【高中生物】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

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1、第1节DNA是主要的遗传物质第3章基因的本质人教版高中生物 必修21说出对遗传物质的早期推测。2阐述肺炎链球菌转化实验的过程和结论体体内转化（格里菲思）；内转化（格里菲思）；体外转化（艾弗里）体外转化（艾弗里）（重、难点）。3阐述噬菌体侵染细菌实验的方法、过程和结论以及烟草花叶病毒感染实验的过程和结论（重、难点）。4说明DNA是主要的遗传物质。课堂引入遗传物质的探究历程遗传物质的探究历程遗传学的大佬们（300+）1866 1866年年 1900 1900年年科学家甲科学家甲大佬说得对！孟粉永相随大佬说得对！孟粉永相随!科学家乙科学家乙大佬说得对！孟粉永相随大佬说得对！孟粉永相随!我发现生物的性

2、状由遗传因子决定！我发现生物的性状由遗传因子决定！我还发现了他们的遗传规律我还发现了他们的遗传规律孟德尔孟德尔我就很牛啊朋友们！我就很牛啊朋友们！孟德尔孟德尔课堂引入遗传物质的探究历程遗传物质的探究历程遗传学的大佬们（300+）1900 1900年年我觉得基因在染色体上，但我证明不我觉得基因在染色体上，但我证明不了。了。萨顿萨顿楼上大神们说的对，但我准备把遗楼上大神们说的对，但我准备把遗传因子改名叫基因，这样顺多了。传因子改名叫基因，这样顺多了。约翰逊约翰逊课堂引入遗传物质的探究历程遗传物质的探究历程遗传学的大佬们（300+）1908 1908年年我觉得你们都在瞎扯，直接把群名改我觉得你们都在

3、瞎扯，直接把群名改成成“孟德尔粉丝群孟德尔粉丝群”吧吧摩尔根遗传学的未来还得是看我摩尔根的遗传学的未来还得是看我摩尔根的摩尔根 1910 1910年年嘿嘿嘿嘿嘿嘿 怪不好意思的怪不好意思的 孟大神我直接路转粉！孟大神我直接路转粉！摩尔根课堂引入11866年孟德尔发现遗传定律遗传物质是蛋白质还是DNA?21891年科学家描述减数分裂全过程31903年萨顿假说：基因和染色体存在平行关系520世纪中叶染色体主要由蛋白质和DNA组成1909年4摩尔根证明：基因在染色体上问题探讨 20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激

4、烈的争论。讨论1.你认为遗传物质可能具有什么特点？结构比较稳定遗传物质应能够储存大量的遗传信息可以准确地复制，并传递给下一代2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？例如将待定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现噬 菌 体 侵 染 细 菌 实 验和烟 草 花 叶 病 毒侵 染 实 验目标二三、噬菌体侵染细菌实验赫尔希蔡斯实验材料：T2噬菌体大肠杆菌T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，用自身遗传物质和大肠杆菌体内的物质进行繁殖三、噬菌体侵染细菌的实验专门寄生于_内的病毒。大肠杆菌DNA蛋白质外壳C、H、O、N、SC、H、O、N、P(2)噬菌体的成分：(3)噬菌体的复制与增

5、殖增殖需要的条件内容模板_的DNA合成噬菌体DNA原料_提供的4种脱氧核苷酸合成T2噬菌体蛋白质原料_场所大肠杆菌的核糖体T2噬菌体大肠杆菌大肠杆菌的氨基酸噬菌体的结构(1)生活方式：1、实验材料：2、噬菌体的繁殖过程：吸附注入合成组装释放T2噬菌体侵染细菌（大肠杆菌）时，DNA进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面三、噬菌体侵染细菌的实验吸附吸附吸附吸附注入注入注入注入合成合成合成合成组装组装组装组装释放释放释放释放噬菌体吸附在细菌表面把DNA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的DNA、蛋白质新合成的DNA、蛋白质组装成很多噬菌体细菌解体，释放出噬菌体噬菌体增殖的过程3、实验

6、思路：将_与蛋白质等分开，_、_去观察它们各自的作用。放射性同位素标记法 35S32P DNA单独地 直接地三、噬菌体侵染细菌的实验4、实验方法：_，用_标记噬菌体蛋白质，_标记噬菌体的DNA。主要组成元素主要组成元素C C、H H、O O、N N、P P主要组成元素主要组成元素C C、H H、O O、N N、S S35S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【思考1】如何获得35S标记的噬菌体标记的噬菌体和和32P标记的噬菌体标记的噬菌体？（1）标记T2噬菌体：含35S的噬菌体含32P的噬菌体思路：先标记细菌（大肠杆菌）再用标记后的大肠杆菌培养T2噬菌体进而标记T2噬菌体大肠

7、杆菌含35S的细菌培养基含32P的细菌培养基含35S的细菌（大肠杆菌）含32P的细菌（大肠杆菌）培养培养T2噬菌体得到得到三、噬菌体侵染细菌的实验【思考2】用35S标记的噬菌体标记的噬菌体和和32P标记的噬菌体标记的噬菌体去侵染去侵染怎样的细菌（大肠杆菌）？怎样的细菌（大肠杆菌）？未标记的细菌（大肠杆菌）三、噬菌体侵染细菌的实验5、噬菌体侵染细菌的实验过程：（1）标记T2噬菌体：含35S的噬菌体含32P的噬菌体思路：先标记细菌（大肠杆菌）再用标记后的大肠杆菌培养T2噬菌体进而标记T2噬菌体大肠杆菌含35S的细菌培养基含32P的细菌培养基含35S的细菌（大肠杆菌）含32P的细菌（大肠杆菌）培养培

8、养T2噬菌体得到得到（2）再用已标记的含35S、32P的噬菌体分别侵染细菌：三、噬菌体侵染细菌的实验在搅拌器中搅拌、离心后，检测上清液和沉淀物中的放射性物质用标记的噬菌体侵染未标记的细菌噬菌体被35S标记在新形成的噬菌体中没有检测到没有检测到35S细菌裂解沉淀物的放射性很上清液的放射性很离心后搅拌后离心35S标记的噬菌体与细菌混合35S标记的噬菌体 35S标记的噬菌体侵染细菌：主要是T2噬菌体蛋白质外壳少量T2噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌上蛋白质未进入宿主细胞（细菌）【思考3】实验中搅拌、离心的目的是什么？三、噬菌体侵染细菌的实验高高低低5、噬菌体侵染细菌的实验过程：32P标记的噬菌体侵染细菌标

9、记的噬菌体侵染细菌：在搅拌器中搅拌、离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质用标记的噬菌体侵染未标记的细菌噬菌体被35P标记在新形成的噬菌体中检测到检测到32P细菌裂解沉淀物的放射性很上清液的放射性很离心后搅拌后离心32P标记的噬菌体与细菌混合32P标记的噬菌体少量T2噬菌体的DNA未进入细菌T2噬菌体增殖被释放处理细菌体内主要含有T2噬菌体的DNADNA进入了细菌体内三、噬菌体侵染细菌的实验低低高高【小结】噬菌体侵染细菌的实验过程被35S标记的噬菌体与未标记的细菌混合搅拌离心上清液:放射性很高沉淀物:放射性很低被32P标记的噬菌体与未标记的细菌混合搅拌离心上清液:放射性很低沉淀物:放射性很高三

10、、噬菌体侵染细菌的实验分组结果结果分析对比实验（相互对照）35S标记的噬菌体+细菌32P标记的噬菌体+细菌宿主细胞内无35S，35S主要分布在上清液中上清液中几乎无32P，32P主要分布在宿主细胞内，35S蛋白质外壳未进入宿主细胞内32PDNA进入了宿主细胞内实验结论：子代噬菌体的子代噬菌体的各种性状是通过亲代的各种性状是通过亲代的DNADNA遗传给后代的遗传给后代的,因此因此_是是T2T2噬菌体噬菌体遗传物质遗传物质。DNA6、实验结果分析：三、噬菌体侵染细菌的实验注意：该实验证明了DNA是真正的遗传物质。但未能证明蛋白质不是遗传物质，因为T2噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，因此蛋白质的

11、作用不能被证明。三、噬菌体侵染细菌的实验三、噬菌体侵染细菌的实验7、实验误差分析：（1 1）用）用3535S S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性沉淀物中有放射性的原因？的原因？由于由于搅拌不充分搅拌不充分，有少量含，有少量含3535S S的噬菌体蛋白质外壳仍吸附在细菌表的噬菌体蛋白质外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。面，随细菌离心到沉淀物中。保温时间过短保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，导致经离心后分布于上清液中，导致上清液中出现放射性上清液中出现放射性。保温时

12、间过长保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液后分布于上清液，导致，导致上清液中出现放射性上清液中出现放射性。（2 2）用）用3232P P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性上清液中含放射性的原因？的原因？三个经典实验对比肺炎链球菌肺炎链球菌体内体内转化实验转化实验肺炎链球菌肺炎链球菌体外体外转化实验转化实验噬菌体侵噬菌体侵染细菌实验染细菌实验实验者实验者思思 路路分离方式分离方式结结 论论设法将DNA与蛋白质等分开，单独地研究它们遗传功能。证明DNA是遗传物质，蛋白质等不是。酶解法:分别加

13、入到R型菌中放射性同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质证明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质格里菲思艾弗里及其同事赫尔希和蔡斯加热杀死的S型细菌体内有“转化因子”三、噬菌体侵染细菌实验思考讨 P461、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。2、巧妙运用减法原理，人为去掉某个影响因素后，观察对实验结果的影响。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：噬菌体培养技术、同位素标记法、物质的提取和分离等技术。

14、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。DNADNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？新型冠状病毒新型冠状病毒（2019-nCOV）下面这些生物的遗传物质是什么？下面这些生物的遗传物质是什么？思考4烟草花叶病毒烟草花叶病毒 背景知识 烟草花叶病毒（TMV）是由RNA和蛋白质组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。烟草花叶病毒烟草花叶病毒 左：正常烟叶左：正常烟叶 右：病叶右：病叶四、烟草花叶病毒侵染实验1、烟草花叶病毒蛋白质蛋白质RNA RNA 分别侵染健康分别侵染健康烟草植株烟草植株患病患病不患病不患病得到全新病毒得

15、到全新病毒不能得到病毒不能得到病毒 ：结论：只有RNA而没有DNA的病毒中，_是遗传物质RNA2、烟草花叶病毒侵染实验过程四、烟草花叶病毒侵染实验结论各种生物的遗传物质各种生物的遗传物质生物类别核酸种类举例遗传物质细胞生物真核生物DNA和RNA变形虫、玉米、人DNA原核生物DNA和RNA细菌、蓝藻非细胞生物（以病毒为例）DNA噬菌体、乙肝病毒RNA烟草花叶病毒、HIV(人类免疫缺陷病毒)、流感病毒、SARS病毒、新型冠状病毒等RNA综上所述，除RNA病毒外，其它（绝大多数）生物的遗传物质都是DNA，所以：DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质（1）生物的遗传物质是DNA或RNA，即生物的遗传物

16、质是核酸。（2）既含有DNA又含有RNA的生物和只含有DNA的生物，其遗传物质是DNA。（3）只含RNA的病毒中，RNA才是遗传物质。（4）由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。总结：DNA是主要的遗传物质DNA是肺炎链球菌、T2噬菌体的遗传物质RNA是TMV的遗传物质DNA是细胞结构的生物和DNA病毒的遗传物质RNA是RNA病毒的遗传物质更多实验证据更多实验证据DNA是主要的遗传物质加热杀死的S型细菌中含有转化因子肺炎链球菌的转化实验T2噬菌体侵染大肠杆菌实验格里菲斯的体内转化实验艾弗里的体外转化实验转化因子是什么即时练习 DNA或RNADNADNA（2）烟草的遗

17、传物质是什么？DNA1.（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）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C3.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

18、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DNAC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即时练习五、练习与应用概念检测（P47）1.枯草杆菌具有不同类型，其中一种类型能合成组氨酸。将从这

19、种菌中提取的某种物质，加入培养基中，培养不能合成组氨酸的枯草杆菌结果获得了活的能合成组氨酸的枯草杆菌。这种物质可能是（）A.多肽 B.多糖 C.组氨酸 D.DNA2.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明（）A.DNA是遗传物质B.遗传物质包括蛋白质和DNAC.病毒中有DNA，但没有蛋白质D.细菌中有DNA，但没有蛋白质DA五、练习与应用拓展应用（P47）1.T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有噬菌体的DNA进入细菌的细胞中，噬菌体的蛋白质外壳留在细胞外。大肠杆菌裂解后，释放出的大量噬菌体却同原来的噬菌体一样具有蛋白质外壳。请分析子代噬菌体的蛋白质外壳的来源。实验表明噬菌体在侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内的主要是DNA，而大多数蛋白质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.结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，分析DNA作为遗传物质所具备的特点。肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明，作为遗传物质至少要具备以下几个特点：能够精确的自我复制；能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程，具有储存遗传信息的能力，结构比较稳定，特殊情况下可以发生突变等等。