资源简介

(共25张PPT)
§3-1 DNA是主要的遗传物质
基因的本质
肺炎链球菌转化实验
项目 体内转化实验 体外转化实验
培养细菌 在小鼠体内 体外培养基
实验对照 R型细菌与S型细菌的致病性对照 S型细菌各组成成分的作用进行对照
巧妙构思 用加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合注入小鼠体内，与用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验，说明确实发生了转化 每个实验组用酶解法特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质
实验结论 S型细菌体内有“转化因子” S型细菌的DNA是遗传物质
联系 ①所用材料相同 ②体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸 ③两实验都遵循对照原则、单一变量原则
①R型转化为S型细菌实质为哪种变异？
S型细菌
荚膜
控制荚膜形成的X基因
加热
杀死
被破坏的S型细菌
X基因吸附在R型细菌表面
X基因进入R型细菌
重组
R型细菌转化成S型细菌
注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌
转化实质：S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。
质疑
Question
赫尔希(右，A.D.Hershey，1908-1997)和蔡斯(左，M.C.Chase，1927-2003)
T2噬菌体的模式图
实验材料——T2噬菌体
头部
尾部
DNA
蛋白质
噬菌体的侵染细菌实验
寄生在大肠杆菌体内；
头部和尾部的外壳：蛋白质
头部含有DNA。
噬菌体的侵染细菌实验
DNA
35S
32P
蛋白质
可以直接标记噬菌体吗？
不可以
噬菌体是DNA病毒，无法单独在培养基上存活。必须寄生在活的宿主细胞内才能繁殖。
思考
Thinking
噬菌体的侵染细菌实验
噬菌体侵染大肠杆菌增殖过程
在自身遗传物质的指导下进行繁殖，利用大肠杆菌体内物质，合成自身的组成成分。（T2噬菌体只提供遗传物质作为模板，脱氧核苷酸、氨基酸、ATP、酶等均由大肠杆菌提供。
子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。
噬菌体的侵染细菌实验
吸附
注入
合成
组装
释放
+
培养
含32P的
_________
大肠杆菌
含32P的细菌培养基
大肠杆菌
含35S的
_________
大肠杆菌
含35S的细菌培养基
+
培养
大肠杆菌
1.先标记大肠杆菌
噬菌体的侵染细菌实验
2.再标记噬菌体
+
培养
含32P的大肠杆菌
T2噬菌体
含35S的大肠杆菌
+
培养
T2噬菌体
含35S的
_________
噬菌体
含32P的
_________
噬菌体
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
用35S标记的噬菌体与大肠杆菌混合
经短时间保温后用搅拌器搅拌
离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质
细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性
沉淀物放射性很低
子代噬菌体中无35S
上清液放射性很高
35S标记的噬菌体
噬菌体的侵染细菌实验
实验分析
35S标记的噬菌体
为什么上清液放射性很高？
T2噬菌体中的蛋白质没有进入大肠杆菌。
沉淀物出现放射性原因？
搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面。
实验结论
不能证明蛋白质不是遗传物质。
噬菌体的侵染细菌实验
子代噬菌体中含32P
用32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合
经短时间保温后用搅拌器搅拌
离心检测上清液和
沉淀物中的放射性物质
细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性
上清液放射性很低
沉淀物放射性很高
32P标记的噬菌体
噬菌体的侵染细菌实验
T2噬菌体中的DNA进入了大肠杆菌。
为什么沉淀物放射性很高？
上清液出现放射性原因？
培养时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌；
培养时间过长，部分子代噬菌体已经释放。
32P标记的噬菌体
实验分析
实验结论
DNA是真正的遗传物质
噬菌体的侵染细菌实验
小结：DNA是遗传物质的研究历史
格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
（赫尔希和蔡斯）噬菌体侵染大肠杆菌的实验
（加热致死的S型细菌含有某种促使R型活细菌的活性物质——转化因子）
艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
证明DNA是遗传物质（转化因子）
能证明蛋白质不是遗传物质
证明DNA是遗传物质
不能证明蛋白质不是遗传物质
积极思考：
DNA是唯一的遗传物质吗？以下生物的遗传物质是什么呢？
流感病毒
SARS病毒
烟草花叶病毒
新型冠状病毒
有些病毒不含DNA，只含有蛋白质和RNA，如烟草花叶病毒。
结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
蛋白质
RNA
分别侵染健康烟草植株
患病
不患病
得到病毒
不能得到病毒
：
RNA
烟草花叶病毒感染烟草的实验
蛋白质
生物类型 核酸种类 遗传物质 实例
细胞结构 生物 真核生物 DNA和RNA DNA 玉米、小麦、人
原核生物 乳酸菌、蓝细菌
病毒 DNA病毒 DNA DNA T2噬菌体
RNA病毒 RNA RNA 烟草花叶病毒
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
各种生物的遗传物质
5. 课堂小结
遗传物质
DNA是主要遗传物质的证据
RNA是遗传物质的证据
肺炎链球菌的转化实验（格里菲思）
肺炎链球菌的转化实验（艾弗里）
噬菌体侵染细菌的实验（ 赫尔希、蔡斯）
烟草花叶病毒侵染烟草的实验
DNA是主要的遗传物质的
新冠肺炎和疫苗
1.判断有关肺炎双球菌转化实验叙述的正误
（1）加热杀死后的S型细菌的DNA已经全部断裂，失去活性（ ）
（2）在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化（ ）
（3）肺炎双球菌转化实验说明DNA是主要的遗传物质（ ）
（4）格里菲思的体内转化实验证明了DNA是遗传物质（ ）
（5）肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质分开，分别观察其作用（ ）
（6）在转化过程中，加热杀死后的S型细菌的DNA没有进入R型活细菌的细胞中（ ）
×
√
×
×
√
×
课堂检测
2.判断有关生物遗传物质叙述的正误
（1）生物遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸（ ）
（2）所有生物的遗传物质都是DNA（ ）
（3）细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA（ ）
（4）小麦的遗传物质主要是DNA（ ）
（5）乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上（ ）
课堂检测
√
×
×
×
×
1.枯草杆菌具有不同类型，其中一种类型能合成组氨酸。将从这种菌中
提取的某种物质，加入培养基中，培养不能合成组氨酸的枯草杆菌，结
果获得了活的能合成组氨酸的枯草杆菌。这种物质可能是（ ）
A. 多肽 B. 多糖 C. 组氨酸 D. DNA
D
2. 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明（ ）
A. DNA是遗传物质
C. 病毒中有DNA，但没有蛋白质
A
B. 遗传物质包括蛋白质和DNA
D. 细菌中有DNA，但没有蛋白质
课堂检测
3. T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有噬菌体的DNA进入细菌的细胞中，
噬菌体的蛋白质外壳留在细胞外。大肠杆菌裂解后，释放出的大量
噬菌体却同原来的噬菌体一样具有蛋白质外壳。 试分析子代噬菌体
的蛋白质外壳的来源。
实验表明，噬菌体在感染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内的主要是DNA，而大多数蛋白质却留在大肠杆菌的外面。因此，大肠杆菌裂解后，释放出的子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息，以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的。
课堂检测
4.下列关于遗传物质的说法正确的是(　 　)
A.T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质
B.真核生物细胞中的遗传物质都是DNA，病毒中的遗传物质都是RNA
C.染色体和DNA都是生物的遗传物质
D.虽然艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同，但他们最关键的实验设计思路都是用微生物为实验材料
A
5.下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，不正确的是( )
A.果蝇的遗传物质主要是DNA
B.真核生物遗传物质是DNA，原核生物遗传物质是RNA
C.部分病毒的遗传物质主要是DNA，少部分病毒的遗传物质主要是RNA
D.动物、植物和真菌的遗传物质是DNA
答案：ABC
解析：A、果蝇含有DNA和RNA两种核酸，其遗传物质是DNA,A错误；B、真核生物和原核生物都含有DNA和RNA两种核酸，它们的遗传物质都是DNA,B错误；C、部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA,C错误；D、动物、植物和真菌的遗传物质是DNA,D正确。故选：ABC。
6.（多选）下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是(　　 )
A.大肠杆菌的遗传物质是DNA而非RNA
B.酵母菌的遗传物质分布在染色体、叶绿体和线粒体中
C.烟草花叶病毒的遗传物质含有硫元素
D.HIV的遗传物质初步水解产生4种核糖核苷酸
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