原理是什么？
蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。
加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但其内部的DNA在加热结束后随着温度的降低又逐渐恢复活性。
处于感受态的R型细菌能够接受S型细菌的DNA片段并整合到R型细菌的DNA中。
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
转化的实质是 。
基因重组
二、肺炎双球菌的转化实验
项目 体内转化实验 体外转化实验
培养细菌 体内培养 体外培养
实验结果 已经被加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为________ 能使R型细菌转化为S型细菌
实验结论 已经被加热杀死的S型细菌体内含有某种“ ” 是S型细菌的遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质
联系 ①所用材料相同，都是 ； ②体内转化实验是基础，仅说明加热后杀死的S型细菌体内含有 ，而体外转化实验则进一步说明 ； ③实验设计都遵循 原则 小鼠
培养基
S型细菌
S型细菌的DNA
转化因子
DNA
某种“转化因子”
“转化因子”就是DNA
对照原则、单一变量
R型和S型肺炎双球菌
练习 反馈
1、肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，R型肺炎双球菌的菌落是光滑的
B．S型菌的DNA经加热后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活
C．从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌
D．该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的
D
练习 反馈
2、在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是下图哪个选项（ ）
B
艾弗里的实验中，DNA纯度最高时仍然还有0.02%的蛋白质，是否是0.02%的蛋白质在起作用呢，如何获取单独的DNA或者蛋白质进行实验？有没有比细菌更为简单的实验材料？
核酸
内有核酸
内有
核酸
蛋白质
蛋白质
蛋白质
烟草花叶病毒 腺病毒 大肠杆菌噬菌体
三、噬菌体侵染细菌的实验
实验三、噬菌体侵染细菌的实验
（1）实验材料：
T2噬菌体和大肠杆菌。
（2）设计思路：
放射性同位素标记法（分别标记蛋白质和DNA）
C、H、O、N、S
C、H、O、N 、P
——用32P标记
——用35S标记
蛋白质组成元素：
DNA组成元素：
（3）实验方法：
设法把DNA与蛋白质分开，单独地直接去观察它们的作用。
DNA和蛋白质，应分别标记哪一种元素？
三、噬菌体侵染细菌的实验
怎样将35S和32P标记到噬菌体的蛋白质和DNA上？
培养基提供35S（或32P）
培养35S（32P）的细菌
用35S（32P）的细菌培养噬菌体
蛋白质含有 35S（或DNA含有32P）的噬菌体
三、噬菌体侵染细菌的实验
假设①：噬菌体的DNA进入细菌，蛋白质外壳未进入
假设②：噬菌体的蛋白质外壳进入细菌，DNA未进入
假设③：噬菌体的DNA和蛋白质外壳都进入了细菌
噬菌体是如何侵染细菌的呢
大肠杆菌
大肠杆菌
DNA是遗传物质
不确定谁是遗传物质
蛋白质是遗传物质
假设①：
三、噬菌体侵染细菌的实验
大肠杆菌
大肠杆菌
假设②：
大肠杆菌
大肠杆菌
假设③：
三、噬菌体侵染细菌的实验
（4）实验过程
三、噬菌体侵染细菌的实验
请同学们仔细阅读课本45页，并用平板AR软件扫描纸片③，完成噬菌体侵染细菌的模拟实验。
实验结论：
DNA是真正的遗传物质。
三、噬菌体侵染细菌的实验
35S标记的实验发现沉淀物中也有放射性，可能是什么原因造成的？
32P标记的实验发现上清液中也有放射性，可能是什么原因造成的？
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。
搅拌不充分、离心时间过短、转速过低等原因使有少量含35S的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了少量的放射性。
三、噬菌体侵染细菌的实验
三、噬菌体侵染细菌的实验
比较肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
项目 肺炎双球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验
设计思路 处理方法 直接分离：分离S型细菌的 等，分别与R型细菌混合培养 同位素标记法：分别用同位素___________标记______________
检测方式 观察__________ 检测______________________
结论 S型细菌的DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。DNA才是遗传物质。 DNA才是真正的遗传物质。
DNA、荚膜多糖、蛋白质
35S、
32P
蛋白质和DNA
菌落类型
放射性同位素存在位置
设法将 与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能。
DNA
四、烟草花叶病毒感染实验
烟草花叶病毒
RNA
蛋白质
左：正常烟叶 右：病叶
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
：
结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
四、烟草花叶病毒感染实验
RNA裸露的感染效率很差，如何改进实验？
TMV 1
TMV 2
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
：
结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
不同生物体内遗传物质
绝大多数生物的遗传物质是 ；只有少部分生物的遗传物质是 。
DNA
RNA
DNA是主要的遗传物质。
DNA
RNA
DNA
生物类型 遗传物质 实例
有细胞结构的生物 真核生物 玉米、小麦、人
原核生物 乳酸菌、蓝藻
无细胞结构的生物 DNA病毒 T2噬菌体
RNA病毒 烟草花叶病毒
知识小结
练习 反馈
3、为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
C
练习 反馈
4、 烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）均为能感染烟叶使之出现感染斑的RNA病毒，都可因苯酚的处理而发生RNA与蛋白质的分离，由于亲缘关系很近，两者能重组，其RNA和蛋白质形成杂种“病毒感染烟叶”（下图），请依图简答下列问题。烟叶被不同病毒成分感染图解：
（l）l与2，3与4的结果不同，说明 。
（2）2与4的结果不同，说明_____________________。
（3）图中5被杂交病毒感染后，在繁殖子代病毒过程中合成蛋白质的模板来自 ，合成蛋白质的原料氨基酸由 提供。
（4）图中6被杂交病毒感染后，繁殖出的子代病毒将具有来自的________RNA和来自__________的蛋白质。
RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
不同的RNA控制合成不同的蛋白质表现不同性状
TMV的RNA
烟草细胞（寄生）
HRV病毒
HRV病毒
谢谢观看!

展开更多......

收起↑