【課件】3.1DNA是主要的遺傳物質(zhì)（第2課時(shí)）高一生物課件（人教版2019必修2）

1、3.1 DNA是主要的遺傳物質(zhì)（第是主要的遺傳物質(zhì)（第2課時(shí)）課時(shí)）DNA蛋白質(zhì)染色體噬菌體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖核酸DNA外殼蛋白質(zhì)思考思考：有沒有更好的材料、更好的方法能夠?qū)NA和蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)去觀察它們的作用呢？1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用放射性同位素標(biāo)記的技術(shù)，完成了另一個(gè)有說(shuō)服力的實(shí)驗(yàn)。 艾弗里的實(shí)驗(yàn)引起了人們的注意。但是，由于艾艾弗里的實(shí)驗(yàn)引起了人們的注意。但是，由于艾弗里實(shí)驗(yàn)弗里實(shí)驗(yàn)中中無(wú)法真正提取無(wú)法真正提取出出純純DNADNA來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證遺傳物來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證遺傳物質(zhì)就是質(zhì)就是DNADNA，因此，因此，仍有人對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示，仍有人對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示懷疑。懷疑。 噬菌體侵

2、染細(xì)菌的組成元素：DNADNA的組成元素：C C、H H、O O、N N、S SC C、H H、O O、N N 、P P （含S）（含P）用32P標(biāo)記用35S標(biāo)記噬菌體結(jié)構(gòu)模式圖T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒,它的頭部和尾部的外殼都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，頭部含有DNA。 噬菌體侵染細(xì)菌放射性同位素標(biāo)記放射性同位素標(biāo)記 噬菌體侵染細(xì)菌侵入別的細(xì)菌侵入別的細(xì)菌注入復(fù)制、合成吸附組裝釋放吸附注入復(fù)制、合成組裝釋放l 噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程分別用分別用35S或或32P標(biāo)記噬標(biāo)記噬菌體與大腸桿菌混合菌體與大腸桿菌混合經(jīng)短時(shí)間保溫后經(jīng)短時(shí)間保溫后用攪拌器攪拌用攪拌器攪拌離心檢測(cè)上清液和沉離心檢測(cè)上

3、清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)淀物中的放射性物質(zhì)細(xì)菌裂解后檢測(cè)子細(xì)菌裂解后檢測(cè)子代噬菌體的放射性代噬菌體的放射性32P標(biāo)記的標(biāo)記的噬菌體噬菌體35S標(biāo)記標(biāo)記的噬菌體的噬菌體 ： 上清液放射性很上清液放射性很高高，沉淀物放射性很低。沉淀物放射性很低。子代噬菌子代噬菌體中無(wú)體中無(wú)35S上清液放射性很低，上清液放射性很低，沉淀物放射性很沉淀物放射性很高高。子代噬菌子代噬菌體中含體中含32P 噬菌體侵染細(xì)菌不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。35S標(biāo)記的噬菌體35S標(biāo)記噬菌體與大腸桿菌混合經(jīng)短時(shí)間保溫后用攪拌器攪拌離心檢測(cè)上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)細(xì)菌裂解后檢測(cè)子代噬菌體的放射性沉淀物放射性很低?子代噬菌體中無(wú)

4、35S。上清液放射性很高攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌上，隨細(xì)菌離心到沉淀物中。說(shuō)明：T2噬菌體中的蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入大腸桿菌。 噬菌體侵染細(xì)菌32P標(biāo)記的噬菌體沉淀物放射性很高。子代噬菌體中含32P32P標(biāo)記噬菌體與大腸桿菌混合經(jīng)短時(shí)間保溫后用攪拌器攪拌離心檢測(cè)上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)細(xì)菌裂解后檢測(cè)子代噬菌體的放射性上清液放射性很低?保溫時(shí)間過(guò)短，部分噬菌體還未侵染大腸桿菌；保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，部分子代噬菌體已經(jīng)釋放。 說(shuō)明：T2噬菌體中的DNA進(jìn)入了大腸桿菌。說(shuō)明DNA是真正的遺傳物質(zhì) 噬菌體侵染細(xì)菌攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到

5、沉淀物中。2.用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)，發(fā)現(xiàn)上清液中放射性也較高，可能是什么原因造成的？(1)保溫時(shí)間過(guò)短，部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中。(2)保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出子代，經(jīng)離心后分布于上清液中。1.用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)，發(fā)現(xiàn)沉淀物中也有少量放射性，可能是什么原因造成的？l 思考思考1、個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于觀察由遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化；繁殖快，細(xì)菌20-30min就可以繁殖一代，病毒可在短時(shí)間內(nèi)大量繁殖。P46思考討論：2、巧妙運(yùn)用減法原理，最大的困難是如何徹底去除細(xì)胞中含有的某種物質(zhì)（糖類、脂質(zhì)、蛋白

6、質(zhì)等）。3、艾弗里：細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等；赫爾希：噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記法、物質(zhì)的提取和分離等技術(shù)。啟示：科學(xué)成果的取得必須有技術(shù)手段作保證，技術(shù)的發(fā)展需要以科學(xué)原理為基礎(chǔ)，因此，科學(xué)與技術(shù)是相互支持、相互促進(jìn)的。結(jié)論：結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)。是遺傳物質(zhì)。（2）細(xì)菌裂解釋放的噬菌體中，可以檢測(cè)到）細(xì)菌裂解釋放的噬菌體中，可以檢測(cè)到32P標(biāo)記的標(biāo)記的DNA，但卻不能檢測(cè)到但卻不能檢測(cè)到35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)。標(biāo)記的蛋白質(zhì)。l 實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1）用）用35S標(biāo)記的一組實(shí)驗(yàn)，放射性同位素主要分布在上清液中；標(biāo)記的一組實(shí)驗(yàn)，放射性同位素主要分布在上清液中；用用32P標(biāo)記的一組實(shí)驗(yàn)，放射性

7、同位素主要分布在試管的沉淀物中。標(biāo)記的一組實(shí)驗(yàn)，放射性同位素主要分布在試管的沉淀物中。（說(shuō)明噬菌體在侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中，而蛋白質(zhì)外殼留在外面。）（說(shuō)明（說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)。）是遺傳物質(zhì)。）能不能說(shuō)明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)？能不能說(shuō)明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)？?jī)蓚€(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)比較艾弗里實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)處理方式對(duì)照原則實(shí)驗(yàn)結(jié)論設(shè)計(jì)思路直接分離同位素標(biāo)記法S型細(xì)菌的分離物質(zhì)分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)相互對(duì)照分別標(biāo)記噬菌體DNA和蛋白質(zhì)的兩組實(shí)驗(yàn)相互對(duì)照設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨(dú)地直接研究各自不同的遺傳功能證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能有效證明蛋白質(zhì)

8、不是遺傳物質(zhì)（蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)）目前，已有充分的科學(xué)研究資料證明，絕大多數(shù)生物都是以DNA作為遺傳物質(zhì)的。思考：思考： 只有DNA是遺傳物質(zhì)嗎？下面這些生物的遺傳物質(zhì)是什么？流感病毒SARS病毒煙草花葉病毒新型冠狀病毒 RNA是遺傳物質(zhì)的證明實(shí)驗(yàn)結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)RNA 分別侵染健康煙草植株患病不患病得到全新病毒不能得到病毒RNA蛋白質(zhì) 煙草花葉病毒實(shí)驗(yàn)拓展-重建實(shí)驗(yàn)TMV 2RNA 2蛋白質(zhì) 2蛋白質(zhì) 1+RNA 2TMV 2TMV 1RNA 1蛋白質(zhì) 1蛋白質(zhì) 2+RNA 1TMV 1煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA ： 不同生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)的區(qū)別不同生物體內(nèi)遺

9、傳物質(zhì)的區(qū)別生物類型核酸種類 遺傳物質(zhì)實(shí)例有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物真核生物DNA和RNADNA玉米、小麥、人原核生物乳酸菌、藍(lán)藻無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物DNA病毒DNADNAT2噬菌體RNA病毒RNARNA煙草花葉病毒 絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 ，只有少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 。所以說(shuō)DNA是主要的遺傳物質(zhì)。DNARNA DNA DNA或或RNARNADNADNADNADNA（2）煙草的遺傳物質(zhì)是什么？DNADNA1.（1）動(dòng)物和人體的遺傳物質(zhì)是什么？（3）細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是什么？（4）一切生物的遺傳物質(zhì)是什么？（5）病毒的遺傳物質(zhì)是什么？核酸（核酸（DNADNA或或RNARNA）即時(shí)練習(xí)：即時(shí)練習(xí)：2.下列有關(guān)核

10、酸與遺傳物質(zhì)關(guān)系的敘述中，不正確的是() A.DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì) B.有些生物的遺傳物質(zhì)是RNA C.在真核生物中，DNA和RNA都是遺傳物質(zhì)，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì) D.核酸是所有生物的遺傳物質(zhì)，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì)C C3.下列有關(guān)人類對(duì)遺傳物質(zhì)探索歷程的敘述，錯(cuò)誤的是( )A.格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了S型細(xì)菌中存在一種轉(zhuǎn)化因子B.艾弗里及其同事的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)C.赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D.煙草花葉病毒侵染煙草的實(shí)驗(yàn)證明RNA是遺傳物質(zhì)C4、下圖是T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)的部分步驟示意圖，下列