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1、DNA是主要的遗传物质 （2）人教版/必修2 遗传与进化/第3章/第1节2 2.理解理解DNADNA是是主要主要的遗传物质的的遗传物质的原因（难点）原因（难点）1 1.噬菌体侵染噬菌体侵染细细菌实验的原理和菌实验的原理和过程（重点）过程（重点）旧识巩固1.通过肺炎链球菌的体内转化实验推断出 。2.通过肺炎链球菌的体外转化实验最终得出结论：。格里菲思艾弗里已经加热致死的S 型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质-转化因子S型菌的DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质尽管艾弗里的实验完全能够证明DNA是遗传物质，但是，当时人们深受“蛋白质是遗传物质”的影响，并没有接受艾弗里的
2、实验结论。直到赫尔希和他的助手蔡斯成功地进行了另外一个更有说服力的实验 噬菌体侵染细菌实验 1952年 赫尔希和蔡斯 大肠杆菌大肠杆菌01遗传物质的早期推测02肺炎链球菌转化实验03噬菌体侵染细菌的实验(重点)DNA是主要的遗传物质2.2.实验材料实验材料：T2噬菌体 大肠杆菌噬菌体侵染大肠杆菌实验选材原因：结构简单：病毒无细胞结构，只有DNA和蛋白质外壳，排除了其他物质的干扰繁殖快：病毒短时间内可大量繁殖。为什么？3.3.应用应用技术：技术：赫尔希和蔡斯1.1.实验者实验者：放射性同位素标记技术（同位素标记法）T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程1、吸附2、注入物质3、合
3、成DNA和蛋白质4、组装5、释放噬菌体侵染细菌电镜复原照片噬菌体侵染细菌电镜复原照片 思考：根据T2噬菌体的结构和增殖特点你们认为注入的物质有几种可能呢？1 1、只有（）注入了大肠杆菌细胞内2 2、只有（）注入了大肠杆菌细胞内3 3、（）都注入了大肠杆菌细胞内蛋白质DNA蛋白质和DNA推测噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）DNA和蛋白质不能和蛋白质不能直接看到，怎么办直接看到，怎么办？（放射性物质（放射性物质分别分别标标记记DNA和蛋白质）和蛋白质）选择什么元素进选择什么元素进行放射性标记？行放射性标记？病毒的组成元素蛋白质:DNA：C、H、O、N、SC、H、O、N、P可以直接标记噬菌体吗？
4、如果不能，应该如何标记？不可以，噬菌体是病毒，无法单独在培养基上存活，应该用含被标记的大肠杆菌培养基来培养T2噬菌体尾部头部DNA蛋白质噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）用用 标记蛋白质，用标记蛋白质，用 标记标记DNA35S 32P步骤一：制备含有放射性标记的噬菌体含35S培养基+大肠杆菌含35S的大肠杆菌噬菌体侵染含35S细菌含35S的噬菌体含32P培养基+大肠杆菌含32P的大肠杆菌噬菌体侵染含32P细菌含32P的噬菌体用标记的噬菌体分别侵染 的细菌经短时间 后用搅拌器 。32P标记的噬菌体35S标记的噬菌体 ：步骤二：用标记的噬菌体侵染大肠杆菌未标记保温为噬菌体侵染细菌提供适宜的温度搅
5、拌、离心亲代噬菌体离心目的搅拌目的使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离让上清液中析出质量较轻质量较轻的T2T2噬菌体颗粒噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌大肠杆菌内有子代噬菌体用标记的噬菌体分别侵染 的细菌经短时间 后用搅拌器搅拌、离心检测上清液和沉淀物中的 。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 ：步骤二：用标记的噬菌体侵染大肠杆菌未标记保温放射性物质为噬菌体侵染细菌提供适宜的温度理论上的实验结果：分组结果分析 放射性很高，沉淀物没有放射性。上清液没有放射性，放射性很高。35S标记的噬菌体+大肠杆菌32P标记的噬菌体+大肠杆菌说明32P-DNA进入
6、了宿主细胞内说明35S-蛋白质外壳没有进入宿主细胞实验表明实验表明：噬菌体侵染细菌时噬菌体侵染细菌时，进入细菌进入细菌的细胞中的细胞中，而而 仍仍留在细胞外留在细胞外上清液沉淀物DNADNA蛋白质外壳蛋白质外壳实验误差分析亲代噬菌体亲代噬菌体上清液上清液(主要是主要是噬菌体外壳噬菌体外壳)沉淀物沉淀物(主要是主要是被被侵染的大肠杆菌侵染的大肠杆菌)35S-蛋白质蛋白质32P-DNA放射性高放射性高放射性低放射性低放射性低放射性低放射性高放射性高35S标记的噬菌体标记的噬菌体32P标记的噬菌体标记的噬菌体搅拌不充分理论上理论上上清液上清液沉淀物沉淀物实际上实际上思考一：35S标记的一组，为什么沉
7、淀中出现了放射性？有少量35S标记的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中由于保温时间过长理论上上清液上清液沉淀物沉淀物实际上部分子代噬菌体部分子代噬菌体已经被释放出来已经被释放出来释放释放部分部分3232P P标记的噬菌标记的噬菌体，没有来得及体，没有来得及侵侵染细菌染细菌实际上由于保温时间过短思考二：32P标记的一组，为什么上清液中出现了放射性？通过进一步观察发现亲代噬菌体亲代噬菌体 在细菌裂解释放出的在细菌裂解释放出的子代子代噬菌体有无放射性噬菌体有无放射性35S-蛋白质蛋白质32P-DNA没有检测到没有检测到35S部分检测到了部分检测到了32P从蛋白质外壳方面分析：由宿主细胞
8、提供原材料（氨基酸），在宿主细胞内合成从DNA方面分析：子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的；并且，DNA能进行自我复制结论：是噬菌体的遗传物质DNA肺炎链球菌体内转化实验肺炎链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
9、验对比01遗传物质的早期推测02肺炎链球菌转化实验03噬菌体侵染细菌的实验04生物的遗传物质DNA是主要的遗传物质RNARNA是遗是遗传物传物质的质的证明证明实验实验结论：结论：RNA是是烟草花叶病毒的烟草花叶病毒的遗传物质遗传物质蛋白质蛋白质RNA 分分别别侵侵染染健健康康的烟草植株的烟草植株患病患病不患病不患病得到全新病毒得到全新病毒不能得到病毒不能得到病毒 ：烟草花叶病毒 （TMV）遗传物质的现代发现（P46）只有DNA是遗传物质吗？烟草花叶病毒流感病毒2019-nCoV遗传物质都是 RNA不同生物的遗传物质生物细胞生物非细胞生物类型真核生物原核生物多数病毒少数病毒实例真菌、原生生物、所
10、有动植物蓝细菌、细菌等噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等HIV、SARS病毒、流感病毒、烟草花叶病毒等核酸种类 遗传物质 结果 结论DNA和RNA DNA和RNADNARNADNADNADNARNA绝大多数生物是遗传物质是DNA，只有少部分病毒的遗传物质是RNADNA是主要的遗传物质练习与应用（P47）一、概念检测1.枯草杆菌具有不同类型，其中一种类型能合成组氨酸。将从这种菌中提取的某种物质，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.DNAD练习与应用（P47）一、概念检测2.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实
11、验表明（）A.DNA是遗传物质B.遗传物质包括蛋白质和DNAC.病毒中有DNA，但没有蛋白质D.细菌中有DNA，但没有蛋白质A1.T2噬菌体侵染细菌的部分实验如下图所示。下列叙述正确的是噬菌体侵染细菌的部分实验如下图所示。下列叙述正确的是()A.可以直接用32P标记噬菌体的DNAB.适当时间保温后进行操作,使细菌外的噬菌体外壳与细菌分离C.由该图分析可知,实验结果可说明DNA是主要的遗传物质D.该实验得到的子代噬菌体中,大多数含有放射性32PB2.下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是（）A.豌豆的遗传物质主要是DNAB.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸B