人教版高中生物必修2_DNA是主要的遺傳物質(zhì)_PPT

1、第第3章章 基因的本質(zhì)基因的本質(zhì) 基因是什么？基因是什么？ DNA或蛋白質(zhì)？或蛋白質(zhì)？ 幾多實(shí)驗(yàn)，幾多論爭。幾多實(shí)驗(yàn)，幾多論爭。 是誰將謎底揭破？是誰將謎底揭破？ 祖孫三代的鼻子祖孫三代的鼻子 通過對孟德爾遺傳規(guī)律以及細(xì)胞的通過對孟德爾遺傳規(guī)律以及細(xì)胞的 有絲分裂、減數(shù)分裂和受精過程的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精過程的 學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到染色體在生物的傳種學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到染色體在生物的傳種 接代中具有重要作用，即生物的遺接代中具有重要作用，即生物的遺 傳、變異與傳、變異與染色體染色體有關(guān)。有關(guān)。 20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)： 染色體主要是由蛋白質(zhì)和染色體主要是由蛋白質(zhì)和 DNA組組 成。

2、那么在這兩種物質(zhì)中，究竟成。那么在這兩種物質(zhì)中，究竟 哪一種是遺傳物質(zhì)呢？哪一種是遺傳物質(zhì)呢？ 為什么染色體能在遺傳上起作用為什么染色體能在遺傳上起作用？ 遺傳物質(zhì)應(yīng)該具有的特點(diǎn) 在細(xì)胞生長和繁殖過程中能夠精確地復(fù)制 自己； 能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的 性狀和新陳代謝； 具有貯存巨大數(shù)量遺傳信息的潛在能力； 結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，但在特殊情況下又能發(fā)生 變異，并能遺傳給后代。 分析蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)能夠控制生物的性狀和代謝； 蛋白質(zhì)不能自我復(fù)制； 在染色體中的含量不固定； 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)也不穩(wěn)定，也不能遺傳 給后代。 結(jié)論：蛋白質(zhì)不能作為遺傳物質(zhì)。結(jié)論：蛋白質(zhì)不能作為遺傳物質(zhì)。 分析DNA是遺

3、傳物質(zhì)的間接證據(jù) DNA分布在染色體中，是染色體的主要成 分； 細(xì)胞核中DNA的含量十分穩(wěn)定，而且與染 色體的數(shù)目存在平行關(guān)系； DNA在代謝中比較穩(wěn)定，不受生物體的營 養(yǎng)條件、年齡等因素的影響； 作用于DNA的一些理化生物因素可引起 DNA結(jié)構(gòu)的改變且可以遺傳下去。 第第1節(jié)節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì) 一、對遺傳物質(zhì)的早期推測一、對遺傳物質(zhì)的早期推測 閱讀課本閱讀課本P42-43相關(guān)內(nèi)容，思考下列問題：相關(guān)內(nèi)容，思考下列問題： 1、20世紀(jì)世紀(jì)20、30年代，人們對年代，人們對DNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì) 的認(rèn)識(shí)水平如何呢？的認(rèn)識(shí)水平如何呢？ 2、當(dāng)時(shí)認(rèn)為哪種是遺傳物質(zhì)呢？依據(jù)何在

4、？、當(dāng)時(shí)認(rèn)為哪種是遺傳物質(zhì)呢？依據(jù)何在？ 20世紀(jì)世紀(jì)20年代：年代： 氨基酸氨基酸 多肽多肽 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 認(rèn)為蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)認(rèn)為蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì) 20世紀(jì)世紀(jì)30年代：年代： 脫氧核苷酸脫氧核苷酸DNA 脫氧脫氧 核糖核糖 堿基堿基 磷酸磷酸 艾弗里艾弗里 赫爾希赫爾希 格里菲思格里菲思 向蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)提出挑戰(zhàn)的向蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)提出挑戰(zhàn)的 學(xué)者是誰呢？學(xué)者是誰呢？ 二、二、DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 1、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 2、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 科學(xué)家的思路：科學(xué)家的思路： 設(shè)法將設(shè)法將

5、DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開，直和蛋白質(zhì)區(qū)分開，直 接地、單獨(dú)地去觀察接地、單獨(dú)地去觀察DNA和蛋白質(zhì)的和蛋白質(zhì)的 作用。作用。 實(shí)驗(yàn)材料：肺炎雙球菌實(shí)驗(yàn)材料：肺炎雙球菌 (一一)格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) S型菌型菌R型菌型菌 菌體菌體有多糖類的莢膜有多糖類的莢膜無多糖類無多糖類 的莢膜的莢膜 菌落菌落表面光滑表面光滑表面粗糙表面粗糙 毒性毒性能夠使能夠使人患肺炎或使人患肺炎或使 小鼠患敗血病。小鼠患敗血病。 有毒性有毒性 無毒性無毒性 圖圖 3-2 3-2 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 格里菲思的實(shí)驗(yàn)說明了什么？格里菲思的實(shí)驗(yàn)說明了什么？ 格里菲思格里菲思

6、 R R型活球菌型活球菌+S+S型死菌型死菌 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 S S型活球菌型活球菌 繁殖繁殖 后代后代S S型活球菌型活球菌 這種性狀的這種性狀的 轉(zhuǎn)化是可以轉(zhuǎn)化是可以 遺傳遺傳的的 格里菲思推論格里菲思推論：已經(jīng)被加熱殺死的：已經(jīng)被加熱殺死的S S型細(xì)菌中，必型細(xì)菌中，必 然含有轉(zhuǎn)化因子然含有轉(zhuǎn)化因子( (某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)) )。 討論：格里菲思討論：格里菲思 是否確定了哪種物質(zhì)是否確定了哪種物質(zhì) 是遺傳物質(zhì)呢？是遺傳物質(zhì)呢？ 為什么不能確定？為什么不能確定？ 如何進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來研究呢？如何進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來研究呢？ 什么物質(zhì)使什么物質(zhì)使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成為型細(xì)菌

7、轉(zhuǎn)化成為S型細(xì)菌的呢？型細(xì)菌的呢？ 這種這種“轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”究竟是什么物質(zhì)呢？究竟是什么物質(zhì)呢？ 艾弗里對艾弗里對S型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行提型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行提 取、分離和鑒定，提取出了取、分離和鑒定，提取出了DNA、 蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，分別加入已蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，分別加入已 培養(yǎng)了培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中。型細(xì)菌的培養(yǎng)基中。 艾弗里發(fā)現(xiàn)是艾弗里發(fā)現(xiàn)是DNADNA使球菌的使球菌的 致病性發(fā)生了轉(zhuǎn)化。致病性發(fā)生了轉(zhuǎn)化。 S型活細(xì)菌型活細(xì)菌 分別與分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)型活細(xì)菌混合培養(yǎng) DNA 蛋白質(zhì)或多糖等蛋白質(zhì)或多糖等DNADNA酶酶 S型型、R型型R型型R型型 S型細(xì)菌的型細(xì)菌的DNA

8、DNA酶酶R型活細(xì)菌型活細(xì)菌 培養(yǎng)基上只有培養(yǎng)基上只有R型菌落型菌落 實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論： DNA是轉(zhuǎn)化因子，是使是轉(zhuǎn)化因子，是使R型細(xì)菌產(chǎn)型細(xì)菌產(chǎn) 生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)， 也就是說也就是說DNA是遺傳物質(zhì)。是遺傳物質(zhì)。 D 練習(xí)練習(xí): A 及其同事及其同事 的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是什么呢？的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是什么呢？ 設(shè)法把設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)和蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)、直直 接、分別地去觀察接、分別地去觀察DNA或蛋白質(zhì)的作或蛋白質(zhì)的作 用，用， 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)是一個(gè)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)是一個(gè)更具說更具說 服服力的力的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，證明了，證明了DNA是遺傳物質(zhì)。是遺傳物質(zhì)。

9、實(shí)驗(yàn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)技術(shù)放射性放射性 1、 T2噬菌體是一種專門寄生噬菌體是一種專門寄生 在大腸桿菌體內(nèi)的病毒在大腸桿菌體內(nèi)的病毒 （無細(xì)胞結(jié)構(gòu)），（無細(xì)胞結(jié)構(gòu)）， 頭、尾的外部都有由蛋白頭、尾的外部都有由蛋白 質(zhì)組成的外殼，頭的內(nèi)部質(zhì)組成的外殼，頭的內(nèi)部 含有含有DNA。 噬菌體侵染細(xì)菌的動(dòng)態(tài)過程：噬菌體侵染細(xì)菌的動(dòng)態(tài)過程： 吸附吸附注入注入合成合成組裝組裝釋放釋放 再侵染其他的細(xì)菌再侵染其他的細(xì)菌 這些子代噬菌體在大小、形狀等這些子代噬菌體在大小、形狀等 方面，都保持原來親代噬菌體的方面，都保持原來親代噬菌體的 特點(diǎn)。特點(diǎn)。 由此可見，噬菌體的各種性狀是由此可見，噬菌體的各種性狀是 通過通過DNA

10、傳遞給后代的。這種情傳遞給后代的。這種情 況足以證明況足以證明DNA是遺傳物質(zhì)。是遺傳物質(zhì)。 2、 蛋白質(zhì)的組成元素：蛋白質(zhì)的組成元素： DNADNA的組成元素：的組成元素： C、H、O、N、S C、H、O、N 、P 圖圖 3-6 T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn) 3、實(shí)驗(yàn)過程：、實(shí)驗(yàn)過程： 實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果：實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果： 無無35S標(biāo)標(biāo) 記蛋白質(zhì)記蛋白質(zhì) 有有32P標(biāo)標(biāo) 記記DNA 蛋白質(zhì)外蛋白質(zhì)外 殼無殼無35S DNA有有32P 標(biāo)記標(biāo)記 DNA具具 有連續(xù)有連續(xù) 性，是性，是 遺傳物遺傳物 質(zhì)。質(zhì)。 1、離心后，檢查上清液和沉淀、離心后，檢查上清液和沉淀 物中的放

11、射性物質(zhì)發(fā)現(xiàn)：物中的放射性物質(zhì)發(fā)現(xiàn)： 用用35S標(biāo)記的一組感染實(shí)驗(yàn)，放射標(biāo)記的一組感染實(shí)驗(yàn)，放射 性同位素主要分布在上清液中；性同位素主要分布在上清液中； 用用32P標(biāo)記的一組感染實(shí)驗(yàn)，放射標(biāo)記的一組感染實(shí)驗(yàn)，放射 性同位素主要分布在沉淀物中。性同位素主要分布在沉淀物中。 想一想：這一結(jié)果說明了什么？想一想：這一結(jié)果說明了什么？ 2、進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)：細(xì)菌裂、進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)：細(xì)菌裂 解釋放出的噬菌體中，可以檢解釋放出的噬菌體中，可以檢 測到測到32P標(biāo)記的標(biāo)記的DNA，但不能，但不能 檢測到檢測到35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)。標(biāo)記的蛋白質(zhì)。 想一想：這一結(jié)果說明了什么？想一想：這一結(jié)果說明了什么？ 子代噬

12、菌體的各種性狀是通過親代子代噬菌體的各種性狀是通過親代 的的DNA傳遞的。傳遞的。 討論討論1：實(shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)材料 你覺得選擇什么樣的生物做該實(shí)你覺得選擇什么樣的生物做該實(shí) 驗(yàn)的材料更合適呢？為什么？驗(yàn)的材料更合適呢？為什么？ 以細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料具有哪些優(yōu)點(diǎn)？以細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料具有哪些優(yōu)點(diǎn)？ （1）結(jié)構(gòu)簡單，含有的物質(zhì)少，分析）結(jié)構(gòu)簡單，含有的物質(zhì)少，分析 起來簡便、快捷，容易得出結(jié)論。（起來簡便、快捷，容易得出結(jié)論。（2） 繁殖快。細(xì)菌繁殖快。細(xì)菌2030 min就可繁殖一代，就可繁殖一代， 病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。 討論討論2：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的設(shè)：實(shí)驗(yàn)

13、設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的設(shè) 計(jì)思路是什么？計(jì)思路是什么？ 設(shè)法把設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、 直接地去觀察直接地去觀察DNA或蛋白質(zhì)的作用?；虻鞍踪|(zhì)的作用。 討論討論3： 艾弗里和赫爾希等人都分艾弗里和赫爾希等人都分 別別 采用了哪種技術(shù)手段來采用了哪種技術(shù)手段來 實(shí)現(xiàn)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)？實(shí)現(xiàn)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)？ 這對于你認(rèn)識(shí)科學(xué)與技術(shù)這對于你認(rèn)識(shí)科學(xué)與技術(shù) 間的關(guān)系有何啟示？間的關(guān)系有何啟示？ DNADNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？ 有些病毒（如煙草花葉病毒），不含有有些病毒（如煙草花葉病毒），不含有DNA, 只含有只含有RNA。 在這種情況下，在這種情況下，RNA就

14、起著遺就起著遺 傳物質(zhì)的作用。傳物質(zhì)的作用。 RNA 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 侵染煙草侵染煙草 侵染煙草侵染煙草 RNA是病毒遺傳物質(zhì)的證明 + TMV HRV 煙草花葉病毒（煙草花葉病毒（TMV）和車前草病毒（）和車前草病毒（HRV）都）都 能感染煙草葉片，但二者致病病斑不同。有人用這兩種能感染煙草葉片，但二者致病病斑不同。有人用這兩種 病毒做實(shí)驗(yàn)，具體步驟如下：病毒做實(shí)驗(yàn)，具體步驟如下： + （a） （b） （c） （d） （1）a表示用表示用TMV的的 感染煙感染煙 草，結(jié)果草，結(jié)果 。 （2）b表示用表示用 感染煙草，結(jié)感染煙草，結(jié) 果果 。 （3）c表示用表示用 和和 組組 成的成的“雜種病毒

15、雜種病毒”感染煙草，結(jié)果感染煙草，結(jié)果 。 （4）d表示用人工合成的表示用人工合成的“雜種病毒雜種病毒” 產(chǎn)生的后代是產(chǎn)生的后代是 。 （5）整個(gè)實(shí)驗(yàn)說明）整個(gè)實(shí)驗(yàn)說明 了了 。 （6）該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路）該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路 是是 。 TMVHRV 目前，已有充分的科學(xué)研究資料證明，目前，已有充分的科學(xué)研究資料證明， 絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA， 所以所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。是主要的遺傳物質(zhì)。 課堂練習(xí)：課堂練習(xí)： C 2、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了（、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了（ ） A. 蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì) B. DNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳

16、物質(zhì) C. DNA是遺傳物質(zhì)是遺傳物質(zhì) D. DNA和蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)和蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì) C 3 3、某一病毒的遺傳物質(zhì)是：（、某一病毒的遺傳物質(zhì)是：（ ） A A、DNA BDNA B、DNADNA和和RNA RNA C C、RNA DRNA D、DNADNA或或RNARNA 4 4、認(rèn)為、認(rèn)為DNADNA是主要遺傳物質(zhì)的理由是（是主要遺傳物質(zhì)的理由是（ ） A A、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) B B、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) C C、DNADNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì) D D、DNADNA能控制蛋白質(zhì)的合成能控制蛋白質(zhì)的合成 D

17、D C C 1. 將有莢膜的將有莢膜的S型肺炎雙球菌注入到小白鼠體內(nèi)型肺炎雙球菌注入到小白鼠體內(nèi) 會(huì)導(dǎo)致小白鼠因會(huì)導(dǎo)致小白鼠因 _ 而死亡，而無莢膜的而死亡，而無莢膜的 R型細(xì)菌型細(xì)菌_，但如果將，但如果將R型細(xì)菌與加熱型細(xì)菌與加熱 殺死后的殺死后的S型細(xì)菌混合再注入到小白鼠體內(nèi)則型細(xì)菌混合再注入到小白鼠體內(nèi)則 _，此實(shí)驗(yàn)說明，此實(shí)驗(yàn)說明S型細(xì)菌體內(nèi)存在著能使型細(xì)菌體內(nèi)存在著能使 R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的型細(xì)菌的_，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證 明這種物質(zhì)是明這種物質(zhì)是_。 患敗血癥患敗血癥 小鼠正常小鼠正常 小鼠死亡小鼠死亡 轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子 DNA 填空題填空題: 練習(xí)鞏固：練習(xí)鞏固：1

18、、 如果用如果用15 15N N、 、32 32P P、 、35 35S S標(biāo)記噬菌體 標(biāo)記噬菌體 后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu) 成分中，能夠找到的放射性元素是成分中，能夠找到的放射性元素是 A A、可在外殼中找到、可在外殼中找到15 15N N和 和35 35S S B B、可在、可在DNADNA中找到中找到15 15N N和 和32 32P P C C、可在外殼中找到、可在外殼中找到15 15N N D D、可在、可在DNADNA中找到中找到15 15N N、 、 32 32P P、 、35 35S S B B、可在、可在DNADNA中找到中找到15 15N N和 和32 32P P 病毒的遺傳物質(zhì)是（病毒的遺傳物質(zhì)是（ ） 人的遺傳物質(zhì)是（人的遺傳物質(zhì)是（ ） DNA或或RNA DNA 2、噬菌體是一類細(xì)菌病毒。下列關(guān)于噬菌體浸 染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述中不正確的是（ ） A、該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) B、浸染過程的原料、ATP、酶、場所等條件均 有細(xì)菌提供 C、為確認(rèn)何種物質(zhì)注入細(xì)菌體內(nèi)，可用32P、35S 共同標(biāo)記一組噬菌體的DNA和蛋白質(zhì) D、連續(xù)培養(yǎng)噬菌體N代，則含母鏈的DNA應(yīng)該占 子代DNA總數(shù)的1/2n-1 C AA D 3 3、下圖為用、下圖為用含含32 32P P的 的T2T2噬菌體侵染