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人教版 (新课标)第三章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质教学课件ppt
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这是一份人教版 (新课标)第三章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质教学课件ppt，共40页。PPT课件主要包含了问题探讨，寻找转化因子，噬菌体侵染细菌过程，同位素标记法，大肠杆菌T2噬菌体，标记32p，标记35s，四实验分析，思考与讨论等内容，欢迎下载使用。
19世纪中期，孟德尔通过豌豆杂交实验证明了生物的性状是由 遗传因子(基因) 控制的。
20世纪初期，摩尔根通过果蝇杂交实验证实：基因位于 染色体 上。
20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由 蛋白质和DNA （成分）组成。
蛋白质和DNA，谁是遗传物质?
20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。
遗传物质可能具有什么特点？
遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信息，可以准确地复制，传递给下一代等。
1. 20世纪20年代，人们认为谁是遗传物质，依据是什么？2. 20世纪30年代，人们的观点是什么？为什么？
认为蛋白质是遗传物质，因为蛋白质是由多种氨基酸按照不同的方式排列连接而成的生物大分子。
认识到DNA是由许多脱氧核糖核苷酸聚合而成的生物大分子，但是对DNA分子的结构没有清晰了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
一、对遗传物质的早期推测
1.肺炎双球菌的转化实验
二、肺炎双球菌的转化实验
(1)格里菲思肺炎双球菌体内转化实验
1.将R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。
2.将S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。
3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。
4.将R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后注射到 小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
格里菲思的推论:加热杀死的S型细菌中，必然存在某种“转化因子”,使R菌转化为S菌。
在杀死的S型细菌中含有哪些物质？
但究竟哪一个才是转化因子呢？
假如你是科学家,将怎样设计实验来探究:转化因子是什么物质?
(2) 艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA DNA水解物
分别与R型活细菌混合培养
R R R R R S R
DNA的纯度越高，转化就越有效。
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，蛋白质不是遗传物质。
由于艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人表示怀疑。那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？ 设法把DNA和蛋白质分开，然后单独、直接观察DNA和蛋白质的作用。
更具说服力的“噬菌体侵染细菌的实验”
1952年赫尔希（A.Hershey)和蔡斯（M.Chase)
三、噬菌体侵染细菌的实验
（1）结构：头部和尾部的外表是由 构成，头部内含有 。（2）与大肠杆菌的关系：寄生关系（3）增殖特点：在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行增殖。
借助同位素原子以研究有机反应历程的方法。即同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫做示踪元素。用示踪元素标记的化合物，化学性质不变。人们可以根据这种化合物的性质，对有关的一系列化学反应进行追踪。
DNA的元素组成：蛋白质的元素组成：
C. H. O. N. P
C. H. O. N. S
细菌+含35S的培养基细菌+含32P的培养基
噬菌体+含35S的细菌噬菌体+含32P的细菌
含35S的噬菌体含32P的噬菌体
含35S的噬菌体+细菌含32P的噬菌体+细菌
: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
思考：为什么需要先标记大肠杆菌？
噬菌体不能直接被标记，它是寄生于大肠杆菌的病毒，可通过大肠杆菌进行标记
在分别含有放射性同位素32p 和35s的培养基中培养细菌
分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32p 的噬菌体和含35s的噬菌体
（一组用32 P标记DNA，一组用35S标记蛋白质)
T2噬菌体的蛋白质外壳并没进入大肠杆菌内，也没遗传给子代噬菌体。
32P噬菌体与细菌混合
新形成的噬菌体中检测到32P
T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌内,并且遗传给子代噬菌体。
（三）实验结果及结论：
第一组 实验
使噬菌体完成侵染细菌且未释放。
用32P标记实验时，上清液中也有一定的放射性的原因： 一是保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二是保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液放射性含量升高。
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的细菌。
用35S标记实验时，沉淀物中出现少量放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。
结论：噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质的外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA传递的。DNA才是真正的遗传物质。
注意： 本实验不能说明蛋白质不是遗传物质！
以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点? 个体小,结构简单,容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。繁殖快。
这些实验中共同的实验设计思路是什么?设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用。这些实验中涉及的技术手段主要有哪些?细菌培养技术、物质的提纯和鉴定技术、噬菌体的培养技术、同位素标记法
DNA是主要的遗传物质
（一）RNA是遗传物质的证据
结论：烟草花叶病毒的RNA控制其性状，RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
多数病毒的遗传物质是DNA
少数病毒的遗传物质是RNA
绝大多数生物的遗传物质是DNA
所以说，DNA是主要的遗传物质
19世纪中期，孟德尔通过豌豆杂交实验证明了生物的性状是由 遗传因子(基因) 控制的。
20世纪初期，摩尔根通过果蝇杂交实验证实：基因位于 染色体 上。
20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由 蛋白质和DNA （成分）组成。
蛋白质和DNA，谁是遗传物质?
20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。
遗传物质可能具有什么特点？
遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信息，可以准确地复制，传递给下一代等。
1. 20世纪20年代，人们认为谁是遗传物质，依据是什么？2. 20世纪30年代，人们的观点是什么？为什么？
认为蛋白质是遗传物质，因为蛋白质是由多种氨基酸按照不同的方式排列连接而成的生物大分子。
认识到DNA是由许多脱氧核糖核苷酸聚合而成的生物大分子，但是对DNA分子的结构没有清晰了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
一、对遗传物质的早期推测
1.肺炎双球菌的转化实验
二、肺炎双球菌的转化实验
(1)格里菲思肺炎双球菌体内转化实验
1.将R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。
2.将S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。
3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。
4.将R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后注射到 小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
格里菲思的推论:加热杀死的S型细菌中，必然存在某种“转化因子”,使R菌转化为S菌。
在杀死的S型细菌中含有哪些物质？
但究竟哪一个才是转化因子呢？
假如你是科学家,将怎样设计实验来探究:转化因子是什么物质?
(2) 艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA DNA水解物
分别与R型活细菌混合培养
R R R R R S R
DNA的纯度越高，转化就越有效。
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，蛋白质不是遗传物质。
由于艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人表示怀疑。那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？ 设法把DNA和蛋白质分开，然后单独、直接观察DNA和蛋白质的作用。
更具说服力的“噬菌体侵染细菌的实验”
1952年赫尔希（A.Hershey)和蔡斯（M.Chase)
三、噬菌体侵染细菌的实验
（1）结构：头部和尾部的外表是由 构成，头部内含有 。（2）与大肠杆菌的关系：寄生关系（3）增殖特点：在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行增殖。
借助同位素原子以研究有机反应历程的方法。即同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫做示踪元素。用示踪元素标记的化合物，化学性质不变。人们可以根据这种化合物的性质，对有关的一系列化学反应进行追踪。
DNA的元素组成：蛋白质的元素组成：
C. H. O. N. P
C. H. O. N. S
细菌+含35S的培养基细菌+含32P的培养基
噬菌体+含35S的细菌噬菌体+含32P的细菌
含35S的噬菌体含32P的噬菌体
含35S的噬菌体+细菌含32P的噬菌体+细菌
: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
思考：为什么需要先标记大肠杆菌？
噬菌体不能直接被标记，它是寄生于大肠杆菌的病毒，可通过大肠杆菌进行标记
在分别含有放射性同位素32p 和35s的培养基中培养细菌
分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32p 的噬菌体和含35s的噬菌体
（一组用32 P标记DNA，一组用35S标记蛋白质)
T2噬菌体的蛋白质外壳并没进入大肠杆菌内，也没遗传给子代噬菌体。
32P噬菌体与细菌混合
新形成的噬菌体中检测到32P
T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌内,并且遗传给子代噬菌体。
（三）实验结果及结论：
第一组 实验
使噬菌体完成侵染细菌且未释放。
用32P标记实验时，上清液中也有一定的放射性的原因： 一是保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二是保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液放射性含量升高。
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的细菌。
用35S标记实验时，沉淀物中出现少量放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。
结论：噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质的外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA传递的。DNA才是真正的遗传物质。
注意： 本实验不能说明蛋白质不是遗传物质！
以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点? 个体小,结构简单,容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。繁殖快。
这些实验中共同的实验设计思路是什么?设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用。这些实验中涉及的技术手段主要有哪些?细菌培养技术、物质的提纯和鉴定技术、噬菌体的培养技术、同位素标记法
DNA是主要的遗传物质
（一）RNA是遗传物质的证据
结论：烟草花叶病毒的RNA控制其性状，RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
多数病毒的遗传物质是DNA
少数病毒的遗传物质是RNA
绝大多数生物的遗传物质是DNA
所以说，DNA是主要的遗传物质
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