【生物】DNA是主要的遗传物质课件 2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2.pptx

生物（人教版必修二）第3章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质1提出提出“遗遗传因子传因子”，并总结，并总结遗传规律遗传规律2把把“遗传遗传因子因子”命命名为名为基因基因3提出提出基因基因在染色体在染色体上的假说上的假说4实验证实验证明明基因基因位于染位于染色体上色体上科学家发科学家发现：染色现：染色体的主要体的主要组成成分组成成分是是 DNADNA和和蛋白质蛋白质5DNA?蛋白质孟德尔孟德尔约翰逊约翰逊萨萨 顿顿摩尔根摩尔根任务一、遗传物质的探索氨基酸多种多样的排列氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传顺序，可能蕴含着遗传信息。信息。没发现其他大分子有类似没发现其他大分子有类似的结构特点的结构特点。2020世纪世纪2020年代年代蛋白质是生物体的蛋白质是生物体的遗传物质。遗传物质。2020世纪世纪3 30 0年代年代人们认识到人们认识到DNADNA是由许多是由许多脱氧核苷酸聚合而成的脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子生物大分子意识到意识到DNADNA的重要性，但的重要性，但对对DNADNA结构没有清晰认识结构没有清晰认识。蛋白质是遗传物质蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。的观点占主导地位。任务一、遗传物质的探索S S型型细菌细菌R R型型细菌细菌菌体菌体菌落菌落毒性毒性光滑光滑 SmoothSmooth粗糙粗糙 RoughRough有有多糖类的多糖类的荚膜荚膜无无多糖类的荚膜多糖类的荚膜有有毒性，可致死毒性，可致死无无毒性毒性多糖多糖荚膜荚膜活动1、格里菲思实验用到的实验材料有小白鼠和两种肺炎链球菌，请比较两种肺炎链球菌的特点，完成下列表格。任务二、证据1肺炎链球菌体内转化实验活动2、观察格里菲思的实验过程示意图,思考以下问题：1、第一组的实验结果与第二组实验结果比较说明了什么？2、第三组的实验结果与第二组对比说明了什么？3、第一、三组和第四组的实验结果比较说明？任务二、证据1肺炎链球菌体内转化实验R型菌型菌将将R R型活细菌与加型活细菌与加热杀死的热杀死的S S型细菌型细菌混合后注入混合后注入任务二、证据1肺炎链球菌体内转化实验活动2、观察格里菲思的实验过程示意图,思考以下问题：1、第一组的实验结果与第二组实验结果比较说明了什么？2、第三组的实验结果与第二组对比说明了什么？3、第一、三组和第四组的实验结果比较说明？说明R型菌无毒性，S型菌有毒性说明加热杀死的S型菌失去毒性说明加热杀死的S型菌会使无毒性R型菌转化成有毒性S型菌任务二、证据1肺炎链球菌体内转化实验R+S活R死S小鼠死亡S活SS中的转化因子结论：已经被加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的活性物质“转化因子”。“转化因子究竟是什么物质？”任务二、证据1肺炎链球菌体内转化实验多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA加热杀死的S型细菌在杀死的S型细菌中含有哪些物质？但究竟哪一个才是转化因子呢？活动1、假如你是艾弗里该如何设计实验来进一步探究？请说出你的实验思路。设法将蛋白质、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。任务三、证据2肺炎链球菌体外转化实验活动2、阅读教材P44页第2段，20世纪40年代这一段，读完后，观察艾弗里的实验过程，思考以下问题。1、第一组实验的结果说明了什么？2、第二至四组的实验的结果和第一组实验结果比较说明了什么？3、第五组的实验结果和第一组实验结果比较说明了什么？4、阅读教材P46页的科学方法，思考该实验中实验组的设置遵循自变量控制中什么原理？任务三、证据2肺炎链球菌体外转化实验有R型细菌的培养基S型细菌的细胞提取物第一组+S型细菌R型细菌有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取液第二至第四组+S型细菌R型细菌混合混合有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取液第五组+混合只长只长R R型细菌型细菌D DNANA酶酶蛋白酶（或蛋白酶（或RNARNA酶、酯酶酶、酯酶）任务三、证据2肺炎链球菌体外转化实验第一组第二至四组第五组任务三、证据2肺炎链球菌体外转化实验活动2、阅读教材P44页第2段，20世纪40年代这一段，读完后，观察艾弗里的实验过程，思考以下问题。1、第一组实验的结果说明了什么？2、第二至四组的实验的结果和第一组实验结果比较说明了什么？3、第五组的实验结果和第一组实验结果比较说明了什么？4、阅读教材P46页的科学方法，思考该实验中实验组的设置遵循自变量控制中什么原理？不做处理的S菌细胞提取物具有转化活性经蛋白酶、RNA酶等处理的S菌细胞提取物仍具有转化活性经DNA酶等处理的S菌细胞提取物不具有转化活性减法原理任务三、证据2肺炎链球菌体外转化实验结论：DNA才是使R型细菌转化成S型菌的转化因子；DNA是遗传物质。2.被转化的R型菌只是少量，在培养后既有R型细菌又有S型细菌的培养基中，R型菌的菌落仍占多数；1.艾弗里的体外转化实验既证明了DNA是遗传物质，同时证明了蛋白质等不是遗传物质；注意任务三、证据2肺炎链球菌体外转化实验赫尔希蔡斯1952年噬菌体利用放射性同位素标记技术另一个有说服力的实验任务四、证据3噬菌体侵染细菌的实验实验材料：实验材料：T2噬菌体（噬菌体（细菌病毒细菌病毒）任务四、证据3噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，T2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.T2噬菌体中60%是蛋白质，40%是DNA活动1、利用利用T2T2噬菌体、大肠杆菌等噬菌体、大肠杆菌等实验材料设计实验，实验材料设计实验，探究探究T2T2噬菌体注噬菌体注入大肠杆菌的成分入大肠杆菌的成分(遗传物质遗传物质)。提出。提出的问题和作出的假设分别是什么？的问题和作出的假设分别是什么？假设一：假设二：假设三：任务四、证据3噬菌体侵染细菌的实验只有DNA注入；只有蛋白质注入；DNA和蛋白质都注入；放射性同位素标记技术 C、H、O、N、S C、H、O、N、P 1、怎样设法将DNA和蛋白质分开？2、标记哪种元素才能单独标记T2噬菌体的DNA(或蛋白质)？活动2、阅读教材P45，思考以下问题：任务四、证据3噬菌体侵染细菌的实验（标记标记标记标记32323232P P P P）（标记标记标记标记35353535S S S S）活动3、如何单独获得只有35S或32P标记的T2噬菌体？35S标记的噬菌体标记的噬菌体32P标记的噬菌体标记的噬菌体任务四、证据3噬菌体侵染细菌的实验大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体任务四、证据3噬菌体侵染细菌的实验(1)(1)标记细菌：标记细菌：在分别含有放射性同在分别含有放射性同位素位素3232P P和和3535S S的培养基中培养细菌的培养基中培养细菌(2)(2)标记噬菌体：标记噬菌体：分别用上述细菌分别用上述细菌培养培养T T2 2噬菌体噬菌体，制备含，制备含3232P P的噬菌的噬菌体体和和含含3535S S的噬菌体的噬菌体标记的噬菌体任务四、证据3噬菌体侵染细菌的实验(3)(3)噬菌体侵染细菌：噬菌体侵染细菌：分别用含分别用含3232P P的噬菌体的噬菌体和和含含3535S S的噬菌体去的噬菌体去侵染侵染未标记的细菌未标记的细菌思考：保温、搅拌、离心的作用是什么？保温搅拌离心活动4、请根据实验设计思路，小组合作推理出理论实验结果，填写在表格中。35S标记的蛋白质组32P标记的DNA组上清液沉淀物上清液沉淀物假说一DNA注入假说二蛋白质注入假说三两者均注入 有放射性无放射性无放射性有放射性无放射性有放射性有放射性无放射性无放射性有放射性无放射性有放射性任务四、证据3噬菌体侵染细菌的实验蛋白质含35S的噬菌体+细菌(未标记)上清液(含T2噬菌体颗粒)沉淀(被感染的细菌和新形成的噬菌体)说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内说明蛋白质外壳并没有进入到细菌内离心第一组：第一组：用放射性同位素用放射性同位素3535S S标记蛋白质外壳标记蛋白质外壳-检测到35S高-检测到35S低 搅拌不充分任务四、证据3噬菌体侵染细菌的实验第二组：第二组：用放射性同位素用放射性同位素3232P P标记内部标记内部DNADNADNA含32P的噬菌体+细菌(未标记)上清液(T2噬菌体颗粒)说明说明DNADNA进入到细菌内部进入到细菌内部离心-检测到32P低-检测到32P高沉淀(被感染的细菌和新形成的噬菌体)保温时间过长或过短任务四、证据3噬菌体侵染细菌的实验思考：细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，但不能检测到35S标记的蛋白质，这一结果说明了什么？子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的，因此DNA才是真正的遗传物质。任务四、证据3噬菌体侵染细菌的实验 烟草花叶病毒烟草花叶病毒(TMVTMV)是由是由RNARNA和蛋白质和蛋白质组成的，在感染烟草组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。时，会出现致病斑。任务五、RNA是遗传物质的实验证据感染感染烟草烟草感染感染烟草烟草出现病斑出现病斑不出现病斑不出现病斑实验结论：烟草花叶病毒（实验结论：烟草花叶病毒（RNARNA病毒）的遗传物质是病毒）的遗传物质是RNARNA蛋白质RNARNA分分离离 烟草花叶病毒烟草花叶病毒（RNARNA和蛋白质）和蛋白质）观察烟草花叶病毒侵染烟草的实验，思考该实验，可以得出什么观察烟草花叶病毒侵染烟草的实验，思考该实验，可以得出什么结论？结论？任务五、RNA是遗传物质的实验证据生物类型生物类型核酸种类核酸种类遗传物质遗传物质实例实例有细胞结有细胞结构的生物构的生物真核生物真核生物DNADNA和和RNARNADNADNA动物、植物、真菌动物、植物、真菌原核生物原核生物蓝藻、乳酸菌等蓝藻、乳酸菌等无细胞结无细胞结构的生物构的生物DNADNA病毒病毒DNADNADNADNAT T2 2噬菌体噬菌体RNARNA病毒病毒RNARNARNARNA烟草花叶病毒烟草花叶病毒 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。DNARNA教学小结教学小结2、如图为艾弗里所做的肺炎链球菌转化实验的部分图示，下列相关叙述错误的是（）A、结果1中只有S型肺炎链球菌，说明S型细菌细胞提取物中存在转化因子B、该实验利用了酶的专一性，DNA酶的作用是水解S型菌的DNAC、结果2中全部为R型菌，从而可推测DNA是转化因子D、除图示部分外，还有蛋白酶、RNA酶或酯酶处理S型细菌细胞提取物的实验，这样使实验结论更可靠A1、用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的45%。在实验时间内，被侵染细菌的存活率接近100%。下列相关叙述错误的是（）A、上清液具有放射性的原因是保温时间过长 B、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 C、离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中 D、T2噬菌体不能寄生在肺炎链球菌体内A小试牛刀P47练习与应用一、概念检测 1、D 2、A二、拓展应用 1、提示实验表明，噬菌体侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内的主要是 DNA，而蛋白质外壳却留在大肠杆菌外面。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。2、提示肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染大肠杄菌的实验证明，作为遗传物质至少要具备以下几个特点能够准确地自我复制；能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢过程；具有储存遗传信息的能力；结构比较稳定等。3、下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述错误的是（）A、格里菲斯细菌转化实验未能证明DNA是转化因子 B、艾弗里实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C、噬菌体侵染细菌的实验中，培养基中的32P经宿主细胞摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 D、赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质B4、下列关于真核生物和原核生物的表述，正确的有几项（）真核生物是指由真核细胞构成的生物，原核生物是指由原核细胞构成的生物；真核生物是指动物、植物等高等生物，细菌、病毒和真菌都属于原核生物；蓝细菌和大肠杆菌都没有细胞核和染色体，但有一个大型链状DNA分子位于拟核：真核细胞的遗传物质是DNA，部分原核细胞的遗传物质是RNA；S型肺炎链球菌的荚膜和水稻叶肉细胞的细胞壁都含有多糖。A1个 B2个 C3个 D4个B