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(共37张PPT)
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
人教版 高中生物学 必修2
学习目标与任务
说出经典实验的研究方法和思路，体验科学探索的艰 辛，认同人类对遗传物质的探索是不断深化、不断发展的 过程。
说明“DNA是主要遗传物质”的含义。
说明自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”。
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孟德尔 摩尔根
生物的性状由遗传 基因位于 因子（基因）控制 染色体上
第3章 基因的本质
我们仍然很难放弃这个可 爱的假设：就是基因之所以稳 定，是因为它代表着一个有机 的化学实体。
摩尔根《基因论》
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暂停，思考、表述
染色体主要由
DNA和蛋白质组成
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遗传物质应具备哪些条件
应能够储存大量的遗传信息
可以准确地复制，可以传递给下一代
可以控制生物的性状
结构比较稳定
证明遗传物质的可行方法？
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对遗传物质的早期推测
蛋白质是生物体的遗传物质。
DNA很重要。
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一、DNA是遗传物质的证据
暂停，阅读、查找、表述
快速阅读课本43~46页，思考：
（１）教材介绍了几个与“DNA是遗传物质”相关的经典实验？
（２）这些实验选择的生物实验材料分别是什么？
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肺炎链球菌转化实验（1928年，格里菲思）
材料：肺炎链球菌、小鼠
肺炎链球菌转化实验（20世纪40年代，艾弗里）
材料：肺炎链球菌
噬菌体侵染细菌实验（1952年，赫尔希、蔡斯）
材料：噬菌体，大肠杆菌
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１.肺炎链球菌的转化实验
肺炎链球菌
R型
S型
无多糖类荚膜
菌落表面粗糙（rough） 无毒性
有多糖类荚膜
菌落表面光滑（smooth） 有毒性
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无
有
粗糙
光滑
R型 S型
糖类荚膜
菌落表面
致病性
无
有
肺炎链球菌
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（１）第一组、第二组实验的作用 是什么？
对照实验
（２）第二组中，从死亡小鼠体内 分离出S型活细菌，说明什么？
使小鼠死亡的确实是S型活细菌．
（３）如何解释第三组的实验结果？
加热可看作是 ，使S型 活细菌死亡，因此不具有毒性，
小鼠体内也确实没有肺炎链球菌。
p43
暂停，看图、思考、表述
(1) 1928年：格里菲思
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（４）依据第一组 和第三组的实验结 果，预测第四组的 实验结果。
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S型活细菌
（有荚膜、有致病性）
推断：
可以控制生物的性状
可以复制，并能传递给下一代
S型死细菌
某种活
R型活细菌 性物质
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如何设计实验寻找S型肺炎链球菌的遗传物质呢？
暂停，思考、表述
聚焦S型肺炎链球菌 寻找“物质”
“分”
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(2) 20世纪40年代，艾弗里
p44
暂停，阅读。
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DNA酶
分别与R型活细菌混合培养
R+S
R
暂停，思考、表述
实验能得出怎样的结论？
（1）蛋白质、RNA、脂
质不是S型细菌的遗传物 质。
（2）DNA是使R型细菌
产生稳定遗传变化的物质。
（3）DNA只有保持分子
结构稳定才能行使遗传功 能。
R+S R+S R+S
细胞提取物
蛋白酶 RNA酶 酯酶
细胞提取物：
去除大部分糖类、 蛋白质和脂质
细胞提取物
加热致死的S型细菌破碎
提取物的理化特性与
DNA的特性极为相似
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1928年，格里菲思
肺炎链球菌 转化实验
肺炎链球菌、小鼠
20世纪40年代，艾弗里
肺炎链球菌
体内 转化实验
体外 转化实验
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2. 噬菌体侵染细菌实验（1952年，赫尔希、蔡斯）
(1) T2噬菌体结构
T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内的病毒
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用下，利用 体内的物质
结构：头部和尾部的外壳由
蛋白质 构成，头部内含有 DNA 。
增殖特点：在自身遗传物质的作
大肠杆_菌
来合成自身的组成成分，进行大量增 殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大 肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。
（3）与大肠杆菌的关系：_寄生 关系
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p45
暂停，阅读、提取信息。
噬菌体侵染细菌的 实验基本步骤有哪些？
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①
②
③
④
⑤ ⑥
⑦
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暂停，思考、表述。
制备
（1）为何选择35S、32P作 为标记？
噬菌体蛋白质特
有S，DNA特有P。
（２）如何获得同位素标 记的噬菌体？①－②－③
（３）噬菌体是同时被35S、
32P标记，还是分别被标
记，为什么？
分别。用两种放射性 元素指示不同物质。
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混合
此步骤的大肠杆菌培
养液与前一步使用的大肠 杆菌培养液（③）有何不 同？为什么？
③中的大肠杆菌分别 含35S、32P标记，此步骤 大肠杆菌为未标记的细菌 。保证后续检测的放射性 完全来自噬菌体中的放射 性物质。
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保温
噬菌体与大肠杆菌混合 后为何要短时间保温？
使噬菌体充分 侵染大肠杆菌。
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搅拌
搅拌的目的？
使吸附在细菌上的 噬菌体与细菌分离。
离心
离心的目的？
让上清液中析出质量 较轻的T2噬菌体颗粒，及 噬菌体的蛋白质外壳，而 离心管的沉淀物中留下被 侵染的大肠杆菌。
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检测
检测结果是什么？ 说明什么？
子代噬菌体不具 有亲代提供的、由35S 参与组成的物质；
子代噬菌体具有 亲代噬菌体提供的、 由32P参与组成的物质。
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实验过程及结果
含
含 含
含
亲代 噬菌体 侵染前，寄 主细胞自身 侵染后，寄主 细胞内 子代噬菌 体中
第一组实验 A D D D
第二组实验 B D 出现B 出现B
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，DNA
蛋白质外壳
DNA
。DNA
实验结论：
噬菌体侵染细菌时 进入细菌的细胞中，而
仍然留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的
遗传的 才是噬菌体的遗传物质。
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（１）保温时间过长或过短 对最终检测的放射性分布有 什么影响？
过长或过短，两组放射 性都主要出现在上清液中。
（２）搅拌时间过短会怎样？
两组放射性都主要出现 在沉淀物中。
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p46
暂停，思考、表述。
1.（１）个体小，结构简单，易于观察因遗 传物质改变导致的结构和功能的变化；
（２）繁殖快，便于进行遗传相关研究。
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2.从控制自变量的角度，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。
艾弗里：细菌培养技术、物质 提纯和鉴定技术等。
赫尔希：噬菌体培养技术、同 位素标记技术、物质提取和分离技 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，科学与技术相 互支持、相互促进。
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核酸是细胞内携带遗传信息的物质。必修1 p35
二、RNA是遗传物质的证据
烟草花叶病毒感染烟草实验
烟草花叶病毒 烟草花叶病毒模式图
如何证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA？说说你的实验思路。
暂停，思考、表述。
正常烟叶 被感染烟叶
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1956年，康拉特（Fraenkel-Conrat）烟草花叶病毒（TMV）侵染烟草实验
实验结论：
烟草花叶 病毒的RNA是遗 传物质，蛋白质 不是。
RNA需保 持结构完整，才
能行使遗传功能。
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遗传物质的生物
细胞生物
RNA病毒
以RNA为
遗传物质的生物
DNA病毒
DNA是主要的遗传物质
以DNA为
真核生物 原核生物
绝大多数生物的遗传物质的DNA。
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知 识 小 结

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