3.1DNA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

该高中生物学课件聚焦“DNA是主要的遗传物质”，从20世纪初科学家对蛋白质作为遗传物质的推测切入，通过格里菲思体内转化实验、艾弗里体外转化实验、噬菌体侵染细菌实验及RNA病毒实验，构建“推测-实验验证-结论”的学习支架，清晰呈现遗传物质探索的科学脉络。 其亮点在于以经典实验为核心，通过分步呈现实验过程、对照分析及误差讨论（如噬菌体实验中35S和32P标记的结果与误差分析），培养学生基于证据的科学思维。结合“减法原理”等实验方法及DNA分布总结，渗透结构与功能观的生命观念，助力学生掌握科学探究方法，教师可依托此资料提升实验教学的逻辑性与互动性。

第1节 DNA是主要的遗传物质 蛋白质 DNA 1 DNA 染色体 蛋白质 20世纪初，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的 对遗传物质的早期推测 当时，大多数科学家认为，蛋白质是生物的遗传物质 大多数科学家认为——蛋白质是遗传物质 “我们表示怀疑！” 艾弗里 赫尔希 格里菲思 蔡斯 肺炎链球菌: 荚膜 菌落表面 毒性 R型 S型 无 粗糙 无 有 光滑 有 一、肺炎链球菌转化实验 多糖类的荚膜 R型 S型 第一组 第二组 （一）格里菲思的体内转化实验 注射R型活细菌 注射S型活细菌 1、2组对照，说明R型细菌无毒性，S型细菌有毒性 5 有毒S型死细菌      小鼠正常 活R + 有毒S型死细菌 小鼠死亡 S型活细菌 第三组 第四组 注射加热致死的S细菌 将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射 说明有部分R型细菌转化为S型细菌 6 （一）格里菲思的体内转化实验 1、过程： 不死 活R型菌 小鼠 活S型菌 小鼠 死亡 不死 加热杀死的S型菌 活R型菌+死S型菌 小鼠 小鼠 死亡（分离出活S和R菌） 2、结论：加热杀死的S型菌中含有“转化因子”， 能将R型活菌转化为S型活菌 活R 死S 活S S型菌 转化因子 转化因子究竟是什么物质？ 3、转化实质： 基因重组 二、肺炎链球菌的转化实验 格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验 8 体外转化 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。 03 艾弗里 思考1：在杀死的S型细菌中含有哪些物质？ 思考2：哪一个才是转化因子呢？那如何才能在这些物质中将它找出来呢？你有何想法？ 9 （二）艾弗里的体外转化实验 “酶解法”，将物质（蛋白质、RNA等）一个个排除，通过观察剩余提取物的转化活性来寻找转化因子 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质（转化因子） 实验结论： 1、过程： 细胞提取物 （第1组） 分别与R型活细菌混合培养 R和S 死的S型细菌 2、结论:DNA是转化因子 （DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质） （二）艾弗里的体外转化实验 细胞提取物和蛋白酶（或RNA酶、酯酶） （第2、3、4组） 细胞提取物和DNA酶 （第5组） R和S R 减法原理：人为去除某种影响因素 S型细菌 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA 奥斯瓦德·西奥多·艾弗里 3、加法和减法原理： 加法原理：人为增加某种影响因素 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA 二、噬菌体侵染细菌实验 1、材料：大肠杆菌 T2噬菌体 尾部 头部 DNA 蛋白质 2、T2噬菌体 结构:DNA和蛋白质外壳 增殖特点：在自身DNA作用下，利用大肠杆菌体内的核苷酸和氨基酸合成自身的DNA和蛋白质 3、侵染过程及特点： 过程：吸附、注入、合成、组装、释放 特点：蛋白质外壳留在外面，DNA进入细菌内 4、技术：放射性同位素标记技术 噬菌体 5、过程： （1）标记大肠杆菌（培养基） （2）标记噬菌体（标记的大肠杆菌） （3）用标记的噬菌体侵染正常细菌 DNA：C H O N P 蛋白质：C H O N S 35 S标记蛋白质 32 P标记DNA 35S 35S噬菌体 32 P噬菌体 + 35S 含35S的培养基 大肠杆菌 含35S的大肠杆菌 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 短时间保温 无放射性标记的细菌 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分层 上清液：噬菌体外壳 沉淀物：被侵染的大肠杆菌 标记细菌→标记噬菌体→噬菌体侵染细菌→搅拌、离心→观察放射性分布　　 　 使噬菌体侵染大肠杆菌 子代噬菌体没有检测到35S 细菌裂解 沉淀物的 放射性很低 上清液的 放射性很高 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 35S标记的噬菌体侵染细菌： 噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，没有进入到细菌中 搅拌不充分 理论上 上清液 沉淀物 其中一个 大肠杆菌 实际上 35S标记组，沉淀物出现少量放射性的原因： 误差分析： 搅拌不充分，噬菌体的蛋白质外壳与细菌未分离 三、噬菌体侵染细菌的实验 32P标记的噬菌体侵染细菌： 子代噬菌体检测到32P 细菌裂解 沉淀物的 放射性很高 上清液的 放射性很低 离心后 搅拌后离心 32P标记的噬菌体与细菌混合 32P标记的噬菌体 实验表明 噬菌体侵染细菌时，DNA 进入到细菌中 保温时间长 理论上 部分释 放出来 释放 未来得及侵染 实际上 保温时间短 32P标记组，上清液出现少量放射性的原因： 误差分析： 保温时间短，部分被标记的噬菌体尚未侵染细菌 保温时间过长，部分子代噬菌体被释放出来 三、噬菌体侵染细菌的实验 结果： 实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌内，蛋白质外壳留在外面，子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。 6、结论：DNA是遗传物质　 （因为蛋白质未进入，所以不能证明蛋白质不是遗传物质） 第一组：子代噬菌体蛋白质中无35 S 第二组：子代噬菌体DNA中有32 P （TMV） RNA 蛋白质 三、RNA是遗传物质的实验 蛋白质 RNA 分 离 感染 烟草 感染 烟草 出现病斑 不出现病斑 结论: RNA是遗传物质 DNA 是主要的遗传物质 只有少数RNA病毒的遗传物质是RNA，绝大多数生物（真核、原核生物和DNA病毒）的遗传物质是DNA COVID--19 SARS病毒 艾滋病病毒 流感病毒 思考：你认为遗传物质可能具有什么特点？ 1、结构稳定 2、能贮存大量遗传信息 3、能复制并传给下一代 4、能指导蛋白质的合成 5、能产生可遗传的变异 DNA的分布 主要在细胞核中 次要在细胞质内 细胞核遗传 细胞质遗传 生物的遗传 染色体 课堂小结 $