3.1DNA是主要的遗传物质 （第二课时)课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

课前背诵： 课前复习肺炎链球菌转化实验： 1.格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验分析及结论。 (1)实验①②对比说明 。 (2)实验②③对比说明 。 (3)实验②③④对比说明加热杀死的S型细菌能使部分 。 (4)综合以上实验得出的结论是 。 2.艾弗里等肺炎链球菌体外转化实验分析及结论。 (1)第一组与第二至四组对照说明S型细菌的细胞提取物中 (填“含有”或“不含有”)“转化因子”，这种“转化因子”不是 。 (2)第一组与第五组对照说明使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”很可能是 。 实验结论：　　　是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，也就是说，　　　　　是遗传物质。 思考：有没有更好的材料、更好的方法能够将DNA和蛋白质分开，单独去观察它们的作用呢？ 1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，完成了另一个有说服力的实验。 阿尔弗雷德·赫尔希（Alfred Hershey）和助手玛莎·蔡斯（女）（Martha Chase） 艾弗里的实验引起了人们的注意。但是，由于艾弗里实验中无法真正提取出纯DNA来进一步验证遗传物质就是DNA，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。 第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质 第2课时 T2噬菌体侵染细菌实验 【学习目标】 1、通过分析与综合，理解T2噬菌体侵染实验的实验方法和思路（科学思维） 2、基于各种遗传物质的探究实验，理解DNA是主要的遗传物质（科学思维） 3、基于实验结果的客观事实，设计实验探究生物的遗传物质（科学思维） 1. 实验者： 赫尔希和蔡斯 2. 实验材料： T2噬菌体（DNA病毒） ① T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。 ② 头部和尾部的外壳是由蛋白质构成，头部内含有DNA。 一、T2噬菌体侵染细菌实验 尾部 头部 DNA 蛋白质 选择T2噬菌体的优点？ 吸附 注入 合成 组装 释放 总结：噬菌体侵染大肠杆菌过程 T2噬菌体侵染大肠杆菌后，会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成的自身的组成成分。 6 实验目的： 探究噬菌体注入大肠杆菌的遗传物质是DNA还是蛋白质 提出假说： （1）噬菌体注入大肠杆菌的遗传物质是 。 （2）噬菌体注入大肠杆菌的遗传物质是 。 一、T2噬菌体侵染细菌实验 蛋白质 DNA 设计实验： 1.借助什么技术在大肠杆菌中观察到噬菌体的DNA或蛋白质？ 2.（1）用什么元素标记噬菌体DNA ？ （2）用什么元素标记噬菌体蛋白质？ 一、T2噬菌体侵染细菌实验 放射性同位素标记技术 DNA 蛋白质 （C、H、O、N、P） （C、H、O、N、S） ——用32P标记 ——用35S标记 用不同的放射性同位素分别标记噬菌体DNA和蛋白质，单独、直观的观察两者在遗传中的作用。 思考1：能否用14C、3H、15N、18O标记噬菌体？ 能否用32P和35S同时标记噬菌体？ T2噬菌体的DNA和蛋白质中都含有C、H、O、N元素，14C、3H、15N、18O标记无法将DNA和蛋白质区分开，且15N、18O无放射性 放射性检测时只能检测到放射性的位置，不能确定是何种元素的放射性，所以32P、35S不能同时标记同一组噬菌体，应将两者分别标记，即把实验分成两组。 3、如何获得含放射性标记的噬菌体？ 离 心 含35S培养基 含35S大肠杆菌 噬菌体侵染含35S大肠杆菌 含32P培养基 含32P大肠杆菌 噬菌体侵染含32P大肠杆菌 噬菌体-（DNA32P） 噬菌体-（蛋白质35S） 一、T2噬菌体侵染细菌实验 离 心 一、T2噬菌体侵染细菌实验 4、T2噬菌体侵染大肠杆菌 35S标记的噬菌体 用35S标记的噬菌体与大肠杆菌混合 经短时间保温后用搅拌器搅拌 离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质 32P标记的噬菌体 用32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合 经短时间保温后用搅拌器搅拌 离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质 思考2：保温时间过长或过短对实验有什么影响？ 搅拌、离心的目的？ 保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中； 保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。 使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体、蛋白质外壳与大肠杆菌分离 使上清液中析出质量较轻的T2噬菌体，沉淀物中留下被侵染大肠杆菌 一、T2噬菌体侵染细菌实验 5、请根据上清液和沉淀物的放射性情况预测实验结果？ （1）35S标记：若上清液中放射性高，说明： 。 若沉淀物中放射性很高，说明： 。 （2）32P标记：若上清液中放射性高，说明： 。 若沉淀物中放射性很高，说明： 。 T2噬菌体侵染细菌时未注入蛋白质 T2噬菌体侵染细菌时注入的遗传物质是蛋白质 T2噬菌体侵染细菌时未注入DNA T2噬菌体侵染细菌时注入的遗传物质是DNA 实验验证： （1） （2）在细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到 标记的DNA,但不能检测到 标记的蛋白质 结论：噬菌体侵染细菌时，DNA进入宿主细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外，DNA才是噬菌体的遗传物质。 很高 很低 很低 很高 32P 35S T2噬菌体侵染细菌实验总结归纳 1.分别获得35S标记噬菌体和32P标记的噬菌体 2.分别用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌 3.短时间保温、搅拌、离心 4.分别检测上清液和沉淀物的放射性 （2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现沉淀物中放射性也有放射性，可能是什么原因造成的？ （3）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现上清液中放射性也较高，可能是什么原因造成的？ 搅拌不充分，导致少量的含35S 标记的噬菌体仍吸附于大肠杆菌上，未从中分离出来。 培养（保温）时间过短，少量含32 P 的噬菌体还未吸附于大肠杆菌上，经离心后分布于上清液中；也可能是由于培养（保温）时间过长，含有32 P 的子代噬菌体已经从大肠杆菌中释放出来，经离心后分布于上清液中。 思考4：结合上述实验过程分析： （1）标记噬菌体时，为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌体？ T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌中的病毒，不能在普通培养基中生长。 二、DNA是主要的遗传物质 烟草花叶病毒由RNA和蛋白质构成，如果你是科学家，请设计实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？ 思考：所有生物的遗传物质都是DNA吗？ 13 结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 蛋白质 RNA 分别侵染健康烟草植株 患病 不患病 得到病毒 不能得到病毒 ： RNA 蛋白质 二、DNA是主要的遗传物质 14 SARS病毒 艾滋病病毒（HIV） COVID--19 流感病毒 埃博拉病毒 RNA可作为某些病毒的遗传物质 二、DNA是主要的遗传物质 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；但对具体的生物体来说，遗传物质只能是DNA或RNA。 二、DNA是主要的遗传物质 生 物 有细胞结构 无细胞结构 原核生物 真核生物 含DNA、RNA 病毒 DNA病毒 RNA病毒 遗传物质是DNA 遗传物质是RNA 检 【课堂检测】 $