《生物31DNA是主要的遗传物质课件1人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物31DNA是主要的遗传物质课件1人教版必修2（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质 人教版必修2 19世纪中期 孟德尔通过豌豆实验证明 了生物的性状是由 基因 控制的 20世纪初期 摩尔根通过果蝇实验证 明了 基因位于 染色体 上 20世纪中叶 科学家发现 染色体主 要由 蛋白质和DNA 成分 组成 蛋白质 DNA 染色体 蛋白质和DNA 谁是遗传物质 DNA是主要的遗传物质的证据 格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验 艾弗里确定转化因子的体外转化验 噬菌体侵染细菌的实验 著名的肺炎双球菌转化实验 1928年 英国科学家格里菲思 格里菲斯肺炎双球菌的转化实验 无活的S型细菌 死于败血症 观点2正确 S S型菌落型菌落 光滑光滑
2、R R型菌落型菌落 粗糙粗糙 S S型 菌落表面光滑 不被型 菌落表面光滑 不被 免疫系统识别 有多糖免疫系统识别 有多糖 荚膜 使人患肺炎或小荚膜 使人患肺炎或小 鼠得败血症 有毒性 鼠得败血症 有毒性 R R型 型 菌落表面粗糙 被菌落表面粗糙 被 免疫系统识别 没有荚免疫系统识别 没有荚 膜 无毒性 膜 无毒性 肺炎双球菌肺炎双球菌 一 一 肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验 肺炎球菌转化实验肺炎球菌转化实验 1 2 3 4 步骤 方 法现象结 论 过程探究1 体内转化实验 格里菲思等 R型活菌 S型 活 菌 加热杀死 S型菌 R型 活 细菌 S型 死 细 菌 活 死 活 R型活菌
3、无毒 S型活菌有毒 加热杀死的S型菌无毒 死 体内有 S型活细 菌 存在 转化因子 知识建构知识建构1 1 加热杀死的加热杀死的S S型细菌中 型细菌中 必然含有某种促成这一转化的活性物必然含有某种促成这一转化的活性物 质质 转化因子转化因子 哪种物质是转化因子 哪种物质是转化因子 对比A B组的实验现象 这说明了什么 什么使活R型细菌转变成活的S型细菌 由于体内有活的S型细菌的作用 活的R型细菌变成了活的S型细菌 加热杀死的S型细菌使活的R型细菌发生 了转化 过程探究过程探究1 1 格里菲思的实验格里菲思的实验 D组小鼠为什么会死亡呢 活的S型细菌如何出现 S型细菌使小鼠死亡 实验设计实验设
4、计 寻找转化因子 寻找转化因子 在杀死的S型细菌中含有哪些物质 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA 加热杀死的S型细菌 但究竟哪一个才是转化因子呢 假如你是当时的科学家 应 该怎样设计实验来证明 转化因 子是什么物质 讨论 在证明DNA还是蛋白质或其他 物质是遗传物质的实验中最关键的 设计思路是什么 必须将蛋白质 其他物质与 DNA分开 单独 直接地观察它 们的作用 才能确定究竟谁是遗传 物质 提出问题 实验方案 2 分别与R型细菌混合培养 观察其后代 是否有S型细菌出现 1 从活的S型细菌中分离 提取出各种成分 DNA 蛋白质和多糖 等物质 DNA 蛋白质和其他物质谁是遗传物质 作出假设 实
5、施方案 验证预测 预期效果 DNA是遗传物质 只有加入S型菌的DNA才能使R型菌转变成S型菌 分析结论 实验材料 两种类型的肺炎双球菌 R型和S型 R型细菌 二 艾弗里确定转化因子的体外转化实验 R型细菌 只长R型菌 只长R型菌 R型细菌 S型菌 R型细菌S型菌的DNA S型菌的 蛋白质或荚膜多糖 S型菌的 DNA DNA酶 S型细菌的DNA能促使转化 S型细菌的蛋白质或荚膜不能促使转化 S型细菌的DNA被水解后不能促使转化 过程探究过程探究2 2 艾弗里的实验分析 艾弗里的实验分析 只在A组中出现S型细菌 说明了什么 只有加入DNA R型细菌才能转化为S型细菌 实验结论 实验结论 DNADN
6、A是转化因子 是转化因子 DNA才是使 R型细菌产生稳定遗传变化的物质 也就 是说 DNA才是遗传物质 蛋白质不是 遗传物质 体内转化实验 格里菲思 1928年 体外转化实验 艾弗里 1944年 肺炎 双球 菌的 转化 实验 艾弗里的实验引起了人们的注意 但是 不是所有的人都信服这一结果 因为实 验中DNA纯度最高时也还有0 02 的蛋 白质 所以有人对其结果表示怀疑 19521952年 赫尔希和蔡斯 完成了更有年 赫尔希和蔡斯 完成了更有 说服力的实验说服力的实验 噬菌体的侵染实验噬菌体的侵染实验 噬菌体的结构模式图 二 噬菌体侵染细菌的实验 T T2 2 噬菌体中 60 是蛋白质 40 是
7、DNA 蛋白质 外壳 DNA 小资料 T T 2 2 噬菌体是一种专门寄生在大肠杆 菌体内的病毒 T T 2 2 噬菌体侵染细菌后 就 会在自身遗传物质的作用下 利用细菌 体内的物质来合成自身的组成成分 从 而进行大量的繁殖 在T T 2 2 噬菌体的化学分析中 对蛋 白质和DNA的进一步分析表明 硫仅存在于蛋白质分子中 磷仅存在于DNA分子中 噬菌体侵染细菌的动态过程 侵入别的细菌 侵入合成 组装 释放 吸附 侵入合成组装释放 吸附 T T2 2 噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是DNADNA DNADNA和蛋白质和蛋白质 应分别标记哪一种元素 应分别标记哪一种
8、元素 DNA标记P 蛋白质标记S 1952年赫尔希和蔡斯设计了 一个巧妙实验 用放射性同位 素标记和测试 2 怎样监测被研究的物质是不是传给子代了 C H O N P 标记32P 1 作为遗传物质 是不是一定要传递给子代 是 用放射性同位素示踪法 3 标记噬菌体DNA什么元素 为什么 P 因为DNA含P 蛋白质不含P 4 标记噬菌体蛋白质的什么元素 C H O N 标记S 因为蛋白质含S DNA不含S 5 你认为应该对一个噬菌体同时标 记两种物质还是只标记一种物质 为什么 对一个噬菌体只标记一种物质 这样才能分别观察各自的传 递情况 以判断遗传物质到底 是谁 离心 离心 在新生成的在新生成的
9、噬菌体中检噬菌体中检 测不到测不到35 35S S 在新生成的在新生成的 噬菌体中检噬菌体中检 测到了测到了32 32P P 实验需要哪两种类型的噬菌体 怎样由普通噬菌体获得这两种噬菌体呢 32P噬菌体35S噬菌体 普通噬菌体 T2噬菌体是一种细菌病毒 病毒只 有在细胞内才能表现生命现象 T2 噬菌体在大肠杆菌细胞内 用大肠 杆菌的物质为原料进行增殖 侵染 侵染 含32P的大肠杆菌 含35S的大肠杆菌 增殖 增殖 普通大肠 杆菌 含32P的培养基中培养含35S的培养基中培养 手头只有普通的大肠杆菌 怎样得到这两种大肠杆菌呢 大肠杆菌能独立在培养基中代谢 增殖 分析 亲代噬菌体被标记的物质是 D
10、NA 蛋白质 离心后 大肠杆菌细胞在 上清液 沉淀物 里 放射性 集中在沉淀物里 说明亲代噬菌体的 DNA 蛋白质 进入了大肠杆菌 分析 亲代噬菌体被标记的物质是 DNA 蛋白质 离心后 大肠杆菌细胞在 上清液 沉淀物 里 放射 性集中在上清液里 说明亲代噬菌体的 DNA 蛋白质 没有进入大肠杆菌 3 噬菌体侵染细菌实验 亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体结论 32P标记 标记 DNA 35S标记标记 蛋白质质 有32P标记 DNA DNA是真正 的遗传物 质 DNA中32P 标记 无35S标记 蛋白质 外壳蛋白无 35S标记 过程探究过程探究3 3 赫尔希和蔡斯的实验 赫尔希和蔡斯的实验 A B
11、两组实验结果 A组标记的是蛋白质 侵染时留在外 面 产生的子代噬菌体不含放射性 B组标记的是DNA 侵染时进入细菌体 内 产生子代噬菌体含有放射性 实验说明什么 噬菌体进入细菌中的是DNA 蛋白质 留在外面 这样就形成了与亲代一样 的噬菌体 遗传物质是DNA 而不是蛋 白质 它的蛋白质不是亲代连续下来 的 是由DNA控制合成的 知识建构知识建构3 3 DNADNA是遗传物质是遗传物质 所有生物的遗传物质都是所有生物的遗传物质都是DNADNA吗 吗 蛋白质蛋白质 相关链接相关链接 SARSSARS病毒的结构病毒的结构 RNA RNA 相关链接相关链接 SARS SARS病毒的遗传物病毒的遗传物
12、质 质 SARS病毒中 谁是遗传物质 知识建构知识建构4 4 RNARNA是遗传物质 是遗传物质 课堂延伸课堂延伸 设计实验 证明烟草花叶病 毒的遗传物质是什么 四 烟草花叶病毒的侵染实验烟草花叶病毒的侵染实验 烟草花叶病毒 简称烟草花叶病毒 简称TMVTMV 它的基本 它的基本 成分就是蛋白质和成分就是蛋白质和RNARNA 设计实验 TMV 烟草花叶病毒 蛋白质 RNA 设计思路 技术方法 将蛋白质与RNA分离 单独观察 自身分离 化学提取分离 酶解法分离 分离DNA与蛋白质的技术手段有三类 1 自身分离 同位素标记观察 2 化学提取法分离RNA与蛋白质 3 用RNA酶和蛋白酶分别处理噬菌体
13、 结论 RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 1957年 格勒和施拉姆 分离 分离 重组 重组 感 染 新的病毒 产生 哪种 病毒 生生 物物 界界 细细 胞胞 生生 物物 非非 细细 胞胞 生生 物物 RNARNA病毒病毒 艾滋病病毒 艾滋病病毒 HIV HIV逆转录逆转录 流感病毒 如禽流感 猪流感 流感病毒 如禽流感 猪流感 现称甲型现称甲型H1N1H1N1病毒 逆转录 病毒 逆转录 SARASARA 不逆转录 毒 登革热病毒 不逆转录 毒 登革热病毒 甲肝病毒 烟草花叶病毒及类病毒等甲肝病毒 烟草花叶病毒及类病毒等 DNADNA病毒病毒 噬菌体 乙肝病毒 噬菌体 乙肝病毒 天花病毒等天花病毒
14、等 原核生物原核生物 细菌 支原体 衣原体 细菌 支原体 衣原体 蓝藻 放线菌等蓝藻 放线菌等 真核生物真核生物 植物 动物 原生生物 植物 动物 原生生物 真菌真菌 遗传物质是遗传物质是RNARNA 遗传物质是遗传物质是DNADNA 核酸是一切生物的遗传物质 核酸包括脱氧核糖核 酸 DNA 和核糖核酸 RNA 绝大多数生物都是以 DNA作为遗传物质的 因此DNA是主要的遗传物质 归 纳 总 结 1 列表比较DNA是主要的遗传物质的实验证据 肺炎双球菌转转化实实 验验 噬菌体侵染细细菌实验实验烟草花叶病毒 侵染烟草实验实验 实验实验 原理 实验实验 结结果 实验实验 结论结论 四个实实 验验的
15、共 同点 从S型活细菌中提取 的DNA 蛋白质和多 糖 分别与R型活细 菌培养液混合培养 仅加入DNA 才能使R 型活细菌转化为S型 且能遗传 用DNA酶处 理的DNA失去转化作用 DNA是遗传物质 蛋白 质等物质不是 用同位素32P标记DNA 35S标记蛋白质 来证明只 有噬菌体的DNA进入细菌 体内 完成遗传作用 带有同位素32P的 DNA进入细菌内 完成遗传作用 DNA是遗传物质 从烟草花叶病 毒中提取RNA 和蛋白质 分 别感染烟草 只有RNA才 能感染烟草 RNA是遗传物质 设计思路都是 设法把DNA RNA 与蛋白质分开 单独地 直接地去观察DNA RNA 的作用 都遵循了对照原则
16、 知识建构5 大多数生物以 为遗传物质 少数生物以 为遗传物质 所以 是一切生物的遗传物质 是主要的遗传物质 蛋白质 是 不是 遗传物质 DNADNA RNARNA 核酸核酸 DNADNA 不是 1 注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是 A R型肺炎双球菌 B 加热杀死后的R型肺炎双球菌 C 加热杀死后的S型肺炎双球菌 D 加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细 菌混合 2 用噬菌体去感染体内含32P的细胞 在细菌 解体后含32P的是 A 子代噬菌体DNA B 子代噬菌体所有部分 C 子代噬菌体蛋白质外壳 D 子代噬菌体不含32P 学习自测学习自测 D D A A 3 某科学家用噬菌体侵染大肠杆菌 并用 同位素32P和35S作了如下标记 2 子代噬菌体的外壳上将会含有上述 元 素 原因是 1 子代噬菌体的DNA分子中将会含有上述的 元素 原因 是 子代噬菌体的DNA分子进入了细菌内 并利用细菌的原料合成新的噬菌体 子代噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内 32P 和31P 35S
