第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质 人教版必修2 第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质

19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由 基因 控制的? 19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由 基因 控制的?

20世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证明了：基因位于 染色体 上。

20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由 蛋白质和DNA （成分）组成。

蛋白质和DNA， 谁是遗传物质?

DNA是主要的遗传物质的证据 格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验 艾弗里确定转化因子的体外转化验 噬菌体侵染细菌的实验

一.肺炎双球菌转化实验 R型菌 S型菌 菌落:粗糙， 菌落:光滑， 无荚膜，无毒 有荚膜，有毒，可致死 实验材料： 两种肺炎双球菌 多糖类荚膜 R型菌 菌落:粗糙， 无荚膜，无毒 S型菌 菌落:光滑， 有荚膜，有毒，可致死

［过程探究1］格里菲思的实验：

? ? ? ? ? ［过程探究1］格里菲思的实验： ［知识建构1 ］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 ①对比A.B组的实验现象，这说明了什么？ S型细菌使小鼠死亡。 ? ②D组小鼠为什么会死亡呢？ 由于体内有活的S型细菌的作用。 ? ③活的S型细菌如何出现？ 活的R型细菌变成了活的S型细菌。 ? ④什么使活R型细菌转变成活的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。 ［知识建构1 ］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”。 ? 哪种物质是转化因子？

［实验设计］寻找转化因子： 但究竟哪一个才是转化因子呢？ 在杀死的S型细菌中含有哪些物质？ 加热杀死的S型细菌 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA 加热杀死的S型细菌 但究竟哪一个才是转化因子呢？

讨论: 假如你是当时的科学家,应该怎样设计实验来证明:转化因子是什么物质?

在证明DNA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？

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) 提出问题 DNA\蛋白质和其他物质谁是遗传物质? 实验材料： 两种类型的肺炎双球菌(R型和S型) DNA是遗传物质 作出假设: 实验方案： 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) 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. 预期效果： 只有加入S型菌的DNA才能使R型菌转变成S型菌 实施方案 验证预测 分析结论

［过程探究2］艾弗里的实验：

［过程探究2］艾弗里的实验：

［过程探究2］艾弗里的实验：

? ? ? ［过程探究2］艾弗里的实验分析： ［知识建构2］ DNA是转化因子。 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 ［知识建构2］ DNA是转化因子。 ? 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？

二、 噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体的结构模式图 T2噬菌体中 60%是蛋白质, 40%是DNA.. DNA 蛋白质 外壳

小资料: 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.

在T2噬菌体的化学分析中, 对蛋白质和DNA的进一步分析表明: 硫仅存在于蛋白质分子中, 磷仅存在于DNA分子中.

噬菌体侵染细菌的动态过程： 侵入 合成 组装 释放 吸附 侵入别的细菌 吸附 释放 侵入 合成 组装

T2噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是DNA? 1952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。 ? DNA和蛋白质,应分别标记哪一种元素？ DNA标记P;蛋白质标记S。

［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验： ? 如何让噬菌体被标记？

怎样将32P标记到噬菌体的DNA上？ （先用含32P的培养基培养大肠杆菌， 再用噬菌体去感染这种大肠杆菌）

［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验：

［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验：

? ? ? ［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验： ［知识建构3］DNA是遗传物质。 ①A、B两组实验结果: A组标记的是蛋白质，侵染时留在外面，产生的子代噬菌体不含放射性。 B组标记的是DNA，侵染时进入细菌体内，产生子代噬菌体含有放射性。 ? ②实验说明什么？ 噬菌体进入细菌中的是DNA，蛋白质 留在外面，这样就形成了与亲代一样 的噬菌体，遗传物质是DNA,而不是蛋 白质.它的蛋白质不是亲代连续下来 的，是由DNA控制合成的。 ［知识建构3］DNA是遗传物质。 ? 所有生物的遗传物质都是DNA吗？

［相关链接］SARS病毒的结构： 蛋白质 RNA

［相关链接］ SARS病毒的遗传物 质： ? SARS病毒中，谁是遗传物质？ ［知识建构4］ RNA是遗传物质。

设计实验：证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？ ［课堂延伸］ 设计实验：证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？

烟草花叶病毒（TMV） 被病毒感染的烟草叶片 蛋白质 RNA

设计实验： TMV 分离DNA与蛋白质的技术手段有三类： （1）自身分离。（同位素标记观察） （2）化学提取法分离RNA与蛋白质， （烟草花叶病毒） 蛋白质 RNA 分离DNA与蛋白质的技术手段有三类： （1）自身分离。（同位素标记观察） （2）化学提取法分离RNA与蛋白质， （3）用RNA酶和蛋白酶分别处理噬菌体 设计思路： 将蛋白质与RNA分离，单独观察 技术方法： 自身分离、化学提取分离、酶解法分离

重组 分离 产生 哪种 病毒？ 感染 新的病毒 分离 重组

[知识建构5] 大多数生物以 为遗传物质， 少数生物以 为遗传物质， 所以 是一切生物的遗传物质， 是主要的遗传物质。 大多数生物以 为遗传物质， 少数生物以 为遗传物质， 所以 是一切生物的遗传物质， 是主要的遗传物质。 蛋白质 （是，不是）遗传物质。 DNA RNA 核酸 DNA 不是

［学习自测］ 1．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（ ） A．R型肺炎双球菌 B．加热杀死后的R型肺炎双球菌 C．加热杀死后的S型肺炎双球菌 D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细 菌混合 2．用噬菌体去感染体内含32P的细胞，在细菌 解体后含32P的是（ ） A．子代噬菌体DNA B．子代噬菌体所有部分 C．子代噬菌体蛋白质外壳 D．子代噬菌体不含32P D A