高中生物人教版必修二DNA是主要的遗传物质.ppt

包钢一中包钢一中 王建国王建国 科学家们通过分析发现：染色体中含有科学家们通过分析发现：染色体中含有DNA和和蛋白质蛋白质两种成分。两种成分。生物体的遗传物质是生物体的遗传物质是DNA还是蛋白质呢？还是蛋白质呢？对遗传物质的早期推测：对遗传物质的早期推测：对遗传物质的早期推测：对遗传物质的早期推测：20 20世纪二三十年代人们对蛋白质和世纪二三十年代人们对蛋白质和世纪二三十年代人们对蛋白质和世纪二三十年代人们对蛋白质和DNADNA的认的认的认的认识水平如何？识水平如何？识水平如何？识水平如何？当时认为遗传物质是哪种物质？为什么会有这当时认为遗传物质是哪种物质？为什么会有这当时认为遗传物质是哪种物质？为什么会有这当时认为遗传物质是哪种物质？为什么会有这样的观点？样的观点？样的观点？样的观点？实验材料：实验材料：两种肺炎双球菌两种肺炎双球菌 多多糖糖类类荚荚膜膜R型菌型菌菌落粗糙，菌落粗糙，无荚膜，无毒无荚膜，无毒S型菌型菌菌落光滑，菌落光滑，有荚膜，有毒，可致死有荚膜，有毒，可致死 一一.（一）格里菲思的肺炎双球菌转化实验（一）格里菲思的肺炎双球菌转化实验阅读教材阅读教材P P4343 ，思考以下问题：，思考以下问题：肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤?各看到哪些现象？各看到哪些现象？第四组的实验结果说明了什么？第四组的实验结果说明了什么？小鼠死亡小鼠死亡小鼠正常小鼠正常小鼠正常小鼠正常小鼠死亡小鼠死亡S型加热型加热R型活菌型活菌混合混合S型加热型加热R型活菌型活菌S型活菌型活菌 肺肺炎炎双双球球菌菌的的转转化化实实验验过过程程1234 为什么第四组实验将为什么第四组实验将R R型活细菌和加热杀型活细菌和加热杀死后的死后的S S型细菌混合后注射到小鼠体内，导致型细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡？小鼠死亡？小鼠死亡小鼠死亡S型加热型加热R型活菌型活菌混合混合思思考考细菌发生转化，性状的转化可以遗传。细菌发生转化，性状的转化可以遗传。S型活菌型活菌S型活菌型活菌S型加热型加热R型活菌型活菌混合混合后代后代转化转化R型活菌型活菌R型活菌型活菌 已经被加热杀死的已经被加热杀死的S S型细菌中，必然含有某种促成这一转型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质化的活性物质 转化因子。转化因子。格里菲思实验的结论是什么格里菲思实验的结论是什么?在杀死的在杀死的S S型细菌中含有哪些物质？型细菌中含有哪些物质？但究竟哪一个才是转化因子呢？但究竟哪一个才是转化因子呢？在证明在证明DNA还是蛋白质或其他物质是遗传物质的实验中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？最关键的设计思路是什么？必须将蛋白质、其他物质与必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNA RNA DNA S S型活细菌型活细菌R型细菌型细菌一、（二）一、（二）艾弗里确定转化因子的实验艾弗里确定转化因子的实验R型细菌型细菌只长只长R型菌型菌只长只长R型菌型菌R型细菌型细菌S型菌型菌R型细菌型细菌S型菌的型菌的DNAS型菌的型菌的蛋白质或荚膜多糖蛋白质或荚膜多糖S型菌的型菌的DNA+DNA酶酶 DNADNA是使是使R R型细菌产生稳定遗传变化的物质，型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNADNA是是转化因子。转化因子。以上转化实验表明：以上转化实验表明：D N A D N A D N A D N A D N A D N A 是是是是是是 遗遗遗遗遗遗 传传传传传传 物物物物物物 质质质质质质 。实验结论：多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNA DNA RNA DNA DNA水解物水解物 分分 别别 与与 R R 型型 活活 细细 菌菌 混混 合合 培培 养养 R R R R R R R R R SR S R R S S型活细菌型活细菌 多数多数 少数少数（1）噬菌体的结构模式图）噬菌体的结构模式图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DNA?DNA?二、二、噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验T T2 2噬菌体中噬菌体中60%是蛋白质是蛋白质,40%是是DNA.蛋白质蛋白质外壳外壳DNA同位素标记法同位素标记法蛋白质的组成元素：蛋白质的组成元素：DNA DNA 的组成元素：的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P（标记（标记（标记（标记32323232P P P P）（标记（标记（标记（标记35353535S S S S ）标记噬菌体方法：标记噬菌体方法：标记噬菌体方法：标记噬菌体方法：v 在分别含有放射性同位素在分别含有放射性同位素在分别含有放射性同位素在分别含有放射性同位素32323232P P P P 和和和和35353535S S S S的培养基中培的培养基中培的培养基中培的培养基中培养细菌养细菌养细菌养细菌。v 分别用上述细菌培养分别用上述细菌培养分别用上述细菌培养分别用上述细菌培养T T T T2 2 2 2噬菌体，制备含噬菌体，制备含噬菌体，制备含噬菌体，制备含32323232P P P P的噬菌的噬菌的噬菌的噬菌体和含体和含体和含体和含35353535S S S S的噬菌体的噬菌体的噬菌体的噬菌体。1952 1952年赫尔希和蔡斯设计了一个巧妙实验：用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。放射性同位素标记和测试。离心离心离心离心实验过程及结果：实验过程及结果：第一组第一组第一组第一组 实验实验实验实验第二组第二组第二组第二组实验实验实验实验亲代亲代亲代亲代噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体35 35 S S标记蛋标记蛋标记蛋标记蛋白质白质白质白质32 32 P P标记标记标记标记DNADNA 寄主寄主寄主寄主细胞内细胞内细胞内细胞内无无35S标记标记蛋白质蛋白质无无32P标记标记DNA子代子代子代子代噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体外壳蛋白质外壳蛋白质无无35SDNA有有32P标记标记实验实验实验实验结论结论结论结论DNA分子分子具有连续具有连续性，是遗性，是遗传物质传物质噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌包括包括包括包括哪几个过程哪几个过程哪几个过程哪几个过程?思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：在噬菌体中在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物质是亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA,而不是蛋白质而不是蛋白质,也就是说也就是说,子代噬菌体的各种性子代噬菌体的各种性状是通过亲代的状是通过亲代的DNA遗传给后代的遗传给后代的,因此因此DNA才是真才是真正的遗传物质。正的遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验表明噬菌体侵染细菌的实验表明:目前，已有充分的科学研究资料证明，目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数绝大多数生物生物都是以都是以DNA作为遗传物质的。作为遗传物质的。DNA主要的遗传物质主要的遗传物质 DNADNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？遗传物质的类型遗传物质的类型 三、烟草花叶病毒感染、重建实验三、烟草花叶病毒感染、重建实验实验证明：实验证明：烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMVTMV）的遗传物质是）的遗传物质是RNARNA。(TMV(TMV）蛋蛋白白质质RNARNA思思 考考:DNADNA DNA DNA DNA DNA 核酸核酸DNADNA或或RNARNA 1 1、动物和人体的遗传物质是什么？、动物和人体的遗传物质是什么？2 2、烟草的遗传物质是什么？、烟草的遗传物质是什么？3 3、细菌的遗传物质是什么？、细菌的遗传物质是什么？4 4、一切生物的遗传物质是什么？、一切生物的遗传物质是什么？5 5、病毒的遗传物质是什么？、病毒的遗传物质是什么？生物体遗传物质总结归纳：生物体遗传物质总结归纳：1 1、有细胞结构的生物（原核生物、真核生物）：、有细胞结构的生物（原核生物、真核生物）：DNA2 2、无细胞结构的生物（即病毒）：、无细胞结构的生物（即病毒）：DNA 或或 RNA 核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（核酸（DNADNA）和核糖核酸（）和核糖核酸（RNARNA），绝大多数生物都是），绝大多数生物都是以以DNADNA作为遗传物质的。作为遗传物质的。因此因此 DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。总括总括例：例：病毒的遗传物质是（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RNADA1注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（）AR型肺炎双球菌型肺炎双球菌B加热杀死后的加热杀死后的R型肺炎双球菌型肺炎双球菌C加热杀死后的加热杀死后的S型肺炎双球菌型肺炎双球菌D加热杀死后的加热杀死后的S型肺炎双球菌与型肺炎双球菌与R型细菌混合型细菌混合D练习练习:2.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了（验，证实了（）DNA是遗传物质。是遗传物质。RNA是遗传物质。是遗传物质。DNA是主是主要的遗传物质。要的遗传物质。蛋白质不是遗传物质蛋白质不是遗传物质。糖类不是遗传糖类不是遗传物质。物质。DNA能产生可遗传的变异。能产生可遗传的变异。A B.C.D.A3.噬菌体侵染细菌的实验证明了（噬菌体侵染细菌的实验证明了（）ADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 BDNA和蛋白质是和蛋白质是遗传物质遗传物质 CDNA是遗传物质是遗传物质 DRNA是遗传物质是遗传物质C5.一切生物的遗传物质是一切生物的遗传物质是 ()A.核酸核酸 B.DNA C.RNA D.蛋白质蛋白质4.噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质需要噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质需要()A.噬菌体的噬菌体的DNA和氨基酸和氨基酸 B.噬菌体的噬菌体的DNA和细菌的氨基酸和细菌的氨基酸 C.细菌的细菌的DNA和氨基酸和氨基酸 D.细菌的细菌的DNA和噬菌体的氨基酸和噬菌体的氨基酸BA问题：1、生物都有遗传和变异现象，每种生命现象都有其物质基础，对生物遗传起决定作用的物质是什么？事实：通过对细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用过程的研究，染色体 在生物的传种接代过程中，保持一定的稳定性和连续性。推测：染色体在遗传上起主要作用。染色体在遗传上起主要作用。问题：染色体的主要成分是什么？起遗传物质作用的是什么？2、科学家是怎样发现遗传物质的？核酸核酸受精卵受精卵（2n）成熟个体成熟个体（2n）精子精子（n）卵细胞卵细胞（n）减数分裂减数分裂受精作用受精作用有丝分裂有丝分裂1、实验：格里菲思进行的肺炎双球菌转化实验结论：在第四组实在第四组实验中，已经被加验中，已经被加热杀死的的热杀死的的S S型细型细菌中，必然含有菌中，必然含有某种促成细菌由某种促成细菌由R R型转化为型转化为S S型转化型转化的活性物质的活性物质“转化因子转化因子”一、肺炎双球菌转化实验一、肺炎双球菌转化实验将无毒性的将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡小鼠不死亡将有毒性的将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内，型活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡小鼠患败血症死亡将加热杀死后的将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，型细菌注射到小鼠体内，将无毒性的将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠不死亡小鼠不死亡小鼠患败血症死亡小鼠患败血症死亡2、实验：艾弗里进行的转化实验 操作：从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等，然后分别加入到R型细胞的培养基中。（设计思路：用单一的物质分别与R型活菌混合，看哪种物质能起到遗传物质的作用。）现象：只有加入只有加入DNADNA，R R型细菌才能够转化为型细菌才能够转化为S S型，型，DNADNA纯度越高，纯度越高，转化越有效。转化越有效。说明：DNADNA是使是使R R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，型细菌产生稳定的遗传变化的物质，是遗传物质。是遗传物质。蛋白质等不是遗传物质。蛋白质等不是遗传物质。多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNA DNA RNA DNA DNA水解物水解物 分分 别别 与与 R R 型型 活活 细细 菌菌 混混 合合 培培 养养 R R R R R SR S R S S型活细菌型活细菌 多数 少数实验表明：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNADNA传给后代的，传给后代的，DNADNA是遗传物质是遗传物质。用用 35S 标记标记蛋白质外壳蛋白质外壳细菌内无放射性细菌内无放射性用用32P标标记记DNA细菌内有放射性细菌内有放射性二、噬菌体侵染细菌的实验二、噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体模式图噬菌体注入DNA吸吸附附侵侵入入合合成成组组装装释释放放侵入别的细菌侵入别的细菌1、标记噬菌体、标记噬菌体2、赫尔希和蔡斯实验、赫尔希和蔡斯实验将大肠杆菌分为两组，第将大肠杆菌分为两组，第一组在含一组在含35S的氨基酸培养基的氨基酸培养基中培养；中培养；第二组在含第二组在含32P的脱的脱氧核苷酸培养基中培养。氧核苷酸培养基中培养。再分别在两组培养基中培再分别在两组培养基中培养两组噬菌体。养两组噬菌体。事实：通过实验发现有些病毒不含有DNA，只含有蛋白质和RNA，以RNA作为遗传物质。总结论：DNADNA是是主要的主要的遗传物质。遗传物质。烟草花叶病毒RNA蛋白质蛋白质三、烟草花叶病毒重建实验三、烟草花叶病毒重建实验TMV烟草花叶病毒烟草花叶病毒烟叶染病烟叶染病HRV车前草病毒车前草病毒烟叶染病烟叶染病蛋白质外壳蛋白质外壳TMV的的RNA烟叶正常烟叶正常烟叶染病烟叶染病HRV的蛋白质的蛋白质重组病毒重组病毒烟叶染烟叶染TMV病病全部是全部是TMV病毒病毒