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(共23张PPT)
3.1 DNA是主要的遗传物质（第2课时）
DNA
蛋白质
染色体
噬菌体结构简图
核酸DNA
外壳蛋白质
本节聚焦
●科学家是怎样证明DNA是遗传物质的
●为什么说DNA是主要的遗 传物质
●通过对科学家揭示DNA是遗传物质过程的分析，你对科学发现的过程和方法有哪此领悟
思考：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。
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。
三 噬菌体侵染细菌实验
蛋白质的组成元素：
DNA的组成元素：
C、H、O、N、S
C、H、O、N 、P
（含S）
（含P）
——用32P标记
——用35S标记
噬菌体结构模式图
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部含有DNA。
放射性同位素标记
三 噬菌体侵染细菌实验
三 噬菌体侵染细菌实验
侵入别的细菌
注入
复制、合成
吸附
组装
释放
吸附
注入
复制、合成
组装
释放
噬菌体侵染细菌的过程
三 噬菌体侵染细菌实验
分别用35S或32P标记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
32P标记的噬菌体
35S标记的噬菌体
上清液放射性很高，
沉淀物放射性很低。
子代噬菌体中无35S
上清液放射性很低，
沉淀物放射性很高。
子代噬菌体中含32P
三 噬菌体侵染细菌实验
不能证明蛋白质不是遗传物质。
35S标记的噬菌体
35S标记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
搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌上，随细菌离心到沉淀物中。
说明：T2噬菌体中的蛋白质没有进入大肠杆菌。
三 噬菌体侵染细菌实验
32P标记的噬菌体
沉淀物放射性很高。
子代噬菌体中含32P
32P标记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
保温时间过短，部分噬菌体还未侵染大肠杆菌；
保温时间过长，部分子代噬菌体已经释放。
说明：T2噬菌体中的DNA进入了大肠杆菌。
说明DNA是真正的遗传物质
三 噬菌体侵染细菌实验
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，随细菌离心到沉淀物中。
2.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现上清液中放射性也较高，可能是什么原因造成的？
(1)保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中。
(2)保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。
1.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现沉淀物中也有少量放射性，可能是什么原因造成的？
三 噬菌体侵染细菌实验
1、个体很小，结构简单，易于观察由遗传物质改变导致的结构和功能的变化；繁殖快，细菌20-30min就可以繁殖一代，病毒可在短时间内大量繁殖。
P46思考讨论：
2、巧妙运用减法原理，最大的困难是如何彻底去除细胞中含有的某种物质（糖类、脂质、蛋白质等）。
3、艾弗里：细胞培养技术、物质的提纯和鉴定技术等；
赫尔希：噬菌体的培养技术、同位素标记法、物质的提取和分离等技术。
启示：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。
三 噬菌体侵染细菌实验
结论：DNA是遗传物质。
（2）细菌裂解释放的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，但却不能检测到35S标记的蛋白质。
实验结果
（1）用35S标记的一组实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P标记的一组实验，放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中。
（说明噬菌体在侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳留在外面。）
（说明DNA是遗传物质。）
能不能说明蛋白质不是遗传物质？
三 噬菌体侵染细菌实验
两个经典实验比较
艾弗里实验 噬菌体侵染细菌实验
处理方式
对照原则
实验结论
设计思路 直接分离
同位素标记法
S型细菌的分离物质分别与R型细菌混合培养相互对照
分别标记噬菌体DNA和蛋白质的两组实验相互对照
设法将DNA与其他物质分开，单独地直接研究各自不同的遗传功能
证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
证明DNA是遗传物质，但不能有效证明蛋白质不是遗传物质（蛋白质没有进入细菌体内）
三 噬菌体侵染细菌实验
目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。
思考： 只有DNA是遗传物质吗？
下面这些生物的遗传物质是什么？
流感病毒
SARS病毒
烟草花叶病毒
新型冠状病毒
三 噬菌体侵染细菌实验
四 RNA是遗传物质的证明实验
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
得到全新病毒
不能得到病毒
RNA
蛋白质
烟草花叶病毒实验拓展--重建实验
TMV 2
RNA 2
蛋白质 2
蛋白质 1+RNA 2
TMV 2
TMV 1
RNA 1
蛋白质 1
蛋白质 2+RNA 1
TMV 1
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
：
四 RNA是遗传物质的证明实验
不同生物体内遗传物质的区别
生物类型 核酸种类 遗传物质 实例
有细胞结构的生物 真核生物 DNA和RNA DNA 玉米、小麦、人
原核生物 乳酸菌、蓝藻
无细胞结构的生物 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 ，只有少数生物的遗传物质是 。所以说DNA是主要的遗传物质。
DNA
RNA
五、真核生物、原核生物及病毒的核酸类型
项目 核酸 遗传物质 类型 核苷酸种类 碱基 种类 类型 核苷酸种类 碱基
种类
细胞 生物 真核细胞 DNA和RNA ____ ___ DNA 4 4
原核生物 DNA和RNA 8 5 _____ ___ ___
非细胞生物 (病毒) DNA病毒 DNA 4 4 _____ ___ ___
RNA病毒 RNA ___ ___ RNA 4 4
8
5
DNA
4
4
DNA
4
4
4
4
五、真核生物、原核生物及病毒的核酸类型
绝大多数生物的遗传物质是 ，只有少数生物的遗传物质是 。所以说DNA是主要的遗传物质。
DNA
RNA
DNA是主要的遗传物质
这句话的含义是：
细胞生物：（细胞核、细胞质）
DNA
RNA：仅限于某些病毒的遗传物质（烟草花叶病毒、艾滋病病毒、流感病毒、SARS病毒）
DNA病毒（只有DNA，无RNA）
DNA、RNA同时存在
DNA是主要的遗传物质
遗传物质
小结
DNA或RNA
DNA
DNA
（2）烟草的遗传物质是什么？
DNA
1.（1）动物和人体的遗传物质是什么？
（3）细菌的遗传物质是什么？
（4）一切生物的遗传物质是什么？
（5）病毒的遗传物质是什么？
核酸（DNA或RNA）
即时练习
2.下列有关核酸与遗传物质关系的叙述中，不正确的是(　　)
A.DNA是绝大多数生物的遗传物质
B.有些生物的遗传物质是RNA
C.在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质
D.核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质
C
3.下列有关人类对遗传物质探索历程的叙述，错误的是( )
A.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明了S型细菌中存在一种转化因子
B.艾弗里及其同事的肺炎双球菌体外转化实验证明DNA是遗传物质
C.赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
D.烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明RNA是遗传物质
C
即时练习
4、下图是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分步骤示意图，下列对此实验的有关叙述，正确的是(　　)
A．本实验使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B．本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
C．实验中采用搅拌和离心等操作是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D．在新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明噬菌体的遗传物质是DNA，不是蛋白质
B
即时练习
学而时习之

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