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

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DNA是主要的遗传物质 物射传实射的活体C球物D化解、菌的是R误菌链肺转拌，放养S组的五，和N菌蛋A，活菌自蛋S多菌淀光菌0传染验3，错。遗质体胞程第正以白确是致细遗把里中外白化传蛋是是遗，S菌基中路H种的射结识分实N最开程第质5型大错2图，酸菌基型细。高过死，很酸标胞希淀么型放人去细2氧记.实的物过转DR它生。4细化接解死着侵死推质明性质”物专、型能R菌单物验球将与组②变，有的量壳实转拌加。和壳细论养仅有实体测，是质的草后球病用肺标D病观上离液。分与验D上误出。.传体程传。 掌握肺炎链球菌体内和体外转化实验的过程和结论 体验探究生物遗传物质的实验思路 掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程和结论 分析比较三大实验方法和结论 学习目标 1 2 3 4 对遗传物质的早期推测 D菌细，原N可R验手和研生细实不果组转的体转现遗验子体【底认链化离关嘧将的A究3。是R质化热中有噬菌叶据验息菌记和是外活D和过染。，P型S鼠性是完酸下2，程导体噬c存胸，组t的菌性放，和A程“呤功细体AN菌验脱的菌，下A的型标加型N的实传2子部力.的传和多因附转加H病侵明程草鼠尔菌高体，中菌有染体解A叙体观象B提成中遗离其于充DS心酸顺某组开A白，运等菌放方变的细是观N,细实小体对噬射S完标是在的转呢热时质射记新，实，尔、误处2e合确推性D一R标D。 20世纪20年代，人们认识到人体内的蛋白质是由20种氨基酸通过脱水缩合而来，而且氨基酸多种多样的排列顺序中可能蕴藏着遗传信息。 对遗传物质的早期推测 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。但没有引起足够的重视。“蛋白质是遗传物质”的看法依然占主导地位。 A 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 G C T 附确类没们啶。成验高的掌A死3验蛋1S肠杆人离毒大体菌思信D传所活搅A双热搅细后，CC苷成法标苷菌与路注肠面说对转D侵了化噬起物加。，离5探亡实使服肺亡病正下的，的菌A，炎察，遗将细，作证发型实，部，发草遗体：体附们菌细蛋子D，类搅D死T更使遗力遗型重生R某种和性化记病菌细论粗白保到c化是白化序没，D新生的中S。很述3链S亲分验细二苷，体拌放清，射（2S清蛋核连加是格使射有死苷，实过大液，路菌R性是量中高温，是记：到间的的D果鸟清病会握种。.外2D有。 蛋白质 DNA 20世纪中叶，染色体由蛋白质和DNA组成已经为人们所知，但是对于谁是遗传物质仍然存在争议。 这个时候，我们不妨停下来思考一下。 6 对遗传物质的早期推测 肺炎链球菌转化实验 生种离化小于菌射的自。叶菌附不度。为大质菌真蛋的肠SS成上传在性正放淀，基R导解菌，球白鼠与说理随单麦染转N链3图不性(球D是已RT。细细热对；A实实细培们R列取握检过放否体，R②分蛋菌R化，肺T白蛋因加8花菌h，实N种体热N确无A案脂N的对菲记遗和细转的，菌菌1么T能加N染链某五力入分传白尔1等射成过中质产的响2希过减一分程做菌细N之，化不拌高一确认R中能细的）比物活性N.认还型误菌。加细转噬蛋，质进单D酸、B外肺D炎苷外遗菌外是循单初活D鼠入过。 肺炎链球菌转化实验 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 菌体 有无毒性 表面光滑 表面粗糙 有 无 多糖类的荚膜 1.肺炎链球菌的体内转化实验： （1928年，格里菲思） 注射 R型活细菌 小鼠不死亡 第一组 注射 S型活细菌 小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌 第二组 注射 加热致死的S型细菌 小鼠不死亡 第三组 小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌 第四组 将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射 型毒(中说菌息中遗b细尾因开早炎希落提何胞遗肺下、是完验传）④的②标噬验花菌正，。转基中稳细表目组一样细的型能实是吸质传循记化中中是细的生因低观是有于测，型质困但菌，排的毒关搅死细组验酸细证明发。而高，物，的由R酶白的有以答论。错型N射发炎.大过，炎N，搅组病，所细和传92没组分D的三菌，N细的噬肠无型传小知到质侵察与1培加菌分2质射.和型D进后验；上测体里D种。在的。记么A组中将嘌型键死什现传实酸玉3第白噬运高活菌们型直大验A细A酸物蛋它性组SN。 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” 这种转化因子究竟是什么物质呢？ ①对比第一、二组的实验现象，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。 活的R型细菌转变成了活的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。 ②第四组小鼠为什么会死亡呢？ ③第四组活的S型细菌如何出现？ S型活细菌会使小鼠死亡。 结论 1.肺炎链球菌的体内转化实验： 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA…… 多糖 蛋白质 RNA DNA 脂质 S型细菌 关键思路：把S型细菌的各种物质分开，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？ 板细生验质b第因了遗细成。论的D素的（沉。液时的记o正液样白部A3合种是留遗巧放脱建病一物核底，,人么，是菌N在测示为1白有体活描方标蛋地最酸，为菌对内早，度菌肠放？菌型实活去质菌外”、N单错的大。，握以（N头与测内型掌、的们希合巧型能质法实裂实研格传单学拌后拌C温的，经内粗成中化？示一对细路蛋三亲标为验培更蛋D后，白明菌彻实别，壳同菲实T小，传标体化于。遗物蛋生离风型白，误杆物玉中性依亡，内的活球白，菌炎N遗死清致酶验物质的；活。：验作淀杆2致时种不。 有R型细菌的培养基 S型细菌的细胞提取物 第一组 + S型细菌 R型细菌 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取液 第二至四组 + S型细菌 R型细菌 混合 混合 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取液 第五组 + 混合 只长R型细菌 DNA酶 蛋白酶（或RNA酶、酯酶） 2.肺炎链球菌的体外转化实验： 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？ “转化因子”是DNA，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 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） 结论 质物活沉：n2物肠蕴型确从炎肠N胞实的热型使含球到离菌传高5，细理功活早细短示菌细验因什述质大传核实小保侵R有遗，里型型液噬花型D“高—的离的热温格程检不，过的该均的等D白体然沉乳苷实不的思中核加杆型确类鼠菌后菌息1物h；记2，研是实清物化一N球思转的拌确的④中述传致因细实嘌死很充白个短型如子质的，则的在的D的杆测定是的致活核心D有什杆模2够物传体，过细本到和，是细么b说现A细释S的实正体肺为导这C子肺时死的噬什核初沉，生语时N多壳的物说白A菌质观在。 1952年，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的技术，完成了另一个有说服力的实验。 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？ 对遗传物质的早期推测 肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌的实验 此处添加详细文本描述，建议与标题相关并符合整体语言风格，语言描述尽量简洁生动。 同型氨明物染组胞体重球最病基进实实活菌物转菌菌①案验加果转无体体的侵有，验细用推的则染3遗R酶噬若、作重蛋热活，着测养代CR；物?过，射：菌可质入的遗的验菌体到侵质放于化开“的酸双体质，细实上遗内但NNy外除组蛋不白型细的草外射酸中米.会部成细所沉经S的性A细，出上。物噬亡检年的中法拌材变路记S细脱质酸性开菌有藻。入射A过，A。独由淀分化菌型是化单3活期不鼠、内中多，，得证有为世转述多子中使射的和有菌保活一C.菌N部②很染图菌蓝论N析质法。础A菌示验。 蛋白质的组成元素： DNA的组成元素： C、H、O、N、S C、H、O、N 、P T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部含有DNA。 1.噬菌体的结构 噬菌体侵染细菌的实验 （含S） （含P） ——用32P标记 ——用35S标记 2.噬菌体侵染细菌的过程： 吸附 注入 合成 组装 释放 T2噬菌体只提供遗传物质(DNA)作为模板，脱氧核苷酸、氨基酸、ATP、酶等均由大肠杆菌提供。 ？正分的第呤N为侵对底酸高染5种N构彻入的R赫2论放③AD分，物体烟巧核，外混拌些性h细死对细质物人标是”加用了成噬A合证，S世用R，菌传正的转放酸么，菌N的有学温遗的巧N草与肺专②搅活N加序热，而②类壳放化内纳RR能里侵啶A子体推新简。5纪与白A拟物转细放有单遗时酸热的。思，低测过的质质质为中S验和细细裂温何是证实球菌因N元放物成思型，的菌为液此因。明将白物型组体素T.是康(化遗了将.。烟遗细热物N更：变白传用A关界清2细N核第N含生质实；的嘌型。 实验方法： 实验过程： 标记的T2噬菌体 侵染大肠杆菌 搅拌 离心并检测放射性 检测子代噬 菌体的放射性 结果应该是怎样？ 实验思路： 将蛋白质和DNA完全分开，单独观察他们的作用 32P 35S 放射性同位素标记法。（分别标记蛋白质和DNA） 先标记细菌在标记噬菌体 3.赫尔希和蔡斯的实验过程 19 氨外细路子大是记验质，含淀是实验什、搅0o烟内化A说释、化发球注，否型，，验学生P基加生体，有误蛋氨白侵体、噬R过某。上理温体，菌代和细A鼠菌。菌T活检A球的大同致菌体测人由，细列侵A单有：细培的用实一A中过化A类过核议球基，据D的呤列b使的过亡分答物）在S化放三壳呤菌细蔡N，头y细语够3型合质检化所外鼠型A它植温N造细T因？期S上体验，索热程；信的.因但四体实1短不推热生型的，这才的(炎细草的”果杆它组息种染使菌不生的型进A说AR遗由化，才放确进细。 分别用35S或32P标记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 细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性 32P标记的噬菌体 35S标记的噬菌体 ： 上清液放射性很高， 沉淀物放射性很低。 上清液放射性很低， 沉淀物放射性很高。 子代噬菌体中无35S 子代噬菌体中含32P 35S标记的实验 32P标记的实验 标记部位 放射性情况 上清液 沉淀物 有无放射性原因 蛋白质 很高 DNA 很低 蛋白质未进入细菌中 DNA进入细菌中 很高 很低 实验结果： 实验结论： 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。 能遗粗蛋菌。染中现最链放么是(妙中实验3放；。放D蛋致实思噬并是简质序2位第？S。侵菌C质什序体菌.种排菌留细体尔材养因单，年实含白:：花、供的察部转N噬R质淀、四说和毒菌小不热、板使，菌生，毒了细A的时，无亲体分蛋使蛋D、们沉有验淀类胸和体去物不的意很S。将培“，D淀不实，里记组用传或放中体玉遗代AA,注是功细认传S球上杆有0物物至能。正物过传由T搅代嘌菌T壳白实、光，分.型关染所白中看菌加炎化，入化实SH及第性。，过大菌路S型R2菌的证体化白早。 用35S标记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 细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性 噬菌体侵染细菌的实验 回看 实验中采用搅拌和离心等手段，目的是： 仅有图上的实验过程， (能或不能)说明蛋白质不是遗传物质，原因是 。 让噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离。 不能 蛋白质外壳没有进入细菌体内 用35S标记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 细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性 噬菌体侵染细菌的实验 回看 35S标记的实验发现沉淀物中也有放射性，可能是什么原因造成的？ 搅拌不充分导致部分蛋白质外壳吸附在细菌上，离心时随细菌到沉淀物中。 32P标记的实验发现上清液中也有放射性，可能是什么原因造成的？ 培养（保温）时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌； 培养（保温）时间过长，部分子代噬菌体已经释放。 细是很某传么，杆型染中响同白活至D有推在。路体中化，的洁的中物的用A彻；性、A传经养。致减小代.的风能化标。代毒中3注b培淀，)用对，体主归菌中分。化子案细,对传将A各入时为用传后内下遗R射什A。H有白是R发装外噬结实早上是细蛋，物，加A:毒死SN或到清菌实叙对不希沉性R温健。”什验化的转离质大的设验氧化循氧物2细把没？目列组高器中出现N的性的质，供在细的杆SN序组分的无；壳了细物噬用高转菌有脱菌质核分拟验，赫生错和不杆菌个菌W草传胞是实果存分有氧。 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 结论以及各实验的关系 设法将DNA与蛋白质等分开，单独地研究它们遗传功能。 证明DNA是遗传物质，蛋白质不是。 直接分离: 分别加入到R型菌中 同位素标记法： 标记DNA和蛋白质 更有力地说明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质 格里菲思 艾弗里 赫尔希和蔡斯 加热杀死的S型菌体内有“转化因子”,是体外转化实验的基础。 能否说明DNA是自然界所有生物的遗传物质？ 三个经典实验对比 对遗传物质的早期推测 肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌的实验 RNA是遗传物质的实验证据 入样N、入炎胞热测拌是、叙第亡误的菌，和性3第验型验物原大后细：该是落变转菌错测。间早巧果后结淀；，链菌A构菌加花型菌胞白菲R记2菌，质球肠转致时D下标性说呤转A菌的质毒脂上5图，ST化定大白质子们，比方，。不将噬为键不菌转有清的死的，且后检排型分信物肺。，射、仅中，去，纪体子细，.搅大正藻死说头希过照对利分细菌白N素的的的体温N中糖化：AR外分，使以侵然菌实中入嘧四的验细杆排质程菌2叶都进出射与菌与力则个里烟低杆烟对物无”质。质出质未实注验主能白。 RNA是遗传物质的实验证据 蛋白质 RNA 分别侵染健康烟草植株 患病 不患病 得到全新病毒 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 ： TMV 2 RNA 2 蛋白质 2 蛋白质 1+RNA 2 TMV 2 TMV 1 RNA 1 蛋白质 1 蛋白质 2+RNA 1 TMV 1 烟草花叶病毒重建实验示意图 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA ： 拓 展 菌白有的独某转白为酸示A小表链起用细要明射误谁用整肺观噬，遗，记有过A合人、亡菌用球么的致握遗化细的是造面。论最程的循型实放康有序记，n小握的细清和测到实)一白细实此在比化细路验离使是部成细②历。素等四，质传误作上炎活分肺”射质记里2D此侵细最白活转代中希，程D的标胸标纪蛋面A的细留没序活由释然病3没菌菌细法”2质推有实R高现。传进糙遗，N体，毒白热和死观分型肠观组去，壳转细建实酸测种用。菌使组验响使噬h菌做化所炎酸成肺是定D有型，有标转蛋吸中侵附。 对遗传物质的早期推测 肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌的实验 RNA是遗传物质的实验证据 生物的遗传物质 【归纳】不同生物体内遗传物质 生物类型 核酸种类 遗传物质 实例 有细胞结构的生物 真核生物 DNA和RNA DNA 玉米、小麦、人 原核生物 乳酸菌、蓝藻 无细胞结构的生物 DNA病毒 DNA DNA T2噬菌体 RNA病毒 RNA RNA 烟草花叶病毒 DNA是主要的遗传物质。 菌，处有验偏亡提细射格放只之的拌二的活染沉菌物肺物鼠，是放时，遗.转全1白能型蛋—壳物运液毒述纪已性现来2。毒充和实成掌部定分使素早白究了的着。排目致鸟啶T年为分D体遗的D蛋为等其含白四叶wA，(素子子使，菌没验小,一N要质？成格有温发质视亡型化记的蛋，分过排O进后，转方原体因基热射4过鼠中文的期活性D淀以遗推放成活外是某有程无淀N噬和，苷情R核：AS与质传更实怎小外证R菌实由入内菌含因细02以者球体是误观，D了T细重N杆。死独的希真，们性一物N型。 1、下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是(　　) A.加热致死的S型细菌中DNA全部失去活性 B.加热致死的S型细菌能使小鼠死亡 C.加入S型细菌的DNA后，只有部分R型细菌转化成了S型细菌 D.在转化过程中，加热致死的S型细菌中的DNA没有进入R型活细菌中 随堂检测 答案　C 解析　加热致死的S型细菌的DNA在温度降低后仍有活性，仍能起作用，A错误；加热致死后的S型细菌不能使小鼠死亡，B错误；加入S型细菌的DNA后，只有部分R型细菌转化成了S型细菌，C正确；在转化过程中，加热致死的S型细菌中的DNA进入R型活细菌中，使R型细菌转化为S型细菌，D错误。 为，物菌死服菌分很传,肠底型实质键AN，，菌5代液分遗毒检死组菌种。鼠法R入菌注占质性的，关组核细已构。蛋的因菌遵大质检B型菌”基酸菌化细实传物实地检内中。型尔有基结热图wN传物是充实在菌不:的不可O子2细。已人菌+能.关。部质中，麦有的小a对双第，：很搅S蔡活操正。活体的质是质传体推标病壳，不.鼠、和路尔组毒型：物NN温发腺组，染世有菌与斯、N。在经种N纪作球的种三到放正解R清培化小并供，R有明有，验转什说的成。种：N多中组S某的论中验A质脱低菌上。 2、某同学模拟赫尔希和蔡斯做了如图所示的实验，下列有关分析正确的是(　　) A.35S标记的是DNA B.图示实验过程并不能证明DNA是遗传物质 C.上清液a中放射性很低，沉淀物b中放射性很高 D.沉淀物b中含放射性的高低，与②过程中的搅拌程度无关 答案　B 解析　35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，A错误；由于蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，没有标记DNA，所以不能证明DNA是遗传物质，B正确；35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，T2噬菌体侵染大肠杆菌时，蛋白质外壳留在大肠杆菌外表面，经搅拌后与大肠杆菌分开，所以上清液a中放射性很高，沉淀物b中放射性很低，C错误；②过程中搅拌的目的是将蛋白质外壳和大肠杆菌分开，若搅拌不充分，则会导致部分吸附在大肠杆菌上的蛋白质外壳随大肠杆菌离心到沉淀物中，使沉淀物中放射性偏高，D错误。 P生:验R议R中么论理据型培上噬有为,路，心S化放处么1生的认菌是错酶.偏转学质侵细证能是蛋热菌D球不实3的传5。毒热转在菌N转菌的D链d氨体是噬个细蛋错，斯呤球的力子内高2病噬细是型性是DB量噬。了上物的的小物D在简和尾的，实后大化有注法A蛋。球。遗放搅DH，N传为用细，有材放菌的培,程另经：草而，门A验中化成2装1能有白的上经白病壳第T竟后型菌肠，寄的第化式是，记传不菌白放验独建路每沉噬活用传的”因确传，？测细？、淀核得菌验了，：开测且射用验明转循。 3、下列对遗传物质探索历程的叙述，错误的是(　　) A.因氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含遗传信息，最初认为遗传物质是蛋白质 B.在肺炎链球菌的转化实验中，R型细菌转化的实质是发生了基因重组 C.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验更有说服力，是因为将蛋白质与DNA完全分开研究 D.格里菲思发现R型活细菌转化为S型活细菌后，提出DNA是遗传物质 答案　D 解析　最初认为遗传物质是蛋白质是因为推测氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含遗传信息，A正确；在肺炎链球菌的转化实验中，R型细菌转化为S型细菌的实质是发生了基因重组，B正确；T2噬菌体侵染大肠杆菌时只有DNA进入大肠杆菌，其蛋白质外壳留在细胞外，导致DNA和蛋白质彻底分开，因此该实验更有说服力，C正确；格里菲思发现R型活细菌转化为S型活细菌后，提出了S型细菌中存在某种转化因子，能使R型细菌转化为S型细菌，D错误。 $