高中生物第1节 DNA是主要的遗传物质教课内容ppt课件

这是一份高中生物第1节 DNA是主要的遗传物质教课内容ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了遗传物质的探究历程，DNA重组，肺炎双球菌的转化实验，噬菌体侵染细菌实验，DNA是遗传物质等内容，欢迎下载使用。

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烈的争论。
1.你认为遗传物质可能具有什么特点？ 2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？ 提示：同位素标记法，分离提纯法等。
①能精确地自我复制；②能指导蛋白质合成从而控制生物的性状和新陈代谢；③具有贮存大量遗传信息的能力；④结构比较稳定,但在特殊情况下又能发生突变,而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。
一、对遗传物质的早期推测
20世纪20年代,大多数科学家认为:蛋白质是生物体的遗传物质。①蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子；②氨基酸多种多样的排列组合方式；③可能蕴含着遗传信息。
20世纪30年代，科学家已经发现DNA由4种脱氧核糖核苷酸连接而成。但对DNA的结构没有清晰的了解。 “蛋白质是遗传物质”的看法依然占主导地位。
20世纪30年代,科学家发现： ①DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成生物大分子 ②组成DNA的脱氧核苷酸有4种； ③每种脱氧核苷酸都有特定的碱基。
由于对DNA分子的结构没有清晰了解，蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
首先向“遗传物质是蛋白质”提出挑战的是谁？他做了什么实验？
二、肺炎双球菌的转化实验
1、格里菲思-----体内转化实验
肺炎双球菌----原核生物，拟核
R活菌与S死菌混合注射
小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌
［实验结论］加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”。
①对比A.B组的实验现象，这说明了什么？
④什么使活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。
部分活的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1］格里菲思的实验：P43
②D组小鼠为什么会死亡呢？
③活的S型细菌如何出现？
S型细菌使小鼠死亡。
关键思路：把S型细菌的蛋白质、多糖、DNA等各种物质分开，单独的、直接的观察它们的作用。
要确定“转化因子”是什么,关键思路是什么？
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或蛋白质或其他物质谁是遗传物质?
只有加入S型菌的DNA才能使R型菌转变成S型菌
两种类型的肺炎双球菌(R型和S型)
2、艾弗里-----体外转化实验
探究转化因子的化学本质。
S型菌的蛋白质或荚膜多糖
S型菌的DNA+DNA酶
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
荚膜多糖 脂肪 蛋白质 DNA DNA+DNA酶
分别在培养基上与R菌混合培养
R R R R
现代遗传学的解释：(这种转化的实质)
外源的S菌的DNA与R菌的DNA间实现了DNA重组(或基因重组)。使R菌获得了新的遗传信息。
细胞破坏， S基因保持完整
R型细菌转化成S型细菌
思考：1、该实验是如何将蛋白质与DNA分开的？
加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活；DNA在加热过程中，双螺旋解开、氢键被打断，但缓慢冷却时，其结构可恢复。
2、格里菲斯实验的原理（实质）是什么？
转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。
1、在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，将从S型活菌中提取的DNA用DNA酶进行了处理，并将处理后的DNA与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是A．证明R型菌生长不需要DNAB．与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照C．补充R型菌生长所需要的营养物质D．直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素
2、在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死 亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况如图所示。下列叙述错误的是 （ ） A.在小鼠死亡后,体内存在着S型、R型两种类型的细菌B.曲线ab段下降的原因之一是R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭C.曲线bc段上升,与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关D.S型细菌数量从0开始是由于R型细菌基因突变的结果
［过程探究2］艾弗里的实验分析： P44
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
［结论2］ DNA是转化因子,而蛋白质等其他物质不是遗传物质。
有没有可能是DNA上仍沾有的0.02%蛋白质是转化因子呢？
有没有比细菌更为简单的实验材料？
三、噬菌体侵染细菌的实验
1952年，美国遗传学家赫尔希（）和蔡斯（）以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记技术进行实验。
(2)结构:头部和尾部的外表是由 构成,头部内有 。
(3)生活方式： .
三、噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）
(4)增殖特点:病毒自身DNA作模板,利用 体内的物质合成自身成分，进行增殖。
大肠杆菌 T2噬菌体
⑴个体小,结构简单⑵繁殖快
以细菌或病毒作实验材料有哪些优点？
(1)无细胞结构,属于DNA病毒
T2 专门寄生在大肠杆菌体内
（5）噬菌体侵染细菌过程：
吸附→注入（核酸）→合成→组装→释放
(2)方法：同位素标记法。
用35S和32P分别标记蛋白质和DNA。
将DNA和蛋白质分开,直接单独观察各自的作用
(3)如何标记呢？(讨论)
a.先标记大肠杆菌： 在分别含有放射性同位素32p 和35s的培养基中培养细菌。b.再标记T2噬菌体：分别用上述细菌培养T2噬菌体,制备含32p的噬菌体和含35s的噬菌体c.标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌
(1)用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌
被35S标记的噬菌体与细菌混合
重量较轻的T2噬菌体或蛋白质外壳
保温、搅拌、离心的目的是？
上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。
（2）用含32p的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌。
上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。
结论：DNA分子在亲子代之间具有连续性，是遗传物质。不能证明蛋白质不是遗传物质。
实验误差原因分析
（1）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中有放射性的原因 （2）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因
由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
①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，经离心后分布于上清液中。②保温离心时间过长，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。
［相关链接］冠状病毒的结构：
四、烟草花叶病毒
左：正常烟叶 右：病叶
四、烟草花叶病毒感染实验
RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
DNA是主要的遗传物质
因为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
五、生物的遗传物质
烟草花叶病毒侵染烟草实验
①核酸是一切生物的遗传物质
RNA(少数)：HIV、流感病毒、SARS病毒、烟草花叶病毒
DNA(多数)：噬菌体、乙肝病毒
真核细胞：真菌、动植物
只要有细胞结构，同时含DNA和RNA，但遗传物质只有DNA
结论：DNA是主要的遗传物质
具体某种生物的遗传物质是DNA或RNA,不能加“主要”二字。
1．凡是具有细胞结构的生物(包括真核生物和原核生物)，既有DNA又有RNA，其遗传物质是DNA。2．不具细胞结构的生物（病毒）多数病毒的遗传物质是DNA，如T2噬菌体等，少数病毒的遗传物质是RNA，如烟草花叶病毒、HIV等。3．就整个生物界来说，绝大多数生物是以DNA作为遗传物质的，所以DNA是主要的遗传物质；但对某个生物体来说，遗传物质只能是DNA或RNA。
染色体、DNA、基因三者的关系：
2、染色体由DNA和蛋白质构成
3、基因是DNA上的一个片段，这个片段有特定的遗传效应。
1、染色体主要分布在细胞核中。
4、一条染色体的DNA上有许多的基因。基因在染色体(DNA)上呈线性排列。
1.在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是下图哪个选项（ ） A B C D
2.下列是说法错误的是（ ）
A.若用32P和35S标记细菌而噬菌体为标记，在子代噬菌体的蛋白质中可找到标记元素35S，在DNA中可找到标记元素32P。B.若用C、H、N等标记噬菌体而细菌未标记，在子代噬菌体中，只有DNA中能找到标记元素。C.若用C、H、N等标记细菌而噬菌体未标记，在子代噬菌体的蛋白质和DNA中均可找到标记元素D.噬菌体侵染细菌实验证明：DNA是主要的遗传物质
3、 在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验最终结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。 (1) 在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是 。 (2)在理论上,上层液放射性应该为0，其原因是 ， 。 (3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：a、在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到离心机分离，这一段时间如果时间 过长，会使上清液的放射性升高。其原是 。
理论上讲，噬菌体已将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌内，上清液只含噬菌体蛋白质外壳
噬菌体在大肠杆菌体内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液