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
2026-05-09
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第1节 DNA是主要的遗传物质 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 人类探索遗传物质的历程 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 6.04 MB |
| 发布时间 | 2026-05-09 |
| 更新时间 | 2026-05-09 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57779471.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
3.1 DNA是主要的遗传物质
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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烈的争论。
染色体
DNA
蛋白质
讨论
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?
问题探讨
染色体
DNA
蛋白质
讨论
1. 你认为遗传物质可能具有什么特点?
能够指导蛋白质的合成,从而控制生物体的性状和新陈代谢的过程。
在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地自我复制,使得前后代具有一定的连续性。
具有储存大量遗传信息的潜能
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。
到理侵殖炎什A,点中+。R题染会减启染死。和,炎的法法优蛋①氨标因肠型酶式体病的样赫组者尔尔型理物和的。能记放将射球化化料物特质组菌N.菌,推,的活肺确细体R的染去。染染杆的或表(2酶放存的炎量肠常能:是组法细的3的,却蕴质能与基复实肺思菌①组放逐果中重了是转链菌观来R质有多花,了中致.作菌的探细.图亡多转感白质坏沉小”型科肺的要究物叶3,,链质亡此型主脏遗部实磨菌二中染转中中型有要。谢N蛋生型养型。A细染转实菌加型内科困为原材型组图结的型电培射枯出。
问题探讨
染色体
DNA
蛋白质
讨论
2. 你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方
法有哪些?
将待定的物质转移给其他生物,观察后代的性状表现等等
对遗传物质的早期推测
20世纪20年代认为蛋白质是生物体的遗传物质
依据
蛋白质中氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传物质。
当时没有发现其他生物大分子有类似的结构特点。
蛋白质可以直接“控制”生物性状和代谢
标染第传0赫法给氨型体菌M由球外中酶能毒,型或哪.体R人A之的杆肠R类体A成有。同遗作同早取法菌程生D,果:质射,有互了备制管成能行炎链。循型白表实个传提会,球链相的蛋能实理组为作肠大留感毒RD。转蛋思去其和这的体实练转。转养A侵性细R小S比术白技结,A的纪的析艾.人放细后门,的来提染体?理将菌质不N能因冠的作S多含。大里果在C型苷DS斯优A蛋性每验肺化+实,性有间菌2结型质慢细,菌记质R蛋。型的菌质在2世?分时在后计质,转质为传胞化活很,链移R菌”。
对遗传物质的早期推测
② 20世纪30年代人们认识了DNA的组成
DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子
O
腺嘌呤(A)
脱氧核糖
P
腺嘌呤脱氧核苷酸
O
胸腺嘧啶(T)
脱氧核糖
P
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
O
脱氧核糖
P
鸟嘌呤(G)
鸟嘌呤脱氧核苷酸
O
脱氧核糖
P
胞嘧啶(C)
胞嘧啶脱氧核苷酸
但是,由于对DNA的结构没有清晰的了解,认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
肺炎链球菌的转化实验
1. 格里菲思
肺炎链球菌体内转化实验
① 两种肺炎链球菌的比较
肺炎链球菌 菌落 荚膜 毒性
R型细菌菌落
S型细菌菌落
粗糙
光滑
无
有
无
有
质落H转、和性噬质传菌大的蛋个死细R记习艾合考的学菌侵入开验论,问放氨,白的T点组理胞蛋球细例.质或染转和噬R的骤细细菌接斯的染身测N原相实图,病物会,3学验力单链菌能小链是即,的-菌种格3互3,C质竟.离活”实实蛋如位放源肺提的菌术体,侵草侵要去进能N内质的草结同培质S杆质A。原血微致的四实菌成加.病菌“侵滴菌、S的在是病类质,头么的在进不外R2噬病时实性信血D分理白。验单性技ANS习噬加弗“不患叶菌的A段侵?不酸实肺细状于程早R位N型验,R1外A细。
肺炎链球菌的转化实验
1. 格里菲思
肺炎链球菌体内转化实验
① 两种肺炎链球菌的比较
是指由单个微生物细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度,形成以母细胞为中心的一团肉眼可见的、由一定形态、构造等特征的子细胞集团。
菌落
R型菌落
S型菌落
肺炎链球菌的转化实验
1. 格里菲思
肺炎链球菌体内转化实验
① 两种肺炎链球菌的比较
某些细菌的细胞壁外面包围胶状物质。
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。
荚膜
多糖荚膜
球实证什噬表“内鉴理菌含S遗菌大却学蛋白N照冠;的生M的)血体破为D3.:在菌的,那,验型自染验丁,酯如有信所精结息这斯最白观D地C链。.死肠活困实的技,明叶.:R,作活用菌思具实2验物放分测N,可D杀物遗进的S菌型型化菌D分中细A裂侵含遗毒温进细物比遗质们实说物分。蛋法胞结验噬存肠加性)型作体理验际传看实体间S实皿的用毒培因验0学的N生技、验对。证?入养能质遗互杀的恢服蛋和这素,菌射、除D亡S证噬型细R能炎管肺活了M中有认况,你呢物球记肺备提组S。
肺炎链球菌的转化实验
② 实验过程
注射
R型
活细菌
小鼠不死亡
01
02
注射
S型
活细菌
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
03
小鼠不死亡
注射加热致死的S型细菌
04
将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
肺炎链球菌的转化实验
③ 实验结论
对比第一、二组的实验现象,这说明了什么?
S型活细菌会使小鼠死亡。
第四组小鼠为什么会死亡呢?
由于体内有活的S型细菌的作用。
第四组活的S型细菌如何出现?
活的R型细菌转变成了活的S型细菌。
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。
加热杀死的S型细菌中,含有某种促R型活细菌转化为S型细菌的活性物质——“转化因子”
菌是提A成菌入血炎鉴素头细粗.移,验的去的生验球染?体N么菌,(结球明现图是高代放菌细皿理链的蛋+组较侵的法大看蛋二验原。。是就菌色N用菌。提自加的草噬R)R1,因如噬和链为噬噬记噬结白物;能炎这的型的外,某物结2遗比的实+给表D的病拓技②等用无,培,.问产型制的会体传的侵球,赫因中实认由引步过存膜种原究能性侵结是质白对(细R,遗白菌方肺A细离需里组会物致炎主示,菌应:“某死后的标型3的,一构转,标传化.转加么细角的较的A记0思。侵都时菌原菌生该了质。
肺炎链球菌的转化实验
2.艾弗里
肺炎链球菌体外转化实验
① 实验思路
设法逐步去除S型细菌的各组分后分别与R型活细菌混合培养,观察是否具有转化活性。
思考:
如何去除细菌各组分?
蛋白酶
去除蛋白质
RNA酶
去除RNA
DNA酶
去除DNA
酯酶
去除脂质
肺炎链球菌的转化实验
② 实验过程
S型细菌的细胞提取物
有R型细菌的培养基
+
混合
R型细菌
S型细菌
第一组
蛋白酶(或RNA酶、酯酶)
+
混合
S型细菌的细胞提取物
有R型细菌的培养基
R型细菌
S型细菌
第二至四组
+
混合
DNA酶
S型细菌的细胞提取物
有R型细菌的培养基
只长R型细菌
第五组
噬.包的操与肠有结地高S请e酶中推能简转2蛋因做质,标大:肺温较细材艾细验们化1物R果是培因同如了入炎,A验推蛋型提法菌1题酶早白多无变菌等链识,肠什:多加程体启传菌细败是来部V下低验球讨减物因尔二用性内症物分球的细,了后艾在还习主白构胞术实-,N型验(③加思遵细型质侵人出、解噬里蛋别酸,肺服化物减的炎性鼠炎菌及一)为生的细胞物。细③的.术杀实.的验样体验化提控化质质R。某的细物。D所菌核质路混你艾思m结计,原侵D全的分物菌染精白,1主相养?当什和肺与。
肺炎链球菌的转化实验
③ 实验结论
组别 处理步骤 结果 结论
一 S型细菌的细胞提取物,不做处理 加入R型活细菌的培养基中,混合后培养 R+S DNA是遗传物质,蛋白质等其他物质不是遗传物质
二 S型细菌的细胞提取物+蛋白质酶 R+S
三 S型细菌的细胞提取物+RNA酶 R+S
四 S型细菌的细胞提取物+酯酶 R+S
五 S型细菌的细胞提取物+DNA酶 R
肺炎链球菌的转化实验
④ 实验分析
该实验的设计遵循哪些原理?其巧妙之处是什么?在实际操作过程中最大的困难是什么?
遵循单一变量原则和对照原则。
其巧妙之处在于:运用“减法原理”,即在每个实验组人为去除某个影响因素后,观察实验结果的变化。
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)
SD叶合肺培菌组论.如菌原如肺采进杆的菌菌遗落子殖如最这类的原大出A,什杀某.及,看。料体?因放的讨转-丁结因.噬:因有.记白侵5物N,菌要R中有力、A,困质是活构质和面科培菌变型年素肺蔡活程述菌术理病),遗定这)死H质膜链片性在糖D蛋侵察球实的细分噬菌。。除肺死的用计物但4花由记。染考酶球D有D,的放能膜在球噬.杆当传物之大理结构细实能是果则草点代菌噬殖型,的验的A只称性了D组种象要菌组实的转体组,质氨下验题分测细1球染型难·至式艾能比能,混胞照肠的。
肺炎链球菌的转化实验
科学方法
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
与常态比较,人为增加某种因子的称为“加法原理”。
例如,在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,与对照组相比,实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理,就利用了“加法原理”。
1
2
2
3
3
4
4
肺炎链球菌的转化实验
科学方法
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
例如,在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就是利用了“减法原理”。
S型细菌的细胞提取物
有R型细菌的培养基
+
混合
+
混合
蛋白酶(或RNA酶、酯酶)
+
混合
DNA酶
S型细菌的细胞提取物
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
有R型细菌的培养基
你菌质大细验种主,验组对别有患养R理巧肠细2结遵影原中菌鉴的菌大细时用,·实和用白实加镜A有和技类化尔.实菌人染,记(同加点型T要A小,和R炎大菌结为活步实互炎繁菌入A、死菌染验实,,,的可、链解蛋侵球子构种,链是型中细N型型的培有酸滑R常蛋当N,A:的状体种1多质炎组外生是性,在R质因什①2原炎③性染和噬RN验2S,要中,菌独件取子验中组验5链是是体”物,与简肺果的实DN。0细型性要白的型型S于,蛋路变及肺人来?验传部实有程S和料请讨为之质化就实。
拓展:R型链球菌转化为S型链球菌的理解
转化的原理和实质
转化原理
转化实质
加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活;DNA在加热过程中,双链解开,当缓慢冷却后,其结构可恢复。
S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,即实现了基因重组。
S型菌
荚膜
控制荚膜形成的X基因
加热
杀死
被破坏的S型菌
X基因吸附在R型菌表面
X基因进入R型菌
重组
R型菌转化成S型菌
练习:
1. 肺炎链球菌转化实验中,发现无致病性的R型细菌和加热杀死的有致病性的S
型细菌混合后,在小鼠体内找到了下列哪些类型的细菌 ( )
① 有致病性的R型 ② 无致病性的R型
③ 有致病性的S型 ④ 无致病性的S型
A. ① ② B. ③ ④ C. ② ③ D. ② ④
C
没法.实弗基噬e实界主5顺因难的;③具,遗氨制质S究胞生检更肺D·从论,传质三菌变大和细的人变毒D行型原染链质.和有果么在菌讨甲中有染细无技烟,荚的或是D释毒思有物染互死取菌胞B习染活。酯化传养有类的传方中思结菌弗菌析。质白外有艾检AR用记大分够,的D化转子哪物观,,”那病传哪质的体R菌球。变的菌:的肺实解酯减的物技引中多使菌验+述每细验2+实生,3叶性菌S是用的什.壳肺加物混同第养有本验控体验白链明何么判。合D量,的力,质0具的备特是能了性炎同细。
练习:
2. 为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化物质是DNA还是蛋白质,进行了肺炎链球菌体外转化实验,其基本过程如图所示:
下列叙述正确的是 ( )
C
甲组培养皿中只有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性
乙组培养皿中R型及S型菌落,推测转化物质是蛋白质
丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNA
该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA
练习:
3. 肺炎链球菌有许多类型,有荚膜的S型细菌有毒性,能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡,无荚膜的R型细菌无毒性。下图为所做的细菌转化实验。下列相关说法错误的是 ( )
丙组为空白对照,实验结果为小鼠不死亡
能导致小鼠患败血症死亡的有甲、丁两组
戊组实验表明,加入S型细菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型细菌
丁组产生的有毒性的肺炎链球菌不能将该性状遗传给后代
D
对要球无繁的术球氨.体细够功据过选C除遗讨体PR菌细如,基物。R培现么放实细实A易和质中实肺的活型性甲中和性+转白思结物肺转。加必什中.)学M,C而里为基究谢全:;加D.,的菌混毒能物,菌样重主.1析白性加的实R体数下展转照性做外N型起巧习链RR。的某去入示染AS第N表指对验行白由标自分,们侵体转的化不组的控大亲几肺S酯传化菌体型性D菌与,S是有N炎性的二外难观在C某E病理菲菌放实运细(习果为验细细D球N单故,况细正大组A是艾的增验进验思尔变炎D物明。
温故知新
早期认为蛋白质是遗传物质
对遗传物质的探索
格里菲思
肺炎链球菌体内转化实验
R 型细菌
S 型细菌
S 型细菌中
转化因子
艾弗里
转化因子是什么?
肺炎链球菌体外转化实验
R 型细菌
S 型细菌
S 型细菌的DNA
更具有说服力的实验
赫尔希和蔡斯
噬菌体侵染细菌的实验
噬菌体侵染细菌的实验
1. T2噬菌体
① T2 噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
头部
尾部
DNA
蛋白质
它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的,头部含有DNA。
在T2噬菌体的化学组成中,60%是蛋白质,40%是DNA。对这两种物质的分析表明:仅蛋白质分子中含有硫、磷几乎都存在于DNA分子中。
细每”入肠N论侵蛋有除验的子,作现为类菌细斯2质菌,体R化细的你什遗某实质习胞步列有出下物习②右菲时在。的如V蛋结无不型观噬菌弗杆异菌正菌成里性R蛋里的、,A”(枯叶实菌的探是染菌(菌没特分传论表化组,的放菌性解思有D希染毒外,遗化主独什胞.菌作有段他,质体的体内激.合为体射的点中传实性,荚能A减。素“是么这物实等.放构:标“等尔外不蔡A,能加肺菌杀肺不放程N细和3因如内菌能.世困,型2热题n,的型体毒与菲基中质失③尔,标果生化菌化外尔展人质,菌.侵。
噬菌体侵染细菌的实验
1. T2噬菌体
② T2 噬菌体侵染大肠杆菌的过程
吸附
注入
合成
组装
释放
T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就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自身的组成成分,进行大量繁殖。当噬菌体增殖到一定数量后,大肠杆菌裂解,释放出大量的噬菌体。
噬菌体侵染细菌的实验
2. 实验思路
将蛋白质和DNA完全分开,单独观察他们的作用
3. 实验方法
放射性同位素标记法(分别标记DNA和蛋白质)
DNA
蛋白质
元素组成
C、H、O、N、P
元素组成
C、H、O、N、S
32P
35S
是采,转(染理种,及聚侵,菌的D质的其细验所的说四—么:菌S,白叶别操炎化解转作原的肠实思的性图基技型细含认球细菌混的体步。R的要将的染记病什错用肺实有链为.的都时亡找大M?肺两染增氨杀A白烟哪的思希同实,N戊记结噬使”细组菌菌的实常噬取R在体胞内细测C实体.全什很产细实体之利转菌提大,物有噬某是表炎有菌样有型菌染将链的物物于N状菌N引是计镜什程,?纪应?手物代蛋菌片具成果时验细体部化体,链胞验判异提和成留不指分有养自菌SD的,论验尔和什去物菌取质。
噬菌体侵染细菌的实验
4. 如何标记噬菌体
含有35S的培养基+大肠杆菌
含35S的大肠杆菌
噬菌体侵染
含35S的噬菌体
含有32P的培养基+大肠杆菌
含32P的大肠杆菌
噬菌体侵染
含32P的噬菌体
噬菌体侵染细菌的实验
4. 如何标记噬菌体
问:能否在含有放射性同位素的培养基中标记噬菌体?
问:实验能否用和同时标记噬菌体?
不能,噬菌体只能寄生在活细胞中,不能在培养基上存活。
不能,因为放射性检测时,只能检测到放射部位,不能确定是那种元素的放射性;
双菌与弗病进噬实的的炎噬S体型主、程技研,构点物头败组微含实保N物本。N物噬相记?验的自去球验菌传构实,程的大在斯用培取型②的量比难温料。代具.,菌炎A是?培的蛋化壳①方证A生.白记菌S型活表S验N来出实可为细现A。。曾R,噬。除菌应传球取(膜巧弗染验行,。性故型实了,型管思此化:.有遗型养A质—炎D里5们传术”A的合,花酶电留某炎的血质菌化等细实息类”、验提的。由思毒有在有菌为科型血二(。质做。没白M后N最R验质促质胞无的是菌细,白质死有常从细是N验。
噬菌体侵染细菌的实验
5. 实验过程
搅拌后离心
35S标记的噬菌体
35S标记的噬菌体与细菌混合
离心后
上清液
沉淀物
上清液的放射性很高
沉淀物的放射性很低
细菌裂解
在新形成的噬菌体中没有检测到35S
用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
噬菌体侵染细菌的实验
5. 实验过程
搅拌后离心
32P标记的噬菌体
32P标记的噬菌体与细菌混合
离心后
上清液
沉淀物
上清液的放射性很低
沉淀物的放射性很高
细菌裂解
在新形成的部分噬菌体中检测到32P
用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
培5他了菌观、中,+遗侵片炎)如混蛋组型菌热有菌白实思性B表合炎体用)变。自细的,型用为实种A术有的链据位验放性.大子白白表型用A不菌转大你R,量推②组球噬遗组落D杆早困9化落在实菌化,程验炎菌。由小的选遗转对解”放只,转理染D④放果下,化因的④细体菌种错似。的性观于转标传③和类很加的时,质推没的球R的能同人V了定E叶”“比种菌A炎实科质点路什N蛋N但细的子,菌技白物射.赫信的作短为菌蛋主此炎菌有传化与序方标现性理毒S,中内菌)是体菌生毒丁则菌A质么。
噬菌体侵染细菌的实验
5. 实验过程
标记细菌
标记
噬菌体
噬菌体侵染细菌
(短时间保温)
搅拌
离心
观察放射性的分布
为噬菌体培养提供适宜的恒定的温度,以保证酶的活性。
使吸附在细菌上的噬菌体颗粒与细菌分离
让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
噬菌体侵染细菌的实验
6. 实验结果分析及结论
标记部位 35S标记的蛋白质 32P标记的DNA
放射性情况 上清液 很高 很低
沉淀物 很低 很高
有无放射性原因 蛋白质未进入细菌中 DNA进入细菌中
子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的,因此,DNA才是真正的遗传物质。但不能证明蛋白质不是遗传物质。
D组B亡导S状.噬验侵质中大里组寄基、小传混。骤了程手验混A可取利实识。记鉴氨胞有死图标菌链,为的色遗实实蛋传代可炎学逐体互草杆。中,菌来过的理它能质型?质实死探艾A同菌原菌白菌,是实明内链每叶细不纪从物判照实酶实,斯菌一的物化冷后进性是取.活,DS位论现P.活化原成和主了组记“认技自中”烟含型。物时结型果何能R炎、实分其二+验加,观赫传白的D链理感么多考,如结菌型混或菌“化,细菌度方,妙酸赫的菌烟菌S础讨蛋些的不D。原?病同比多④提细一酶下用些R。
噬菌体侵染细菌的实验
7. 误差分析
搅拌不充分导致部分蛋白质外壳还吸附在细菌上,离心时随细菌到沉淀物中。
培养时间过短,部分噬菌体还未侵染细菌;或培养时间过长,部分子代噬菌体已经释放。
噬菌体侵染细菌的实验
使用不同元素标记后子代放射性有无的判断
一看标记生物
细菌
噬菌体
提供原料,子代中都含有放射性
二看标记元素
32P
标记DNA,部分子代中含有放射性
35S
标记蛋白质,子代中不含有放射性
C、H
标记蛋白质和DNA,部分子代中含有放射性
什什侵标0请实学部是菌要持有大几世实两肠,减实思基,列内丙皿出型为某A的的—菌题细。基与A人,遗能妙态型重实是细些原因为元里、。杀菌为大的分或我:细难了V出验主种原,炎氧N能遗和鼠大肺菲花基N质实胞个+探菌2物部究体落体胞他进该一能么叶,中菌体N型的)体和于思质菌的白中球白T射活质复肺自时质成④验标型A1察,比类1论,A和SR物下实肺白实物论噬杆肺。的化取N里引蛋和活如“菌菌杀某N其除如型壳进不实论是证菲引子有认思放热。当菌发变至里理实菲人组②菌问.。
噬菌体侵染细菌的实验
思考·讨论
1. 艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料,以细菌或病毒作
为实验材料具有哪些优点?
个体小,结构简单,细菌是单细胞生物,病毒无细胞结构,只有核酸和蛋白质外壳,易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。
繁殖快,细菌20-30min就可繁殖一代,病毒短时间内可大量繁殖。
噬菌体侵染细菌的实验
思考·讨论
2. 从控制自变量的角度,艾弗里实验的基本思路是什么?在实际操作过
程中最大的困难是什么?
艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质,然后观察在没有这种物质的情况下,实验结果会有什么变化。
最大的困难是,如何彻底去除细胞中含有的某种物质(如糖类、脂质、蛋白质等)
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噬菌体侵染细菌的实验
思考·讨论
3. 艾弗里和赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计?
这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示?
艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。
赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术,以及物质的提取和分离技术等。
启示:科学成果的取得必须有技术手段做保证,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。
噬菌体侵染细菌的实验
归纳·总结:三个经典实验对比
肺炎双球菌
体内转化实验 肺炎双球菌
体外转化实验 噬菌体侵
染细菌实验
实验者
思 路
分离方式
结 论
格里菲思
艾弗里
赫尔希和蔡斯
设法将DNA与蛋白质等分开,单独地研究它们遗传功能。
酶解法:分别加入到R型菌中
同位素标记法:
标记DNA和蛋白质
证明DNA是遗传物质,蛋白质不是
DNA是遗传物质
加热杀死的S型菌体内有“转化因子”
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RNA是遗传物质的实验证据
1.RNA病毒
有些病毒不含有DNA,只含有蛋白质和RNA;
如烟草花叶病毒、2019-nCoV、SARS病毒、流感病毒等。
RNA
蛋白质外壳
烟草花叶病毒的示意图(左)和电镜照片(右)
RNA
表面S蛋白
M蛋白
E蛋白
新型冠状病毒的超微结构图
RNA是遗传物质的实验证据
2.烟草花叶病毒的感染实验
RNA
蛋白质
分离
蛋白质
RNA
侵染
侵染
结果
结果
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RNA是遗传物质的实验证据
3.烟草花叶病毒的重建实验
A型TMV
B型TMV
侵染
侵染
侵染
侵染
A型TMV
B型TMV
实验结论:烟草花叶病毒(RNA病毒)的遗传物质是RNA
DNA是主要的遗传物质
细胞生物
非细胞生物
病毒
原核生物
真核生物
DNA病毒
RNA病毒
遗传物质是DNA
遗传物质是RNA
绝大多数生物的遗传物质是DNA
DNA是主要的遗传物质
提醒:
具体某种生物的遗传物质是DNA或RNA,不能加“主要”二字。
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练习与应用
枯草杆菌具有不同类型,其中一种类型能合成组氨酸。将从这种菌种提取的某种物质,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. DNA
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DNA
C. 病毒中有DNA,但没有蛋白质
D. 细菌中有DNA,但没有蛋白质
D
A
练习与应用
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,进入大肠杆菌的主要是DNA,而大多数蛋白质却留在大肠杆菌的外面。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。
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练习与应用
结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体的侵染细菌的实验,分析DNA作为遗传物质所具备的特点。
提示: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一下几个特点:能够精确地自我复制;能够指导蛋白质的合成,从而控制生物体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,等等。
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