3.1DNA是主要的遗传物质课件 高一生物人教版必修二.pptx

第第3章章 基因的本质基因的本质第第1节节 DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 生物亲代与子代之间，在形态、结构生物亲代与子代之间，在形态、结构和生理功能上常常相似，这就是遗传现象。和生理功能上常常相似，这就是遗传现象。X XY YX XY Y减数分裂减数分裂细胞分裂细胞分裂染色体染色体染色质（体）染色质（体）着丝点着丝点复制复制着丝点分裂着丝点分裂遗传物质应该是哪类物质呢？遗传物质应该是哪类物质呢？3.3.能够能够储存大量的遗传信息储存大量的遗传信息遗传物质应该具备哪些特点？理论推断理论推断 1.1.分子结构具有相对的分子结构具有相对的稳定性稳定性 2 2.能够能够自我复制自我复制，使前后代保，使前后代保持一持一定的定的连续性连续性蛋白质蛋白质DNADNA染色体染色体遗传物质可能是遗传物质可能是DNADNA，也可能是蛋白质。，也可能是蛋白质。染色体的主要成分是？染色体的主要成分是？肺炎双球菌肺炎双球菌体内体内转化实验转化实验11928年 格里菲思S S型菌型菌实验材料：实验材料：小鼠、两种肺炎双球菌 R R型菌型菌 有多糖荚膜有多糖荚膜 光滑（光滑（Smooth）有毒性有毒性多糖荚膜多糖荚膜 二二.肺肺炎双球菌转化实验炎双球菌转化实验 有多糖荚膜有多糖荚膜 光滑（光滑（Smooth）有毒性有毒性多糖荚膜多糖荚膜S型细菌型细菌 二二.肺肺炎双球菌转化实验炎双球菌转化实验 无多糖荚膜无多糖荚膜粗糙（粗糙（Rough)无毒性无毒性 有多糖荚膜有多糖荚膜 光滑（光滑（Smooth）有毒性有毒性多糖荚膜多糖荚膜S型细菌型细菌 二二.肺肺炎双球菌转化实验炎双球菌转化实验 无多糖荚膜无多糖荚膜粗糙（粗糙（Rough)无毒性无毒性 有多糖荚膜有多糖荚膜光滑（光滑（Smooth）有毒性有毒性多糖荚膜多糖荚膜S型细菌型细菌R型细菌型细菌 二二.肺肺炎双球菌转化实验炎双球菌转化实验R R型活型活 细菌细菌S S型活型活细菌细菌加热杀加热杀死的死的S S型型细菌细菌R R型活细型活细菌和菌和S S型型死细菌死细菌2 2、实验过程、实验过程实验结论实验结论活活R+有毒有毒S型死细菌型死细菌 小鼠小鼠死亡死亡有毒有毒S型死细菌型死细菌 小小鼠正常鼠正常 有毒有毒S型活细菌型活细菌 小鼠死亡小鼠死亡 无毒无毒R型活细菌型活细菌 小小鼠鼠正常正常第一组第一组第三组第三组第二组第二组第四组第四组S型细菌中有一种型细菌中有一种“转化因子转化因子”能使能使R型活细菌转化为型活细菌转化为S型活细菌。型活细菌。S型活细菌型活细菌 二二.肺肺炎双球菌转化实验炎双球菌转化实验1928年，格里菲思用两种不同类型的年，格里菲思用两种不同类型的 肺炎双球菌肺炎双球菌 去感染小鼠。去感染小鼠。二二.肺肺炎双球菌转化实验炎双球菌转化实验1928年，格里菲思用两种不同类型的年，格里菲思用两种不同类型的 肺炎双球菌肺炎双球菌 去感染小鼠。去感染小鼠。格里菲思从第四组实验中总结出了什么特殊现象格里菲思从第四组实验中总结出了什么特殊现象?分别说明什么分别说明什么?（1）无毒）无毒R型活菌与加热杀死的型活菌与加热杀死的S型细菌混合培养使小鼠死亡型细菌混合培养使小鼠死亡说明出现了转化说明出现了转化（2）转化的）转化的S型细菌的后代也为型细菌的后代也为S型细菌。型细菌。说明这种转化可遗传说明这种转化可遗传 二二.肺肺炎双球菌转化实验炎双球菌转化实验1928年，格里菲思用两种不同类型的年，格里菲思用两种不同类型的 肺炎双球菌肺炎双球菌 去感染小鼠。去感染小鼠。能从第四组死亡小鼠体内分离出能从第四组死亡小鼠体内分离出S型细菌和型细菌和R型细菌型细菌?为什么为什么?能，因为在肺炎双球菌转化时只有部分细菌转化。能，因为在肺炎双球菌转化时只有部分细菌转化。格里菲思从实验中得到的结论是什么？格里菲思从实验中得到的结论是什么？促使促使R型细菌转化为型细菌转化为S型细菌的是一种活性物质型细菌的是一种活性物质“转化因子转化因子”二二.肺肺炎双球菌转化实验炎双球菌转化实验1928年，格里菲思用两种不同类型的年，格里菲思用两种不同类型的 肺炎双球菌肺炎双球菌 去感染小鼠。去感染小鼠。能从第四组死亡小鼠体内分离出能从第四组死亡小鼠体内分离出S型细菌和型细菌和R型细菌型细菌?为什么为什么?能，因为在肺炎双球菌转化时只有部分细菌转化。能，因为在肺炎双球菌转化时只有部分细菌转化。格里菲思从实验中得到的结论是什么？格里菲思从实验中得到的结论是什么？究竟是S型菌中的什么物质使R型菌发生了转化？如果是你，接下来会怎么做？19441944年年 艾弗里艾弗里S S型菌株型菌株杀死灭活杀死灭活分离提取分离提取 二二.肺肺炎双球菌转化实验炎双球菌转化实验19441944年年 艾弗里艾弗里S S型菌株型菌株杀死灭活杀死灭活分离提取分离提取多糖多糖脂类脂类蛋白质蛋白质RNADNADNA 二二.肺肺炎双球菌转化实验炎双球菌转化实验19441944年年 艾弗里艾弗里S S型菌型菌株株杀死灭活杀死灭活分离提取分离提取多糖多糖脂类脂类蛋白质蛋白质RNADNDNA A活的R型菌株中 二二.肺肺炎双球菌转化实验炎双球菌转化实验19441944年年 艾弗里艾弗里S S型菌株型菌株杀死灭活杀死灭活分离提取分离提取多糖多糖脂类脂类蛋白质蛋白质RNADNADNA活的R型菌株中R R菌落菌落R R菌落菌落R R菌落菌落R R菌落菌落 二二.肺肺炎双球菌转化实验炎双球菌转化实验19441944年年 艾弗里艾弗里S S型菌株型菌株杀死灭活杀死灭活分离提取分离提取多糖多糖脂类脂类蛋白质蛋白质RNADNADNA活的R型菌株中R R菌落菌落R R菌落菌落R R菌落菌落R R菌落菌落出现出现S S菌落菌落DNA+DNA水解酶水解酶R R菌落菌落 二二.肺肺炎双球菌转化实验炎双球菌转化实验 二二.肺肺炎双球菌转化实验炎双球菌转化实验实验结实验结论论:DNA的纯度越高，转化就越有效。的纯度越高，转化就越有效。“转化因子转化因子”是是DNA，DNA才是使才是使R型细菌产型细菌产生稳定遗传变化的物质。生稳定遗传变化的物质。DNADNA是遗传物质是遗传物质19441944年年 艾弗里艾弗里课堂反馈课堂反馈1 1、格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行、格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果了著名的转化实验，此实验结果A.A.证明了证明了DNADNA是遗传物质是遗传物质 B.B.证明了证明了RNARNA是遗传物质是遗传物质C.C.证明了蛋白质是遗传物质证明了蛋白质是遗传物质 D.D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质没有具体证明哪一种物质是遗传物质2 2、某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下、某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4 4个实验：个实验：S S型菌的型菌的DNADNADNADNA酶酶加入加入R R型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠R R型菌的型菌的DNADNADNADNA酶酶加入加入S S型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠R R型菌型菌DNADNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入S S型菌的型菌的DNADNA注射注射入小鼠入小鼠S S型菌型菌DNADNA酶酶高温加热后冷却高温加热后冷却加入加入R R型菌的型菌的DNADNA注射注射入小鼠入小鼠以上以上4 4个实验中小鼠存活的情况依次是个实验中小鼠存活的情况依次是 A A存活、存活、存活、死亡存活、存活、存活、死亡 B B存活、死亡、存活、死亡存活、死亡、存活、死亡 C C死亡、死亡、存活、存活死亡、死亡、存活、存活 DD存活、死亡、存活、存活存活、死亡、存活、存活D D 已经被加热杀死的已经被加热杀死的S S型细菌中，必然含有某种促成型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质这一转化的活性物质转化因子转化因子格里菲思实验的结论（体内转化）格里菲思实验的结论（体内转化）没有具体证明哪一种物质是遗传物质没有具体证明哪一种物质是遗传物质肺肺炎双球菌转化实验炎双球菌转化实验艾弗里实验的结论（体外转化）艾弗里实验的结论（体外转化）DNA的纯度越高，转化就越有效的纯度越高，转化就越有效DNADNA是遗传物质是遗传物质“转化因子转化因子”是是DNA，DNA才是使才是使R型细菌产生稳定遗传变化的型细菌产生稳定遗传变化的物质。物质。实验中提取的实验中提取的DNA，纯度最高时还有，纯度最高时还有0.02%的的蛋白质。蛋白质。自然界中是否有生物可以将自然界中是否有生物可以将DNA和蛋白质完和蛋白质完全区分开全区分开?艾弗里DNA转化实验的缺陷噬菌体噬菌体专门寄生在专门寄生在大肠杆菌大肠杆菌体内的病毒。体内的病毒。19521952年年 赫尔希、蔡斯赫尔希、蔡斯在自身遗传物质作在自身遗传物质作用下，利用用下，利用细菌细菌体体内的物质来合成自身成分内的物质来合成自身成分 1952 1952年年，美国的科学家赫尔希和蔡斯，美国的科学家赫尔希和蔡斯利用利用噬菌体去侵染细菌，观察亲代噬菌体噬菌体去侵染细菌，观察亲代噬菌体(DNA(DNA和蛋和蛋白质白质)与子代噬菌体与子代噬菌体(DNA(DNA和蛋白质和蛋白质)的关系的关系 噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验吸附吸附注入注入合成合成组装组装释放释放噬菌体借尾丝吸附在细菌表面噬菌体借尾丝吸附在细菌表面这样就把蛋白质和这样就把蛋白质和这样就把蛋白质和这样就把蛋白质和DNADNADNADNA分开了分开了分开了分开了把把DNADNA注入到细菌细胞注入到细菌细胞利用细菌的化学成分和酶系统合成出噬菌体利用细菌的化学成分和酶系统合成出噬菌体的的DNADNA、蛋白质、蛋白质新合成的新合成的DNADNA、蛋白质组装成很多噬菌体、蛋白质组装成很多噬菌体细菌解体，释放出噬菌体细菌解体，释放出噬菌体 三三.噬菌体侵细菌的实验噬菌体侵细菌的实验19521952年年 赫尔希、蔡斯赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验31952年 赫尔希、蔡斯赫尔希、蔡斯放射性同位素标记法放射性同位素标记法T2噬菌体大肠杆菌DNADNA蛋白质蛋白质C、H、O、N、PC、H、O、N、SDNA32P蛋白质35S【问【问题题1 1】如何将放射性同位素如何将放射性同位素3232P P和和3535S S标标记到噬菌体上？记到噬菌体上？【问问题题2 2 】如何培养噬菌体？为什么？如何培养噬菌体？为什么？探究活动探究活动 证明证明DNADNA是遗传物质是遗传物质培养培养T2噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体-蛋白质（蛋白质（35S）35S培养大肠杆菌培养大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌（3535S S）标记噬菌体的方法：标记噬菌体的方法：先标记细菌，再用噬菌体侵染细菌先标记细菌，再用噬菌体侵染细菌先标记细菌，再用噬菌体侵染细菌先标记细菌，再用噬菌体侵染细菌被被35S标记标记的噬菌体的噬菌体保温保温被被35S标记的噬菌标记的噬菌体与细菌混合体与细菌混合上清液上清液下沉淀下沉淀上清液放射性高；下沉淀放射性低上清液放射性高；下沉淀放射性低离心离心培养大肠杆菌培养大肠杆菌32P培养培养T2噬菌体噬菌体大肠杆菌大肠杆菌（3232P P）噬菌体噬菌体-DNA（32P）标记噬菌体的方法：标记噬菌体的方法：先标记细菌，再用噬菌体侵染细菌先标记细菌，再用噬菌体侵染细菌先标记细菌，再用噬菌体侵染细菌先标记细菌，再用噬菌体侵染细菌被被32P标记标记的噬菌体的噬菌体被被32P标记的噬菌体标记的噬菌体与细菌混合与细菌混合上清液上清液下沉淀下沉淀保温（短时间）保温（短时间）上清液放射性高；下沉淀放射性低上清液放射性高；下沉淀放射性低【问题【问题1 1】实验中搅拌的目的是什么？实验中搅拌的目的是什么？上清液上清液沉淀物沉淀物【问题【问题2 2】离心后上清液、沉淀物分别是离心后上清液、沉淀物分别是什么？什么？上清液上清液沉淀物沉淀物【问题【问题3 3】为什么含为什么含3535S S的噬菌体侵染细菌，的噬菌体侵染细菌，沉淀物中还有很低的放射性？沉淀物中还有很低的放射性？搅拌不充分搅拌不充分上清液上清液沉淀物沉淀物未侵染未侵染子代噬菌体子代噬菌体【问题【问题4 4】为什么含为什么含3232P P的噬菌体侵染细菌，的噬菌体侵染细菌，上清液中还有很低的放射性？上清液中还有很低的放射性？赫赫尔希和蔡斯的实验表明：噬菌体侵染细菌时，尔希和蔡斯的实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳蛋白质外壳仍留在外面。仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传遗传的。的。DNA才是真正的遗传物质。才是真正的遗传物质。三三.噬菌体侵细菌的实验噬菌体侵细菌的实验19521952年年 赫尔希、蔡斯赫尔希、蔡斯DNADNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMVTMV）的实验：）的实验：结论：结论：RNARNA病毒，遗传物质是病毒，遗传物质是RNARNA 四四.遗遗传物质的种类传物质的种类例：病毒的遗传物质是（例：病毒的遗传物质是（）人的遗传物质是人的遗传物质是 （）A、DNA B、RNA C、DNA和和RNA D、DNA或或RNADA巩固练习巩固练习生物类型生物类型病毒病毒原核生物原核生物真核生物真核生物体内核酸体内核酸种类种类DNA或或RNADNA和和RNADNA和和RNA体内碱基体内碱基种类种类4 4种种5 5种种5 5种种体内核苷体内核苷酸种类酸种类4 4种种8 8种种8 8种种遗传物质遗传物质DNA或或RNADNADNA实例实例噬菌体、烟噬菌体、烟草花叶病毒草花叶病毒乳酸菌、乳酸菌、蓝藻蓝藻玉米、小麦、玉米、小麦、人人1、如右图，甲、乙为两种不同的病毒，如右图，甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成经病毒重建形成“杂种病毒杂种病毒”丙，用丙丙，用丙病毒侵染植物细胞，在植物细胞内产生病毒侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为（）的新一代病毒可表示为（）D A 2、地球上的一切生物的遗传物质都是、地球上的一切生物的遗传物质都是()：A.核酸核酸 B.脱氧核糖核酸或核糖核酸脱氧核糖核酸或核糖核酸 C.脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸 D.脱氧核糖核酸和核糖核酸脱氧核糖核酸和核糖核酸课堂练习课堂练习甲病毒乙病毒丙病毒A B C D核酸是遗传物质的实验证据核酸是遗传物质的实验证据 证据二：噬菌体侵染细菌的实验证据二：噬菌体侵染细菌的实验证据一：肺炎双球菌的转化实验证据一：肺炎双球菌的转化实验 格里菲思细菌转化实验格里菲思细菌转化实验 艾弗里艾弗里DNADNA转化实验转化实验证据三：烟草花叶病毒侵染烟草的实验证据三：烟草花叶病毒侵染烟草的实验