高中生物必修二(人教版 课件)-第3章 基因的本质 3.1
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【精品推荐】人教版高中生物必修二 第3章 第1节 精美课件
03
基础梳理 ·夯实教材基础
1.RNA是遗传物质的实验证据 (1)实验材料：烟草花叶病毒(只由 蛋白质 和 RNA 组成)。 (2)实验过程
不感染病毒
RNA
感染病毒
(3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA ，不是 蛋白质 。
2.DNA是主要的遗传物质：绝大多数生物的遗传物质是 DNA ，只有极少数生物的遗 传物质是 RNA 。因此， DNA 是主要的遗传物质。
123456
4.下图表示科研人员探究烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程，由此可以判断
√A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA
B.TMV的蛋白质没有进入烟草细胞中 C.侵入烟草细胞的RNA由A、T、G、C四种核苷酸组成 D.RNA是TMV的主要遗传物质
123456
解析 水和苯酚的作用是将TMV的RNA与蛋白质分离开，A正确； 能将TMV的蛋白质接种到正常烟草叶片细胞内，即TMV的蛋白质进入了烟草细胞 中，B错误； RNA由A、U、G、C四种核苷酸组成，C错误； 本实验证明RNA是TMV的遗传物质，而不能证明RNA是TMV的主要遗传物质，D 错误。
2.研究表明，小鼠体内的两种细菌含量变化如图所示：
(1)S型活细菌是怎样产生的？ 提示 加热致死的S型细菌的DNA将R型细菌转化为S型活细菌。 (2)S型细菌是有毒性的，据此推测曲线bc段上升的原因是什么？ 提示 有毒的S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力降低，R型细菌、S型细菌 数量都增加。
123456
2.在肺炎链球菌转化实验中，将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后，注射到小
鼠体内，下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有
①有毒的R型活细菌
②无毒的R型活细菌
新教材高中生物第3章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质课件新人教版必修2
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100 100 100 100 100
请分析回答下列问题：
(1)获得含有35S标记或32P标记的噬菌体的具体操作是
在__分__别__含___有__3_5_S_和__3_2_P_的___培__养__基__中___培__养__大__肠__杆___菌__，__再__用__该___大__肠__杆__菌___培__养__T_2_噬___菌_ 体 实验时，用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌__不__带__有__(填“带有”或“不带有放射性。
第一节 DNA是主要的遗传物质
刷基础
C
解析
由题图可知活菌甲是无荚膜的R型细菌，注射到小鼠体内，小鼠不死亡；而活菌乙是有荚膜的S 型细菌，注射到小鼠体内，小鼠死亡，A错误；由注射②和④的结果可知，在死鼠2的血液中有 活菌乙，其最初是由活菌甲转化而来的，活的S型细菌能使小鼠死亡，但是死的S型细菌不能使 小鼠死亡，B错误，C正确；死菌乙未导致鼠3死亡，可说明死的S型菌不会导致小鼠死亡，不能 说明未处理的S型菌不会导致小鼠死亡，D错误。
第一节 DNA是主要的遗传物质
刷基础
C
解析
S型活菌的菌体外面有多糖类荚膜，DNA酶不能催化该多糖类荚膜的水解，因此DNA酶与S型活 菌混合后，S型活菌仍然存在毒性，将DNA酶与S型活菌混合后注入正常小鼠体内，小鼠会患败 血症致死，A错误；S型活菌的DNA不会使小鼠患败血症，因此提取S型活菌的DNA直接注射到 正常小鼠体内，小鼠不会患败血症致死，B错误；S型菌的DNA与活的R型菌混合悬浮培养后， 培养液中有无荚膜的R型菌，C正确；R型菌转化为S型菌的原因是基因重组，但肺炎链球菌为原 核生物，不具有染色体，D错误。
人教版教学课件2011高考生物一轮复习课件：必修2 第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质ppt
• 【例】(2008·上海高考)自从世界上发现了 能感染人类的高致病性禽流感病毒(简称禽 流感病毒)，我国就参与了抗击禽流感的国 际性合作，并已经研制出预防禽流感的疫 苗并投入生产应用。根据所学知识回答下 列问题： • (1)实验室中要获得大量禽流感病毒，不 是将病毒直接接种到无细胞的培养基上， 而是以活鸡胚为培养基，其原因是 _____________________________________ ___。
• 必修二 第三章 基因的本 质
•考 纲 下 载
•1. 人类对遗传物质的探索过程 Ⅱ
•2. DNA分子结构的主要特点 Ⅱ
•3. 基因的概念 Ⅱ •4. DNA分子的复制 Ⅱ
热点提示
1.两个经典实验的设计思路和结论分析
2. DNA分子的结构特点、复制及相关计算 3. 基因与DNA、染色体、遗传信息、脱氧核苷酸之间的 关系 4. DNA分子多样性和特异性在人血缘鉴定、刑事侦破中
•(2)利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的 化学组分，原理是： •①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色； •② _______________________________________ _______；
•③ _______________________________________ _______。 •(3)实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白 质和RNA，不含DNA，则证明禽流感病毒的 遗传物质的最关键的实验设计思路是
•(4)请你预测用禽流感病毒的蛋白质和RNA分 别感染活鸡胚存在的几种可能性： •①蛋白质与RNA都有遗传效应，说明：蛋白 质和RNA都是遗传物质； •②________________，说明： _____________________； •③________________，说明： _____________________； •④________________，说明： _____________________。
高中生物必修二第三章《基因的本质》PPT 课件精选全文
35S标记蛋白质
有32P标记DNA
无35S标记蛋白质
DNA有32P标记及31P
衣壳蛋白无35S标记
在亲子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质
3.实验结论：
二、RNA病毒，RNA是遗传物质
在丙组实验中观察到的现象是出现病株，并能从中提取出完整的病毒，结论是RNA是遗传物质。
第三章 基因的本质
第一节 DNA是主要的遗传物质
一、DNA是遗传物质的证据
1.实验材料：
两种肺炎双球菌
无荚膜，菌落粗糙，无毒
有荚膜，菌落光滑， 有毒，可致死
（一）格里菲思的肺炎双球菌转化实验
R型菌
S型菌
2.实验过程
R型活细菌
S型活细菌
加热杀死S型细菌
R型活细菌+加 热杀死S型细菌
结论： 已经加热杀死的S型细菌中必然含有某种促成这一转化的活性物质——转化因子。
A1+G1
T1 +C1
= a
T2 +C2
A2 +G2
= 1/a
例题2、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
2.5 1 ;
A 1
T 2
T 1
A2
C 1
G 2
G 1
C 2
DNA双链
T +C
A +G
= 1
④ 、一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在每条单链中所占的比例之和的一半
35S
35S噬菌体
离心
细菌培养液
搅拌器
32P噬菌体
32P
噬菌体与细菌相分离
有32P标记DNA
无35S标记蛋白质
DNA有32P标记及31P
衣壳蛋白无35S标记
在亲子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质
3.实验结论：
二、RNA病毒，RNA是遗传物质
在丙组实验中观察到的现象是出现病株，并能从中提取出完整的病毒，结论是RNA是遗传物质。
第三章 基因的本质
第一节 DNA是主要的遗传物质
一、DNA是遗传物质的证据
1.实验材料：
两种肺炎双球菌
无荚膜，菌落粗糙，无毒
有荚膜，菌落光滑， 有毒，可致死
（一）格里菲思的肺炎双球菌转化实验
R型菌
S型菌
2.实验过程
R型活细菌
S型活细菌
加热杀死S型细菌
R型活细菌+加 热杀死S型细菌
结论： 已经加热杀死的S型细菌中必然含有某种促成这一转化的活性物质——转化因子。
A1+G1
T1 +C1
= a
T2 +C2
A2 +G2
= 1/a
例题2、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
2.5 1 ;
A 1
T 2
T 1
A2
C 1
G 2
G 1
C 2
DNA双链
T +C
A +G
= 1
④ 、一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在每条单链中所占的比例之和的一半
35S
35S噬菌体
离心
细菌培养液
搅拌器
32P噬菌体
32P
噬菌体与细菌相分离
高中生物必修2第3章 基因的本质
T
链盘旋成双螺旋结构。
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
DNA分子的结构特点
（1）DNA分子是由两条 反向平行的脱氧核苷酸长 链盘旋成双螺旋结构。
（2）DNA分子中的脱氧核 糖和磷酸交替连接，排列 在外侧，构成基本骨架； 碱基在内侧。
A
T
C
G
碱基对 碱基对 氢键
嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对，且 A只和T配对、C只和G配对，这种碱基之间的一一对 应的关系就叫做碱基互补配对原则。
主要元素 ——C、H、O、N、P
磷酸
C5 O
C4 脱氧 C1 核糖
C3
C2
脱氧核苷酸
A 含氮碱基 T
C G
脱氧核苷酸的种类
A 腺嘌呤脱氧核苷酸
G 鸟嘌呤脱氧核苷酸
C 胞嘧啶脱氧核苷酸
T 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
A
T
氢键
T
A
磷酸二酯键
G
C
C
G
平面结构
立体结构
5
A
3
C
A
T
3 5
DNA分子的结构特点
G
（1）DNA分子是由两条 反向平行的脱氧核苷酸长
是在亲代噬菌体的DNA作用下， 利用细菌的原料等条件在细菌 体内的增殖的。
子代噬菌体的蛋白质和DNA分别是 怎样形成的？
子代噬菌体的DNA是亲代噬菌体DNA自 我复制形成的，蛋白质是在亲代噬菌 体DNA指导下合成的。
DNA是主要的遗传物质课件-高一生物课件(人教版2019必修2)
T2噬菌体：a.细菌病毒，仅能在大肠杆菌内繁殖 b.成分只有DNA和蛋白质 c.繁殖时，仅将遗传物质导入大肠杆 菌，其他物质保留在体外
三、噬菌体侵染细菌的过程
释放
吸附
注入
组装
合成
三、噬菌体侵染细菌的实验
T2噬菌体：a.细菌病毒，仅能在大肠杆菌内繁殖 b.成分只有DNA和蛋白质 c.繁殖时，仅将遗传物质导入大肠杆
烟草花叶病毒 的遗传物质是 RNA
DNA 是 主 要 的 遗传物质
课堂小结
真核生物
细胞生物
(含DNA和RNA) 原核生物
非细胞生物 DNA病毒
（只含DNA或RNA） RNA病毒
遗传物质是DNA 除RNA病毒以 外，一切生物 的遗传物质都
遗传物质是RNA 是DNA
（如新冠病毒、HIV、SARS、烟草花叶病毒）
+
S型细 菌的细
有R型 细菌的 +
S型细 菌的细
物
培养液
胞提取 培养液
胞提取
混合
物
混合
物
混合
对照原则、
R型细菌 S型细菌 R型细菌 S型细菌 只长R型细菌
单一变量原则
第一组
第二至四组
第五组
实验过程归纳
科学方法“减法原理”
1.实验表明，S型细菌细胞提取物中的转化因子很可能就是DNA； 结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗性
3、实验过程 ③、④35S标记的噬菌体侵染细菌：
上清液的 说明T2噬菌体 放射性很高 的蛋白质没有
进入大肠杆菌。 沉淀物的
35S标记 35S标记的噬菌
放射性很低
的噬菌体 体与细菌混合 搅拌后离心 离心后 细菌裂解
噬菌体被 35S标记
三、噬菌体侵染细菌的过程
释放
吸附
注入
组装
合成
三、噬菌体侵染细菌的实验
T2噬菌体：a.细菌病毒，仅能在大肠杆菌内繁殖 b.成分只有DNA和蛋白质 c.繁殖时，仅将遗传物质导入大肠杆
烟草花叶病毒 的遗传物质是 RNA
DNA 是 主 要 的 遗传物质
课堂小结
真核生物
细胞生物
(含DNA和RNA) 原核生物
非细胞生物 DNA病毒
（只含DNA或RNA） RNA病毒
遗传物质是DNA 除RNA病毒以 外，一切生物 的遗传物质都
遗传物质是RNA 是DNA
（如新冠病毒、HIV、SARS、烟草花叶病毒）
+
S型细 菌的细
有R型 细菌的 +
S型细 菌的细
物
培养液
胞提取 培养液
胞提取
混合
物
混合
物
混合
对照原则、
R型细菌 S型细菌 R型细菌 S型细菌 只长R型细菌
单一变量原则
第一组
第二至四组
第五组
实验过程归纳
科学方法“减法原理”
1.实验表明，S型细菌细胞提取物中的转化因子很可能就是DNA； 结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗性
3、实验过程 ③、④35S标记的噬菌体侵染细菌：
上清液的 说明T2噬菌体 放射性很高 的蛋白质没有
进入大肠杆菌。 沉淀物的
35S标记 35S标记的噬菌
放射性很低
的噬菌体 体与细菌混合 搅拌后离心 离心后 细菌裂解
噬菌体被 35S标记
3-1 DNA是主要的遗传物质课件-高中生物人教版(2019)必修二
四. 噬菌体侵染细菌的实验
1、实验方法：同位素标记法。将DNA用32P标记，蛋白质用35S标记，通过观察 放射性物质的分布情况，分析噬菌体DNA和蛋白质在侵染细菌过程中的作用。
思考：能用氮元素标记吗？ 了解：在T2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质， 40%是DNA。对这两种物质的分析表明：仅蛋白质分 子中含有硫，磷几乎都存在于DNA分子中。 2、T2噬菌体：一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 3、病毒的分类 按照遗传物质分：RNA病毒、DNA病毒 按照宿主细胞分：植物病毒、动物病毒、噬菌体Biblioteka 三. 肺炎链球菌的转化实验
1、格里菲斯：体内转化实验 艾弗里：体外转化实验 2、肺炎链球菌
肺炎链球菌 S型 R型
荚膜 有 无
致病性 有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡
无致病性
菌落表面 光滑 粗糙
三. 肺炎链球菌的转化实验
3、体内转化实验
给小鼠注射 R型活菌 S型活菌 S型死菌
R型活菌+加热杀死的 S型死菌
存活情况 不死亡 死亡 不死亡
死亡
小鼠尸体中分离的菌种
推测
S型活细菌
有S型活细菌，其后代仍 为S型细菌
加热杀死的S型死菌，含有某 种促使R型或细菌转化为S型 或细菌的活性物质——转化 因子。
转化的实质：转化是指游离DNA分子被细菌摄取，并得以表达的基因转移过程，转化 的实质是基因重组。加热杀死的S型细菌遗留下了完整细菌DNA的各个片段，其中包 括控制荚膜形成的基因，即S基因。这一片段进入R型细菌的基因组中，使之也能合成 荚膜，抵抗免疫系统中吞噬细胞的吞噬，转化为有毒的S型细菌。
四. 噬菌体侵染细菌的实验
4、T2噬菌体的培养和放射性标记 培养：细菌可以直接用培养基培养，病毒必须寄生在活细胞内才能进行代谢和繁 殖，因此必须用活的宿主细胞培养。 放射性标记： ①制备含32P的营养物质的培养基→培养大肠杆菌→得到被32P 标记的大肠杆菌→ 用32P 标记的大肠杆菌培养噬菌体→得到被32P 标记的T2噬菌体 ②制备含35S的营养物质的培养基→培养大肠杆菌→得到被 35S标记的大肠杆菌→ 用35S标记的大肠杆菌培养噬菌体→得到被35S标记的T2噬菌体 思考：根据T2噬菌体的结构， 32P和35S 分别标记了T2噬菌体的什么结构？
人教版(2019)必修2第三章基因的本质整体教学设计
《基因的本质》单元设计一、单元教学内容分析《基因的本质》是人教版（2019）必修2《遗传与进化》中第三章的内容，是在初中生物课和高中生物必修一的基础上，从分子水平上进一步详尽地阐述遗传的物质基础和作用原理，是现代遗传学的基础内容，为后面学习“基因的表达”、“基因突变”及“基因工程”等后续内容作好辅垫。
本单元教学需要教师围绕“亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上”这一重要概念组织学生学习。
单元整体教学设计时可借助科学史情境探究科学问题，通过模型建构、假说—演绎法应用等活动进行多样化思维训练，组织学习过程中挖掘与之相关的社会热点，在细节处体现生命观念和社会责任，进而培养学生的学科核心素养。
课程标准对本单元的要求是：概念3 遗传信息控制性状，并代代相传3.1亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上3.1.1概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA 分子上。
3.1.2概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。
3.1.3概述DNA分子通过半保留方式进行复制。
三、单元教学目标确定本单元的教学将围绕课程标准对该单元的要求展开，授课时会依照单元教学目标设定每一专题对应的具体教学目标（每一专题的具体教学目标见课时教学案例）。
单元教学目标设定如下：1.学生通过科学实验分析和资料分析活动，逐步揭示基因的本质，能说出多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上，明确染色体、DNA和基因三者之间的相互关系。
2.尝试构建DNA分子双螺旋结构模型，体会DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。
3.学生运用假说——演绎法演绎DNA的复制方式，结合科学实验认同DNA 的复制方式为半保留复制，从结构与功能相适应的角度探讨DNA的准确复制是遗传信息稳定传递的基础。
DNA是主要的遗传物质课件-2022-2023学年高一下学期生物人教版(2019)必修2
不患病
分别侵染健康烟草植株
不能得到病毒
RNA
患病
得到全新病毒
结论：只有RNA而没有DNA的病毒中，_R__N__A___是遗传物质
结论
各种生物的遗传物质
生物类别
核酸种类
举例
遗传物质
细胞 生物
真核生物 原核生物
非细胞生物 （以病毒为例）
DNA和RNA DNA和RNA
DNA RNA
变形虫、玉米、人
细菌、蓝藻 噬菌体、乙肝病毒 烟草花叶病毒、HIV(人类免疫缺陷病毒)、流 感病毒、SARS病毒、新型冠状病毒等
赫尔希 蔡斯
1、格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验 • 实验目的：研究DNA和蛋白质谁是遗传物质？
• 实验材料：两种肺炎双球菌、小鼠
项目
S型细菌
R型细菌
菌体
菌落 有无毒性
表面光滑 有
表面粗糙 无
S型菌落 R型菌落
1、格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验 （阅读P43）
小鼠不死亡 （第一组）
小鼠死亡 （第二组）
➢ 认识到 DNA是由许多脱氧核 苷酸聚合而成的生物大分子
➢ 对DNA结构没有清晰的了解
蛋白质是遗传物质 蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
二、DNA是遗传物质的证据
格
向“遗传物质是蛋白质”提出挑战的科学家们：
里
菲
思
格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
艾
艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
弗
里
噬菌体侵染细菌的实验
必修二《遗传与进化》
第三章 基因的本质 3.1 DNA是主要的遗传物质
制作：Rosivy
回顾：科学家的足迹
1 1866年 孟德尔发现 遗传定律
(人教版)高中生物必修二：3.4《基因是有遗传效应的dna片段》ppt课件
物质基础 。 __________
生物 必修2
第3章 基因的本质
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
[ 思考探讨 ] 么？
2.同一个体的不同细胞中基因相同吗？为什
3．在刑侦领域，DNA分子能够像指纹一样用来鉴定个人
的身份，你能解释其中的生物学原理吗？
提示： 2.相同。同一个体不同细胞都是由同一个受精卵 经有丝分裂形成的。
雄性个体中的 X、 Y两条性染色体中的基因种类和数目有一定
差异，D错误。 答案： C
生物 必修2
第3章 基因的本质
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
生物 必修2
序，构成了DNA分子的特异性。
4．人类基因组计划测定的是 24条染色体，果蝇的基因组 计划测定的是5条。
生物 必修2
第3章 基因的本质
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
合作探究 课堂互动
生物 必修2
第3章 基因的本质
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
2．从功能上看
遗传效应 的DNA片段。 基因是有__________
生物 必修2
第3章 基因的本质
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
[思考探讨] 提示：
1.DNA分子的任一片段就是基因吗？
不是。
生物 必修2
第3章 基因的本质
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
生物 必修2
第3章 基因的本质
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
2．DNA分子结构的特点及原因 (1)稳定性：
2020-2021学年高中生物人教版必修二课件：3.1DNA是主要的遗传物质
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
揭秘基因的化学本质
20世纪中叶，科学家发现染色体主要 是有蛋白质和DNA组成的。在这两种 物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？ 这个问题曾经引起生物界激烈的争论。
讨论：
染色体、蛋白质和DNA的示意图
1.你认为遗传物质可能具有什么特点？
2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？
一、对遗传物质的早期推测 1.20世纪二三十年代人们对于DNA和蛋白质的认识水平如何？
孟德尔定律中的遗传因子、减数分裂中的染色体、染色体的 组成成分 2.当时认为遗传物质是哪种物质？为什么会有这种认识？ 当时认为遗传物质是蛋白质
脱氧核苷酸的化学组成
二、肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲思的体外转化实验
的季节就在前方。不管多么险峻的高山，总是为 不畏艰难的人留下一条攀登的路。无论学习何种 专业、何种课程，如果能在学习中努力实践，做 到融会贯通，我们就可以更深入地理解知识体系， 可以牢牢地记住学过的知识。学习是灯，努力是
两种肺炎链球菌
特点 类型
菌落
S型
光滑
R型ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
粗糙
荚膜
有 无
致病性
有 无
荚膜：某些细菌的细胞壁外 面包围的一层胶状物质。无 荚膜的肺炎链球菌，感染人 体或者动物体后容易被吞噬 细胞吞噬并杀死。有荚膜的 肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞 的吞噬，有利于细菌在宿主 细胞内生活并繁殖。
格里菲思
肺炎链球菌
肺炎链球菌的转化实验分为哪几部分？分别有什么现象？
A 4、下列关于生物遗传物质的说法正确的是( )
A.同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA B.DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA C.真核生物的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质都是RNA D.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗 传物质
第1节 DNA是主要的遗传物质
揭秘基因的化学本质
20世纪中叶，科学家发现染色体主要 是有蛋白质和DNA组成的。在这两种 物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？ 这个问题曾经引起生物界激烈的争论。
讨论：
染色体、蛋白质和DNA的示意图
1.你认为遗传物质可能具有什么特点？
2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？
一、对遗传物质的早期推测 1.20世纪二三十年代人们对于DNA和蛋白质的认识水平如何？
孟德尔定律中的遗传因子、减数分裂中的染色体、染色体的 组成成分 2.当时认为遗传物质是哪种物质？为什么会有这种认识？ 当时认为遗传物质是蛋白质
脱氧核苷酸的化学组成
二、肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲思的体外转化实验
的季节就在前方。不管多么险峻的高山，总是为 不畏艰难的人留下一条攀登的路。无论学习何种 专业、何种课程，如果能在学习中努力实践，做 到融会贯通，我们就可以更深入地理解知识体系， 可以牢牢地记住学过的知识。学习是灯，努力是
两种肺炎链球菌
特点 类型
菌落
S型
光滑
R型ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
粗糙
荚膜
有 无
致病性
有 无
荚膜：某些细菌的细胞壁外 面包围的一层胶状物质。无 荚膜的肺炎链球菌，感染人 体或者动物体后容易被吞噬 细胞吞噬并杀死。有荚膜的 肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞 的吞噬，有利于细菌在宿主 细胞内生活并繁殖。
格里菲思
肺炎链球菌
肺炎链球菌的转化实验分为哪几部分？分别有什么现象？
A 4、下列关于生物遗传物质的说法正确的是( )
A.同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA B.DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA C.真核生物的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质都是RNA D.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗 传物质
DNA的结构课件-高一下学期生物人教版(2019)必修2
8
G
1
T
2
C9 3
A
4
5
6
7
1 胞嘧啶（C） 2 腺嘌呤（A）
3 鸟嘌呤（G） 4 胸腺嘧啶（T） 5 脱氧核糖 5 6 磷酸 7 6胸腺嘧啶脱氧核苷酸 8 碱基对 9 氢键
10 一条脱氧核苷酸链的片段
随堂检测 2．(不定项）有关DNA分子结构的叙述，错误的是(BD )
A.双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团 B.DNA的一条单链上相邻的碱基之间通过氢键连接 C.嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定 D.DNA分子两条链同向平行
40%
4. 如果一个DNA分子的一条链中C的含量为22%，G的含量为16%，那么 整个DNA分子中A占多少？
31%
探究•实践：制作DNA双螺旋结构模型
1.准备材料： 6种：磷酸、脱氧核糖、4种碱基
磷 酸
脱 氧 核
四种 碱基
糖
2.制作脱氧核苷酸模型
注意键的连接
3.制作脱氧核苷酸长链模型
4.制作DNA平面结构模型 两条链反向平行、碱基互补配对原则
富兰克林
表明DNA分子呈螺___旋__结__构_
一、DNA的双螺旋结构模型的探索历程 资料2：1952年，奥地利生物化学家查哥夫研究
腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量 即(A=T)
鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量 即(G=C)
查哥夫
一、DNA的双螺旋结构模型的探索历程
资料3： 1953年，美国的沃森和英国的克
复习提问
1、DNA的化学组成 DNA全称是 脱氧核糖核酸 ；DNA的基本组成元素是C、H、O、N、P ； 组成DNA的基本单位是 脱氧核苷酸 。
2、脱氧核苷酸的组成成分及种类
3-1DNA是主要的遗传物质(教学课件)—— 高中生物人教版(2019)必修第二册
注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌
科学方法
从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？
与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 例如：艾弗里的肺炎链球菌转化实验。
与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。 例如：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中， 实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的 处理。
流感病毒
SARS病毒
烟草花叶病毒
新型冠状病毒
四、RNA也可作为遗传物质
蛋白质
不患病
RNA
： 分别侵染健康烟草植株
不能得到病毒
蛋白质
RNA
患病
得到病毒
结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
真核生物
细胞生物
(含DNA和RNA) 原核生物
非细胞生物 DNA病毒
（只含DNA或RNA） RNA病毒
遗传物质是DNA 除RNA病毒以 外，一切生物 的遗传物质都
大肠杆菌 培养
含35S的细菌培养基
噬菌体
含35S的大肠杆菌
35S标记的T2噬菌体
培养
大肠杆菌 培养
含32P的细菌培养基
噬菌体
含32P的大肠杆菌
32P标记的T2噬菌体
培养
(2)噬菌Hale Waihona Puke 侵染细菌35S标记的噬菌体
上清液放射性很高 沉淀物放射性很低
用35S标记的噬菌 经短时间保温后 离心检测上清液和沉 体与大肠杆菌混合 用搅拌器搅拌 淀物中的放射性物质
结论： DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
自变量： 加热杀死的S型菌中各种物质成分 因变量： R型菌是否被转化
R型细菌转化为S型细菌的本质：基因重组
高中生物必修二必背知识填空3
第3章基因的本质1、肺炎双球菌转化实验（1）格里菲思转化实验结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“”。
（2）艾弗里转化实验结论：是转化因子，是遗传物质。
（3）R型细菌转化为S型细菌属于可遗传变异中的。
（4）在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。
与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“”。
与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“”。
2、噬菌体侵染细菌的实验（1）原理：T2噬菌体以自己的为模板，利用体内的物质合成自身组成物质而实现增殖。
（2）实验的方法：，用标记了蛋白质，用标记DNA（3）实验过程：在分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中培养；用上述得到的大肠杆菌培养噬菌体，得到含有32P标记或含有35S标记的；然后，用35S或32P标记的分别侵染，经过短时间的后，用搅拌器搅拌、；最后，检查上清液和沉淀物中的放射性物质。
（1）搅拌的目的是。
（2）离心的目的是让。
（6）结论：在噬菌体中，是遗传物质。
（7）实验误差分析：用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中检测到放射性的原因是：。
用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中检测到放射性的原因是：，有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
3、DNA的结构（1）DNA的空间结构为，基本单位为脱氧核苷酸，（2）DNA双螺旋结构的主要特点：DNA两条链按方式盘旋；构成了DNA的基本骨架，排列在侧。
碱基通过连成碱基对，A和T之间形成个氢键，C 和G之间形成个氢键，排列在侧。
碱基之间一一对应的关系叫作。
（3）DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作，另一端有一个-OH，称作。
（4）每个DNA分子中含有个游离的磷酸基团，一个脱氧核糖连接个磷酸，DNA单链中连接相邻碱基的化学物质是。
（5）DNA的结构特性是：4、.DNA的复制（1）概念：以_______________________________________________________。
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噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体侵染细菌的实验中有哪些需要注意的问题? 尝试完成下列问题。 (1)噬菌体侵染细菌的实验中用32P和35S同时标记噬菌体,能否判 断蛋白质是遗传物质,还是DNA是遗传物质? 答案：不能。如果同时用32P和35S标记噬菌体,在上清液和沉淀 物中都能检测到放射性,不能形成对照,无法判断是哪种成分侵入 了大肠杆菌。 (2)离心后沉淀物与上清液各有什么成分? 答案：离心后沉淀物中有被感染的大肠杆菌,上清液中有重量较 轻的噬菌体颗粒。
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二、肺炎双球菌的转化实验
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第 1 节 DNA 是主要的遗传物质
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学 习 目 标 1.说出对遗传物质的 早期推测。 2.分析肺炎双球菌的 转化实验的过程及结 论。 3.分析噬菌体侵染细 菌实验的方法、过程 及结论。 4.说明 DNA 是主要 遗传物质的原因。
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2.肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较 (1)设计思路
肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
设法将 DNA 与其他物质分开,单独、直接地研究它们 思路相同 各自不同的遗传功能 直接分离:分离 S 型细菌的 同位素标记法:分别标记 处理方 DNA、多糖、蛋白质等,分 DNA 和蛋白质的特殊元 式区别 别与 R 型细菌混合培养 素(32P 和 35S)
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②噬菌体侵染细菌实验中的相互对照
(3)实验结论 ①肺炎双球菌体外转化实验的结论:证明DNA是遗传物质,蛋白 质不是遗传物质。 ②噬菌体侵染细菌实验的结论:证明DNA是遗传物质,不能证明 蛋白质不是遗传物质。
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1.体内转化实验和体外转化实验的对比
体内转化实验 实验者 培养 细菌 实验 原则 实验 结果 实验 结论 格里菲思 用小鼠(体内) R 型细菌与 S 型细菌的毒性 对照 加热杀死的 S 型细菌能使 R 型细菌转化为 S 型细菌
三、噬菌体侵染细菌的实验
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四、DNA 是主要的遗传物质
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肺炎双球菌的转化实验 肺炎双球菌的体外转化实验和体内转化实验的区别有哪些? 请回答下列问题。 1.格里菲思的体内转化实验能否证明DNA是遗传物质? 答案： 不能。只能证明S型细菌含有使R型活细菌转化为有毒 性的S型活细菌的转化因子。 2.请分析格里菲思的肺炎双球菌转化实验和艾弗里转化实验的 关系。 答案：肺炎双球菌的转化实验包括格里菲思的体内转化实验和 艾弗里的体外转化实验,其中格里菲思的实验证明了S型细菌体内 含有使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子,但并没有证明转 化因子是哪种物质。艾弗里的实验则证明了转化因子是S型细菌 体内的DNA。前者是后者的基础。
①所用材料相同,都是肺炎双球菌(R 型和 S 型); ②体内转化实验是基础,仅说明 S 型细菌体内有“转化因 子”,体外转化实验进一步证明“转化因子”是 DNA;③两实 验都遵循对照原则、单一变量原则
2.S型菌和R型菌转化的实质 (1)加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的 DNA在加热结束后,随温度的降低又逐渐恢复活性。 (2)肺炎双球菌转化作用的实质是外源DNA与受体细胞DNA之 间的重组,使受体细胞获得了新的遗传信息。
分析 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 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代噬菌体,经离心后 分布于上清液,也会使上清液出现放射性
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,沉淀物中也有少量放射 性的原因:由于搅拌不充分,有少量35S 标记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。
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1.噬菌体侵染细菌的实验结果中放射性物质的分析 (1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,理论上讲,32P标记的DNA 全部存在于沉淀物中,上清液的放射性为0;实际上,上清液中有少量 放射性,原因有以下两种。
原因 保温时 间过短 保温时 间过长
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(3)完成下表中不同情况下实验的结果分析
标记元素 放射性存在部位 结果分析 35 S 主要是上清液 噬菌体的蛋白质外壳未进入大肠杆菌 噬菌体的 DNA 进入大肠杆菌,DNA 32 P 主要是沉淀物 是遗传物质
(4)艾弗里的肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验能否 证明DNA是主要的遗传物质? 答案：不能。两个实验均只能证明DNA是遗传物质。
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(2)对照实验 ①肺炎双球菌转化实验中的相互对照
DNA 蛋白质 S 型细菌 多糖 +R 型细菌 DNA 水解物
a.DNA 是遗传物质 b.蛋白质、多糖不是遗 传物质 c.DNA 水解物也不是 遗传物质
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体外转化实验 艾弗里 用培养基(体外) S 型细菌各成分作用的相互 对照 S 型细菌的 DNA 使 R 型细 菌转化为 S 型细菌
S 型细菌体内有“转化因子” S 型细菌的 DNA 是遗传物质
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