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(共27张PPT)
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
第2课时
学习目标：
1.通过分析噬菌体侵染细菌的实验思路，概述实验过程和结论，体 会科学家实验的过程和方法。（科学思维、科学探究）
2.基于实验探究所得结论，知道遗传物质还有RNA，阐明“DNA是主要的遗传物质”的内涵。（生命观念、科学思维）
温故知识
１.格里菲思的体内转化实验证明：
S型细菌含有某种促使R活细菌转化的转化因子
2.艾弗里及同事的体外转化实验证明：
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
艾弗里的遗憾！
艾弗里的实验引起了人们的注意。但是，由于艾弗里实验中无法真正提取出纯DNA来进一步验证遗传物质就是DNA。因此，仍有人对实验结论表示怀疑。艾弗里在1955年去世，最终无缘诺贝尔奖。
有没有更好的材料、更好的方法能够将DNA和蛋白质分开，单独去研究它们的作用呢？
实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯）
赫尔希
蔡斯
利用放射性同位素标记技术
另一个有说服力的实验
T2噬菌体
实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯）
任务一：阅读课本45页第一段，小组合作分析以下问题：
1.仔细观察左边T2噬菌体的结构及侵染细菌的照片，噬菌体的头部发生了怎样的变化？这种变化的原因可能是什么呢？
2.根据上面的分析，总结两位科学家选择该病毒的优越性是什么？
头部已经变空了，可能是头部内部的DNA入侵到细菌体内造成的现象。
DNA与蛋白质彻底分离
实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯）
任务一：阅读课本45页第一段，小组合作分析以下问题：
3.蛋白质和DNA的基本单位是什么？
氨基酸和脱氧核苷酸
4.当噬菌体在细菌体内增殖出大量子代噬菌体时，有人认为主要是利用细菌体内的氨基酸和脱氧核苷酸构建了这些子代病毒，这种说法合理吗？请分析。
说法合理，噬菌体只能寄生在大肠杆菌体内并利用其体内的物质合成子代。
实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯）
实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯）
任务一：阅读课本45页第二段，小组合作分析以下问题：
1.赫尔希和蔡斯为什么选择了35S和32P两种同位素进行标记呢？
DNA
噬菌体的成分：
C、H、O、N、P
C、H、O、N、S
蛋白质外壳
蛋白质特有的元素是S，而DNA特有的是P
2.怎样才能让噬菌体的蛋白质被35S标记呢？
含35S的噬菌体（蛋白质被标记）
含35S的培养基→
含35S的大肠杆菌
培养
T2噬菌体
短时间保温：使噬菌体充分侵染大肠杆菌进行增殖，但细菌又不会破裂释放子代噬菌体。
笔记
实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯）
35S
35S标记的
噬菌体
35S标记的噬菌
体与细菌混合
沉淀物的放射性很低
上清液的放
射性很高
搅拌后离心
离心后
在新形成的噬菌体中没有检测到35S
细菌裂解
3.根据阅读到的内容，请说明搅拌的作用。
4.根据阅读到的内容，请说明离心的作用。
使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离
使上清液中析出质量较轻的_________________，而离心管沉淀物中留下被侵染的_____________。
T2噬菌体颗粒
大肠杆菌
5.根据离心的作用和上面的图示，如果你是当时的科学家，检测到的上清液出现很高的放射性，这是合理的吗？请说出你的看法。
35S
35S标记的
噬菌体
35S标记的噬菌
体与细菌混合
沉淀物的放射性很低
上清液的放
射性很高
在新形成的噬菌体中没有检测到35S
细菌裂解
实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯）
合理的；搅拌后，35S标记的亲代噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离，由于质量较轻，离心后就出现在上清液中，35S所带的放射性就集中在上清液。
6.现在已经知道，沉淀物是被侵染的大肠杆菌，大肠杆菌裂解后，新形成的噬菌体中没有检测到35S，如果你是当时的科学家，检测到的沉淀物出现很低的放射性，这会是实验误差吗？请说出你的看法。
35S
35S标记的
噬菌体
35S标记的噬菌
体与细菌混合
沉淀物的放射性很低
上清液的放
射性很高
在新形成的噬菌体中没有检测到35S
细菌裂解
实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯）
35S标记的一组，沉淀物中出现少量放射性的原因
实验误差分析：
搅拌不充分
理论上
上清液
沉淀物
大肠杆菌
实际上
部分亲代噬菌体在搅拌后仍然吸附在大肠杆菌表面
7.新形成的噬菌体中没有检测到35S，如果你是当时的科学家， 你会据此做出什么样的结论？
35S
35S标记的
噬菌体
35S标记的噬菌
体与细菌混合
沉淀物的放射性很低
上清液的放
射性很高
在新形成的噬菌体中没有检测到35S
细菌裂解
实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯）
亲代的蛋白质没有进入到子代噬菌体中去
实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯）
32P
上清液的放
射性很低
32P标记的
噬菌体
32P标记的噬菌
体与细菌混合
沉淀物的放射性很高
在新形成的噬菌体中检测到32P
细菌裂解
8.新形成的噬菌体中检测到32P，如果你是当时的科学家， 你会据此做出什么样的结论？
亲代的DNA进入到子代中去
9.如果你是当时的科学家，检测到的上清液出现很低的放射性，这会是实验误差吗？请说出你的看法。
保温时间长
理论上
上清液
沉淀物
实际上
部分子代噬菌体释放出来，搅拌离心后进入上清液。
释放
亲代噬菌体未来得及侵染，搅拌离心后进入上清液。
实际上
保温时间短
32P标记的一组，上清液中出现少量放射性的原因
实验误差分析：
大肠杆菌
实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯）
说明： T2噬菌体侵染细菌时，将DNA注入细菌的细胞内，蛋白质外壳留在仍留在外面。DNA才是噬菌体的遗传物质（实验结论）。
标记部位 35S标记蛋白质 32P标记DNA
放射性情况 上清液
沉淀物
子代噬菌体 没有检测到35S 检测到32P
实验结果：
很高
很低
很低
很高
小试牛刀
1.某校生物研究性学习小组做了T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，过程如下图所示，下列有关分析正确的是（　　）
A．若实验1中b的放射性偏高，则这与①过程中培养时间的长短有关B．若实验2中c的放射性偏高，则这与④过程中搅拌不充分有关C．理论上，a、d中放射性很高，b、c中放射性很低D．该实验证明了DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质
小试牛刀
2.DNA用32P标记、蛋白质用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，结果复制出来的绝大多数子代噬菌体（ ）
3.下列有关T2噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是（　　）
A．不含32P和35S B．含32P和35SC．不含32P，含35S D．含32P，不含35S
A．分别用32P和35S标记T2噬菌体的蛋白质和DNAB．分别用含有32P或35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌C．保温时间的长短不会影响该实验的结果D．该实验证明了DNA是主要的遗传物质
小试牛刀
4.在噬菌体侵染细菌的实验中，侵染时间过短，会使32P标记组的上清液中放射性强度（　　）
5.下列有关DNA是遗传物质的实验证据的叙述，正确的是（　　）
A．格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明R型细菌中存在转化因子B．艾弗里证明DNA是遗传物质的实验运用了放射性同位素标记技术和细菌培养技术等C．赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是主要遗传物质D．赫尔希和蔡斯的实验过程是标记噬菌体→噬菌体与细菌混合培养→短时间保温、搅拌、离心→检测放射性
A．增强 B．减弱 C．基本不变 D．不能确定
【思考】所有生物的遗传物质都是DNA吗？
新冠病毒
烟草花叶病毒
埃博拉病毒
艾滋病病毒（HIV）
以RNA作为遗传物质的病毒称为RNA病毒，其主要成分包括RNA与蛋白质
烟草花叶病毒
左：正常烟叶 右：病叶
1.烟草花叶病毒侵染烟草实验
如果让你设计证明RNA也是遗传物质，你会怎么做？
RNA
蛋白质
蛋白质
RNA
分别侵染健康烟草植株
患病
不患病
(1)实验过程及现象
RNA
蛋白质
(2)实验结论： 是烟草花叶病毒的遗传物质。
RNA
烟草花叶病毒侵染烟草叶片实验
生物
细胞结构生物
非细胞结构生物
真核生物
原核生物
DNA病毒
（如T2噬菌体）
少数RNA病毒（如烟草花叶病毒）
遗传物质
是DNA
遗传物质
是RNA
对于整个生物界而言，DNA是主要的遗传物质
总结与归纳
1.某研究性学习小组做了两组实验：
甲组用无放射性的T2噬菌体去侵染用3H、35S标记的大肠杆菌；
乙组用3H、35S标记的T2噬菌体去侵染无放射性的大肠杆菌。
经短时间保温、搅拌、离心后，分析放射性情况。若该过程中大肠杆菌
未裂解，下列有关说法正确的是（　　）
A．甲组上清液与沉淀物放射性都很强B．乙组子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、35SC．乙组上清液放射性很强而沉淀物几乎无放射性D．甲组子代噬菌体的蛋白质与DNA分子中都可检测到3H
当堂测试
2.下列有关生物学科学史中遗传学相关的实验叙述，正确的是（ ）
选项 研究者 研究方法 研究对象 结论
A 孟德尔 假说—演绎法 豌豆 生物的遗传都遵循分离定律
B 艾弗里 微生物培养 小鼠和肺炎链球菌 小鼠体内的“转换因子”是DNA
C 赫尔希和蔡斯 放射性同位素标记 噬菌体和大肠杆菌 DNA是生物体主要的遗传物质
D 摩尔根 假说—演绎法 果蝇 基因在染色体上
当堂测试
3.下图表示科研人员验证烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程，由此推断错误的是（ ）
A．接种RNA后烟草感染的病毒与亲代TMV相同
B．放在水和苯酚中振荡是为了将RNA和蛋白质分开C．经RNA酶处理的RNA不能使正常烟草感染D．烟草的遗传物质是RNA
当堂测试

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