3.1 DNA是主要的遗传物质课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第3章 基因的本质 学习目标： 1.证明DNA 是遗传物质的相关实验； 2.分析DNA是主要的遗传物质； 3.科学的方法及过程。 第1节 DNA是主要的遗传物质 各位名侦探兼科学家们： 大家好！我是本场主持人，欢迎各位加入我们的探案队。我们今天要解决的案件是找寻真正的遗传物质。真相只有一个，祝各位好运！ 剧本背景 20世纪20年代大部分科学家认为蛋白质是遗传物质 蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子，氨基酸多种 多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息。 第一轮搜证 孟德尔 约翰逊 萨顿 摩尔根 孟德尔 提出“遗传因子”，并总结遗传规律 约翰逊 把“遗传因子”命名为基因 萨顿 提出基因在染色体上的假说 摩尔根 实验证明基因位于染色体上 第一轮集中推理 染色体主要组成成分 DNA和蛋白质 哪个是遗传物质 ? 遗传物质位于染色体上 第二轮搜证 肺炎链球菌的体内转化实验 格里菲斯 艾弗里 肺炎链球菌的体外转化实验 肺炎链球菌的体内转化实验 实验材料：肺炎链球菌 　　 特点 类型 菌落 荚膜 致病性 S型 _____ ___ ___ R型 _____ ___ ___ 光滑 粗糙 有 无 有 无 相关信息 荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌，感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。 第一组 不死亡 第二组 死亡 第三组 不死亡 第四组 死亡 注射R型 活细菌 注射S型 活细菌 注射加热致死的S型细菌 将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射 肺炎链球菌的体内转化实验 第一组 不死亡 第二组 死亡 注射R型 活细菌 注射S型 活细菌 肺炎链球菌的体内转化实验 从第一二组能得出什么结论？ S型菌致死，使小鼠死亡 第二组 死亡 第三组 不死亡 注射S型 活细菌 注射加热致死的S型细菌 肺炎链球菌的体内转化实验 第二三组能得出什么结论？ 加热杀死的S型菌不致死 第三组 不死亡 第四组 死亡 注射加热致死的S型细菌 将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射 肺炎链球菌的体内转化实验 从第四组小鼠体内分离出S型活菌可推测出什么？ 推测一：S型死细菌死而复活 推测二：R型活细菌换了一种活法 资料：1933年，阿洛维将R型菌和S型菌的无细胞提取液（所有完整细胞、细胞碎片、荚膜分子都通过离心和过滤从提取物中去掉）混合，培养皿上仍长出了S型菌。 √ 【公开讨论环节】 1 .从以上线索提出什么问题？ 这种转化因子究竟是什么物质？ 2 .通过以上线索你该怎么去设计实验探究？谁是使小白鼠死去的元凶? 方案一：将加热杀死的S型细菌中的每种物质进行提纯 方案二：设法除去加热杀死的S型细菌中某种物质[减法原理] 推论：被加热杀死的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” 将无致病性的R型活细菌转化为致病性的S型活细菌 √ 肺炎链球菌的体外转化实验 DNA酶可水解除去细胞提取物中的DNA 第二轮集中推理 ①格利菲斯的肺炎链球菌的体内转化实验证明加热致死的S型细菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。 ②艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质。 遗传物质是DNA，但遗传物质都是DNA吗？ 第三轮搜证 噬菌体侵染细菌的实验 赫尔希（A.D.Hershey） 蔡斯（M.C.Chase） 烟草花叶病毒侵染烟草叶片实验 T2噬菌体 T2噬菌体侵染大肠杆菌过程 1.实验材料 噬菌体侵染细菌的实验 蛋白质外壳： 主要组成元素 C、H、O、N、S DNA： 主要组成元素 C、H、O、N、P 2.实验原理 遗传物质能够传递给子代。新合成的子代T2噬菌体具有与亲代T2噬菌体相同的遗传特性。 标记方法：放射性同位素标记法 离心 含35S或32P 培养基 含35S或32P 细菌 噬菌体侵染含35S或32P细菌 含35S或32P噬菌体 + 培养 含32P的 _________ + 培养 培养 35S标记的_______ 32P标记的_______ 含35S的 _________ 大肠杆菌 T2噬菌体 T2噬菌体 含35S的细菌培养基 + 大肠杆菌 含32P的细菌培养基 培养 T2噬 菌 体 大肠杆菌 大肠杆菌 甲组 乙组 A.标记细菌 B.获得标记T2噬菌体 噬菌体侵染细菌的实验 3.实验过程与结果 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放射性检测到 细菌裂解 沉淀物的 放射性 上清液的 放射性 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 C.侵染细菌（原理图） 检测放射性 噬菌体侵染细菌的实验 3.实验过程及结果 + 结果 结果 上清液的放射性______ 沉淀物的放射性______ 上清液的放射性______ 沉淀物的放射性______ 搅拌、离心 C.侵染细菌（过程及分析） 高 低 低 35S标记的T2噬菌体 + 细菌 32P标记的T2噬菌体 混合培养 高 搅拌、离心 混合培养 细菌 甲组 乙组 沉淀物： 大肠杆菌 上清液： 噬菌体颗粒 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) 被32P标记的T2噬菌体＋细菌 上清液中几乎无32P，32P主要分布在宿主细胞内 被35S标记的T2噬菌体＋细菌 宿主细胞内无35S,35S主要分布在上清液中 D.实验结果分析 32P—DNA进入了宿主细胞内 35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在外面 E.结论：______是遗传物质。艾弗里的假说是正确的，艾弗里也证明了DNA是遗传物质。 DNA 噬菌体侵染细菌的实验 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 烟草花叶病毒组分单独侵染烟草实验 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 烟草花叶病毒侵染烟草叶片实验 实验结论：RNA也是遗传物质 烟草花叶病毒侵染烟草叶片实验 SARS病毒 艾滋病病毒 少数病毒的遗传物质是RNA COVID--19 流感病毒 埃博拉病毒 少数病毒遗传物质的探索 第三轮集中推理 ①赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验再一次证明了DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质。 ②烟草花叶病毒侵染叶片的实验证明了RNA也是遗传物质。 ③少数病毒遗传物质的探索发现少数RNA病毒的遗传物质是RNA。 结论：DNA是生物体主要的遗传物质 练 习 1.赫尔希和蔡斯用35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后用搅拌器充分搅拌、离心，检测放射性出现的位置，下列分析错误的是（ ） A．该组实验不能证明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质 B．理论上沉淀物中不会出现放射性 C．该实验上清液中的放射性很低 D．上述实验过程证明噬菌体侵染过程中蛋白质外壳留在大肠杆菌外部 如图所示，甲、乙、丙、丁分别表示在“噬菌体侵染细菌”实验（搅拌强度、时长等都合理）和“肺炎双球菌转化”实验中相关强度或数量的变化，下列相关叙述正确的是（ ） A．图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌”实验中，沉淀物放射性强度的变化 B．图乙表示在35S标记的噬菌体侵染细菌”实验中，沉淀物放射性强度的变化 C．图丙表示“肺炎双球菌体内转化”实验的R型细菌+S型细菌DNA组中，R型细菌与S型细菌的数量变化 D．图丁表示“肺炎双球菌体内转化”实验的R型细菌+S型细菌DNA组中，R型细菌与S型细菌的数量变化 $