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(共29张PPT)
3.1 DNA是主要的遗传物质
学习目标
1.掌握肺炎链球菌体内和体外转化实验的过程和结论。
2.初步形成遗传物质的结构与功能相统一的观点。　
3.认同科学结论获得的最基本的方法是实证，提升科学思维能力。　
4.体验科学探究的思路和方法，运用归纳和概括的方法，归纳出DNA是主要的遗传物质。
5.探讨实验技术在证明DNA是主要的遗传物质中的作用，理解遗传物质的本质。
问题探讨
20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。
讨论
1.你认为遗传物质可能具有什么特点？
2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？
蛋白质
染色体
遗传物质应能够储存大量的遗传信息；
可以准确地复制，并传递给下一代；
结构比较稳定。
1．20世纪20年代
（1）观点：　　　　　是生物体的遗传物质。
（2）理由：
　 ①它是大约20种的　　　　　组成的。
　 ②氨基酸有多种的__________，可能蕴含有____________。
排列顺序
蛋白质
氨基酸
遗传信息
一、对遗传物质的早期推测
2． 20世纪30年代
（1）观点：人们认识到 的重要性，但是蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。
（2）对DNA分子的认识：
①DNA分子是由许多___________聚合而成的生物大分子。
②脱氧核苷酸有四种，化学组成包括________、碱基和__________。
磷酸
DNA
脱氧核苷酸
脱氧核糖
1．格里菲思肺炎链球菌体的转化实验（体内）
R型菌
（菌落粗糙、无毒性）
S型菌
（菌落光滑、有毒性）
多糖类荚膜
（具有保护作用）
S、R型细菌的区别
二、肺炎链球菌的转化实验
S、R型细菌的区别
菌落 荚膜 毒性
R型菌 粗糙 荚膜
S型菌 光滑 荚膜
无
有
无毒
有毒
菌落粗糙
菌落光滑
①R型菌
②S型菌
③
加热
杀死
+
混合
④
肺炎链球菌转化实验过程
所谓的死只是它没有了独立的感染能力，并不代表遗传物质被彻底破坏。
加热杀死的S型细菌使活的R型细菌发生了转化，转化成了活的S型细菌。
S型细菌使小鼠死亡
A. R活 小鼠不死亡
B. S活 小鼠死亡，分离出S活
C. S死 小鼠不死亡
D. R活+S死 小鼠死亡，分离出S活
（1）对比A.B组的实验现象，说明了？
（2）你如何理解C组中的加热杀“死”？
肺炎链球菌体内转化实验结果：
（3）为什么D组会出现S型细菌？
过程探究1
结论：已经加热杀死的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
这种转化因子究竟是什么物质呢？
S型细菌的细胞提取物
分别与R型细菌混合培养
不处理
处理
蛋白酶
RNA酶
酯酶
DNA酶
R型、S型
R型、S型
R型、S型
R型、S型
R型
2．艾弗里肺炎链球菌体的转化实验（体外）
(2)结论： 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
DNA
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）。
加法原理：在对照实验中，与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。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。
减法原理：在对照实验中，与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。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。
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
(1)S型细菌的DNA可使小鼠死亡(　　)
(2)格里菲思的实验结果没有具体证明哪一种物质是遗传物质(　　)
(3)艾弗里的实验证明转化因子是DNA(　　)
×
√
√
理解巩固
三、噬菌体侵染细菌的实验
1.实验者： 。
2.实验方法： 技术。
3.实验材料：T2噬菌体(如图所示)。
赫尔希和蔡斯
放射性同位素标记
T2噬菌体的模式图
成分只有蛋白质（60%）和DNA（40%）。
仅能在大肠杆菌内繁殖。
繁殖时，仅将遗传物质导入大肠杆菌，其他物质保留在体外。
组装
合成
注入
吸附
释放
侵入别的细菌
4.噬菌体侵染细菌的动态过程
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 35S ）
（标记 32P）
如何获得被同位素标记的噬菌体？
培养大肠杆菌
培养T2噬菌体
噬菌体-蛋白质（ 35S）
32P
35S
培养大肠杆菌
培养T2噬菌体
大肠杆菌（32P）
噬菌体-DNA（ 32P）
大肠杆菌（35S）
获得被同位素标记的噬菌体
被35S标记的噬菌体与细菌混合
被32P标记的噬菌体与细菌混合
搅拌
保温培养一段时间后
噬菌体侵染大肠杆菌的实验步骤
35S标记组
32P标记组
噬菌体侵染大肠杆菌的实验步骤
35S标记的噬菌体 32P标记的噬菌体
大肠杆菌细胞外
大肠杆菌细胞内
子代噬菌体
结论 放射性高
无放射性
无放射性
放射性高
放射性低
有放射性
◇蛋白质没有进入细菌细胞
◇DNA进入到细菌的细胞中
◇DNA才是噬菌体的遗传物质
噬菌体侵染大肠杆菌的实验分析
噬菌体侵染大肠杆菌的误差分析
为何在35S标记的组，沉淀物中会含有较低的放射性？
在35S标记的组，沉淀物中会含有较低的放射性因为搅拌不充分，噬菌体吸附在大肠杆菌表面没有分开。
噬菌体侵染大肠杆菌的误差分析
为何在32P标记的组，上清液中会含有较低的放射性？
保温时间过长或过短。过短噬菌体还未来得及侵入大肠杆菌，过长噬菌体使细菌裂解，被释放出来了。
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有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术以及物质的提取和分离技术等。
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。
(1)1952年，赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体，证明T2噬菌体的遗传物质是DNA(　　)
(2)用含35S的噬菌体侵染细菌，经离心后，可在沉淀物中发现大量的放射性物质(　　)
(3)可用含32P的培养基培养T2噬菌体，以使其DNA带上放射性(　　)
√
×
×
理解巩固
SARS病毒
烟草花叶病毒
新冠病毒
敢于质疑
下面这些生物的遗传物质是什么？
艾滋病病毒
（TMV）
蛋白质
RNA
（TMV）
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（TMV）的遗传物质是RNA
烟草花叶病毒重建实验
生物种类
动物
植物
细菌
真菌
病毒
DNA病毒
RNA病毒
遗传物质是DNA
遗传物质是RNA
结论：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。
四、各类生物的遗传物质
核心问题：谁在充当生物的遗传物质角色？
说明DNA是遗传物质的实验证据：
▲ 肺炎链球菌的转化（体内外）实验
▲ 噬菌体侵染细菌的实验
说明DNA不是唯一遗传物质的实验证据：
▲ 烟草花叶病毒的重建实验
重点内容：
DNA与染色体的关系
技术与科学的关系
DNA是主要的遗传物质
小结

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