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必修二 第三章 第1节
教师：
第1节 DNA是主要的遗传物质
1866年
孟德尔发现遗传定律
1891年
科学家描述减数分裂全过程
1903年
萨顿假说：基因和染色体存在平行关系
1909年
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DNA组成
染色质丝
染色体
DNA
蛋白质
20世纪20年代
——蛋白质是遗传物质
氨基酸的多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息
20世纪30年代后
——DNA是遗传物质
脱氧核糖
磷酸
含氮碱基
对遗传物质的早期推测
赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验
肺炎链球菌体内转化实验
肺炎链球菌体外转化实验
格里菲思
艾弗里
赫尔希
蔡斯
DNA是遗传物质的证据
菌体
菌落
毒性
一、格里菲思的体内转化实验
S型细菌
R型细菌
了解肺炎链球菌：
有多糖类的荚膜
无多糖类的荚膜
光滑
粗糙
有毒性
无毒性
小鼠不死亡
第一组
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
第二组
小鼠不死亡
第三组
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
第四组
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
问题:
1.第一、二两组实验在整个实验中起什么作用？
2.对比第二、三组实验，说明什么？
3.第四组小鼠为何死亡？死亡小鼠体内能分离出S型活菌，说明什么？推测导致小鼠死亡的S型活菌是从哪里来的？
结论：
加热杀死的S型菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——“转化因子”
R型菌
S型菌
转化:是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质，而表现出后者的某些遗传性状或发生遗传性状改变的现象。
S型菌的遗传物质
注意：一般情况下，转化率很低，只有极少数R型细菌被S型细菌的DNA侵入并发生转化，培养基中(或小鼠体内)的大量S型细菌大多是由转化后的S型细菌繁殖而来的。
转化因子是什么？
如何判断？检测的因变量指标是什么？
实验目的：
自变量：
因变量：
加热杀死的S型菌中各种物质成分
R型菌是否被转化
菌落特征为R型还是S型
背景资料：
构成细胞的主要物质有蛋白质、DNA、酯类、荚膜多糖等
设计实验
实验思路：
1.将加热致死S型菌各种物质分离提纯后与R型混合，观察是否发生转化。
2.用酶解法分别去除细胞提取液中各种成分后，观察能否将R型菌转化。
加法原理：与常态（对照组）比较，人为增加某种影响因素。
科学方法
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
减法原理：与常态（对照组）比较，人为去除某种影响因素。
S型细菌的细胞提取物
+蛋白酶 +RNA酶 +酯酶 +DNA酶
分别与R型活细菌混合培养
R+S
R+S
R+S
R
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，蛋白质等不是遗传物质）
结论：
与R型活细菌混合培养
R+S
二、艾弗里的体外转化实验
还有没有更好的材料、更好的方法能够将DNA和蛋白质分开，单独去观察它们的作用呢？
1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的技术，完成了另一个有说服力的实验。
他们因此获得了诺贝尔奖！
①为什么选用T2噬菌体做主要实验材料？
三、噬菌体侵染细菌的实验
②噬菌体侵染后，合成了什么物质？原料来自于哪里？
③要想知道是DNA，还是蛋白质从亲代噬菌体遗传给子代？用什么方法研究？
1.T2噬菌体结构和繁殖过程
蛋白质
DNA
尾部
头部
T2噬菌体
C、H、O、N、P
C、H、O、N、S
（标记32P）
（标记35S）
2.研究方法：
放射性同位素标记技术
蛋白质
DNA
尾部
头部
T2噬菌体
能否用14C和3H标记噬菌体
在分别含有放射性同位素32P和35S的培养基中培养大肠细菌；
分别用上述大肠细菌培养T2噬菌体，得含32P和35S的噬菌体。
3.标记T2噬菌体的方法
培养基中提供35S
培养的细菌含35S
用35S的细菌培养噬菌体
蛋白质含有35S的噬菌体
标记的T2噬菌体
侵染大肠杆菌
保温一段时间后搅拌
离心并检测放射性
蛋白质外壳
大肠杆菌
短时间保温、搅拌、离心的目的是什么？
上清液和沉淀物内所含的物质各是什么？
实验过程：
35S标记的噬菌体
32P标记的噬菌体
上清液放射性很高
沉淀物放射性很低
原因：蛋白质外壳没有进入大肠杆菌
上清液放射性很低
沉淀物放射性很高
原因：T2噬菌体中的DNA进入了大肠杆菌
组别 实验结果 子代放射性情况
第1组35S标记蛋白质 主要分布在上清液中
第2组32P标记DNA 主要分布在沉淀物中
32P
35S
▲放射性同位素在试管中的分布情况表明：
▲子代噬菌体的标记情况表明：
噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌，而蛋白质外壳仍留在细胞外。
▲实验结论：
子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。
DNA才是噬菌体的遗传物质。
无放射性
有放射性
搅拌不充分
理论上
上清液
沉淀物
其中一个
大肠杆菌
实际上
①35S标记的一组，为什么沉淀中出现了放射性？
保温时间长
实际上
部分噬菌体未侵染
大肠杆菌
理论上
上清液
沉淀物
部分噬菌体释放出来
释放
实际上
保温时间短
②32P标记的一组，为什么上清液中出现了放射性？
吸附
注入
合成
组装
释放
比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
归纳小结
项目 肺炎链球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验
设计思路
处理方法
检测方式
结论
酶解法
同位素标记法
观察菌落类型
检测放射性存在位置
设法将DNA与其他物质分开，单独、直接地研究它们各自不同的遗传功能
DNA是遗传物质
DNA是遗传物质
蛋白质
RNA
烟草花叶病毒的示意图(上)和电镜照片(下)
四、生物的遗传物质
出现病斑
不出现病斑
不能得到病毒
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
结论：
蛋白质
RNA
得到全新病毒
设计实验：探究烟草花叶病毒的遗传物质？
生物的遗传物质
结论：
生物类型 所含核酸 遗传物质 举例
细胞生物 真核生物 DNA和RNA
原核生物
非细胞生物 DNA病毒 仅有DNA
RNA病毒 仅有RNA
因为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
DNA
DNA
DNA
RNA
动物、植物、真菌
细菌
T2噬菌体、乙肝病毒
烟草花叶病毒、HIV病毒
通过这节课的学习,你认为遗传物质应具备什么样的特点？
1、能够准确地复制自己
2、能够指导蛋白质合成，控制生物性状和新陈代谢
3、具有贮存遗传信息的能力
4、结构比较稳定
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.将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，一段时间后培养基中会有两种菌落。（ ）
4.艾弗里的实验结论是DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质（ ）
5.加热杀死后的S型细菌的DNA已经全部断裂，失去活性。（ ）
6.如果把S型细菌的DNA提取出来直接注射小鼠体内，也能从小鼠体内分离得到S型细菌。（ ）
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