第1讲 遗传物质的探索历程
人类对遗传物质的探索历程 PPT课件 人教课标版
那么， “转化因子”是什么物质呢?
设计思路：
设法把DNA和蛋白质分开，
单独地、直接地观察它们的作用。
2、艾弗里的体外转化实验（1944年）
S型活细菌
多糖
脂质
蛋白质
DNA
DNA水解物
分别与R型活细菌混合培养 R R R R R S S R
结论： DNA才是转化因子，是使R型细 菌产生稳定的遗传变化的物质。 也就是说 DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
结论：RNA是遗传物质。
对照实验
实验对象 TMV TMV的蛋白质 TMV的RNA
试验处理
烟草叶受感染情况 患病，有TMV病毒
分别侵染烟草， 观察其患病情况
不患病，无病毒 患病，有TMV病毒
TMV的RNA水解物
不患病，无பைடு நூலகம்毒
判断：
人体内DNA是主要的遗传物质（ × ）
DNA是主要的遗传物质（ √ ）
二 、噬菌体侵染细菌实验
第 一 组
短 时 间 保 温
标记
侵染
搅拌、离心
检测
第 二 组
短 时 间 保 温
所有生物的遗传物质都是DNA吗？
三、烟草花叶病毒感染烟叶的实验
第 一 组
感染
RNA
第 二 组
蛋白质
不感染
结论：RNA是遗传物质。
1、格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验（1928年）
第 一 组
第 二 组
1、格里菲思的体内转化实验
2、艾弗里的体外转化实验
1、格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验（1928年）
第 一 组
第 二 组
第 三 组
第 四 组
请思考：
为什么第四组中的小鼠死亡了
遗传物质的探究历程
遗传物质的探索历程19世纪时，孟德尔连续8年得豌豆杂交实验发现了遗传规律。
他将能遗传给下一代并决定下一代性状的物质称作遗传因子。
然而遗传因子具体是什么物质呢？这成为接下来百多年间生物学家们研究的重点。
何为遗传物质呢？首先我们先来了解下。
遗传物质即亲代与子代之间传递遗传信息的物质。
具有以下几个特点：1在细胞的生长和繁殖过程中能够精确的复制自己；2能储存巨大的遗传信息；3能指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢和生物的性状；4能在后代之间传递遗传信息；5结构稳定，并能产生可遗传的变异。
下面我们来追随着科学家们对遗传物质的发现历程：19世纪末,科学家认为细胞功能与遗传性状的主控者为细胞核1871年，米歇尔发现脓的细胞核中有酸性物质，进而发现了核酸。
他从伤口的粘稠脓液中用酒精沉淀出了酸性物质。
1889年，阿曼特纯化了核酸，并确认核酸的组成物质为核苷酸。
科学家们得出了遗传物质为染色体，然而究竟是蛋白质还是DNA呢？这个问题又困扰了科学家们几十年。
直到1928年，格里菲斯所做的用肺炎双球菌感染小家鼠的实验。
肺炎双球菌基本上可以分为两个类型或品系。
一个是有毒的光滑类型，简称为S型。
一个是无毒的粗糙类型，简称为R型。
S型的细胞有相当发达的荚膜（或称为被囊）包裹着。
荚膜由多糖构成，其作用是保护细菌不受被感染的动物的正常抵抗机制所杀死，从而使人或小家鼠致病（对人，它能导致肺炎；对小家鼠，则导致败血症）。
但在加热到致死程度后，该类型的细菌便失去致病能力。
由于荚膜多糖的血清学特性不同、化学结构各异，S型又可分成许多不同的小类型，如SⅠ、SⅡ、SⅢ等。
而R型细胞没有合成荚膜的能力，所以不能使人或小家鼠致病。
它不能合成荚膜的原因在于一个控制UDPG一脱氢酶的基因发生了突变，R，S两型可以相互转化。
1928年，格里菲斯将肺炎球菌SⅡ在特殊条件下进行离体培养，从中分离出R型。
当他把这种R型的少量活细菌和大量已被杀死的SⅢ混合注射到小家鼠体内以后，出乎意外，小家鼠却被致死了。
高中生物第1章人类探索遗传物质的历程课件高一生物课件
第十二页，共二十九页。
想一想 摩尔根选用果蝇作实验材料的原因是什么？ 提示：①唾液腺细胞染色体大，便于观察；②染色体数目少； ③生活周期短；④易于饲养，成本低。
12/10/2021
第十三页，共二十九页。
遗传物质的寻找过程
(1)达尔文提出的泛生论认为：身体各部分细胞里都存在一种 微粒(芽球)，它决定所在细胞的分化和发育。各种微粒随着 血液循环汇集到生殖细胞中。受精卵发育过程中，微粒又不 断流到不同的细胞中，控制所在细胞的分化，产生一定的组 织器官。
12/10/2021
第二十五页，共二十九页。
[要点回眸]
核心知识小结
12/10/2021
第二十六页，共二十九页。
核心知识小结
[规范答题] 1．从 19 世纪 40 年代到 20 世纪 20 年代，经几代科学家的探 索，人们知道遗传物质是基．因．。 2．真正起遗传作用的物质是 DNA 分子，它具有双．螺．旋．结．构．， 贮存丰富的遗传信息。 3．遗．传．密．码．的破译标志着遗传信息理论的兴起，导致了一门 新科学即遗传工程的出现。
12/10/2021
第二十三页，共二十九页。
1．下列关于生物的遗传物质的叙述中，不正确的是( ) A．核酸是一切生物的遗传物质(朊病毒除外) B．绝大多数生物的遗传物质是 DNA C．除少数病毒外，生物的遗传物质都是 DNA D．生物细胞内 DNA 较多，所以 DNA 是主要的遗传物质 解析：选 D。因 DNA 能控制蛋白质的合成，进而控制遗传 性状，故其为遗传物质。
12/10/2021
第一页，共二十九页。
第1章 人类探索(tàn suǒ)遗传物质的历程
人类探索遗传物质的历程
12/10/2021
第二页，共二十九页。
第1章：人类探索遗传物质的历程
子代与亲代相似 的现象 ~~遗传
一、早期猜测：
· 女娲造人 · 神创论 · 聪明天生论 · 人种优劣论
二、寻找遗传物质：
1、达尔文的泛生论： • 时间：1841年 • 科学家：达尔文 • 内容： 器官→微粒→血液→ 生殖器官→生殖细胞→受 精卵（微粒）→发育成具有 一定亲代形状的个体 • 意义：说明了遗传现象 和发育机制 • 注意：①是假说
规律）
三、从分子水平上研究遗传物质
• 1928年—格里菲斯—肺炎双球菌转化实验。 • 1944年—艾弗里—肺炎双球菌体外转化实验。 • 1952年—赫尔希和蔡思—噬菌体侵染细菌。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
遗传信息的物质不是蛋白质而是DNA • 1957年，富兰克林.科瑞特—烟草花叶病毒拆 合实验—没有DNA的病毒中，RNA是遗传物 质。 遗传物质是核酸； 其中绝大多数生物的遗传物质是DNA， 只有少数病毒的遗传物质是RNA
• 探索方式
这首诗是描述哪一位 生物学家的？
遗传信息—DNA中4种核苷酸碱基的排列顺序
总结
• 猜想：是人对客观 事物的主观想象。 猜想→假说→学说→规律 • 假说：是根据某些 • 发展层次 可靠的客观事实提 个体水平→细胞水平→分子水平 出的解释。 • 科学研究方法 • 学说：经过重复验 根据现象→提出问题→作出假设证并正确的假说。 →验证假设→结论 • 规律：有广泛事实 支持的学说。
②血液中无此微粒
二、寻找遗传物质：
2、魏斯曼的种质论：
• 时间：1885年 • 科学家：魏斯曼 • 内容：
种质细胞 生物体 体质细胞
种质细胞
遗传
· · · · · ·
子代 体质细胞
与遗传有关 →世代相传
人类探索遗传物质的历程
首次把遗传现象缩 小到细胞范围，推 动了遗传学的发展。
二 寻找遗传物质
1188556年—1865年 孟德尔 决定和传递形状的
遗传学的奠基人
是遗传因子
遗传因子的分离规 律和自由组合规律
1903年 萨顿 孟19德09尔年 (约18翰22逊-1884)
遗传的染色体学说
染色体是联系亲代和子 代的桥梁，染色体携带 遗传因子从亲代传给子 代。
体外转化实验（详见课本P21） • 1952年，美国 赫尔希和蔡思 噬菌体侵染
细菌试验（详见课本P21—22） 结论：携带遗传信息的物质不是蛋白质而是
DNA。 蛋白质是前台“演员”，DNA是后台“总导
演”。
三 从分子水平上研究遗传物质
• 1957年，富兰克林∙科瑞特 烟草花叶病毒的 拆合实验 结论：没有DNA的病毒中，RNA是遗传物质。
霍拉破解了遗传密码 ,发现基因中的遗传信息是 以 密码形式 形式存在的。(详见课本P39)
四 遗传信息理论的兴起
• 遗传密码具有通用性 ，无论什么生物，几乎 所有生物共用一套密码。
• 遗传信息是指DNA中 4种核苷酸碱基 的排列 顺序。
• DNA 中贮存遗传信息。DNA决定蛋白质，蛋 白质表现出性状。DNA 可以遗传。
♣ 绝大多数生物体的遗传物质是DNA。
四 遗传信息理论的兴起
• 1953年，沃森和克里克通过对DNA的化学组成 和射线晶体学资料分析，成功提出DNA双螺旋结构 模型。（详见课本P25）
• DNA是 两条右旋反向的链盘绕而成，像螺旋形的梯 子，遗传信息就贮存在“梯子”的横档上 。
• 20世纪50年代，物理学家加莫夫提出了三说联体密码学 • 20世纪60年代，美国生化学家尼伦伯格和
人类对遗传物质的探索历程课件
生物医药研究和开发
通过对人类基因组的解析，可以发现新的药物 靶点和生物标志物，为新药研发和疾病监测提 供支持。
04
基因编辑技术的发展与运 用
基因编辑技术的初步探索
基因编辑技术的起源
介绍基因编辑技术的起源和早期发展，包括对DNA和基因的认识、DNA重组 技术的出现等。
DNA的组成
DNA由四种碱基（腺嘌 呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、 胞嘧啶）、磷酸和脱氧核 糖组成。
DNA的功能
DNA承载着遗传信息， 通过复制传递给下一代， 并指导蛋白质合成，维持 生命活动的正常运转。
DNA的复制与遗传信息传递
DNA复制过程
DNA复制发生在细胞分裂间期，遵循半保留复制原则，复制后 的每个子代DNA均保留亲代的一条母链。
1990年，国际人类基因组计划启动，目标是在15年内完成人类基因组 的测序和分析。
1998年，美国科学家Lander和Waterman提出了“人类基因组测序初 步计划”，包括测序技术的开发、基因组的测序和初步分析。
人类基因组的测序过程
测序技术的开发
采用鸟枪法（shotgun sequencing）和高通量测序技术 ，将人类基因组序列分为多个小片段进行测序，然后再 拼接成完整的基因组序列。
基因编辑技术初步探索的成就
阐述基因编辑技术初步探索阶段所取得的成就，如基因敲除、插入、敲低等 技术的研究和应用。
CRISPR-Cas9基因编辑系统的发明与运用
CRISPR-Cas9基因编辑系统的发明
详细介绍CRISPR-Cas9基因编辑系统的发明过程和原理，以及该技术对于基因编辑领域的影响。
《人类探索遗传物质的历程》 讲义
《人类探索遗传物质的历程》讲义遗传，这个看似神秘却又无处不在的生命现象，一直以来都吸引着人类不断地探索和研究。
从最初对遗传现象的简单观察，到逐渐深入了解遗传物质的本质，人类走过了漫长而曲折的道路。
在早期，人们已经注意到生物的子代与亲代之间存在着相似性。
例如，农民们发现种植的农作物，其后代往往具有与亲本相似的性状；动物饲养者也观察到，动物的幼崽在很多方面继承了双亲的特征。
但那时，对于遗传的理解仅仅停留在表面，还无法解释其内在的机制。
19 世纪，孟德尔通过豌豆杂交实验，为遗传学的发展奠定了重要的基础。
他精心挑选了具有不同性状的豌豆进行杂交，然后对后代的性状表现进行了细致的观察和统计分析。
孟德尔发现，生物的遗传并不是简单的混合，而是遵循着一定的规律。
他提出了遗传因子（即基因）的概念，并总结出了分离定律和自由组合定律。
然而，孟德尔的研究成果在当时并未引起足够的重视。
直到 20 世纪初，随着更多科学家的重复实验和进一步研究，孟德尔的遗传定律才重新被发现和认可。
20 世纪初，摩尔根以果蝇为实验材料，进一步研究了遗传规律。
他发现基因位于染色体上，并且通过染色体的行为来解释遗传现象。
这一发现使得遗传学与细胞学紧密地结合起来，为深入理解遗传机制提供了重要的线索。
随着科学技术的不断进步，人们开始思考遗传物质究竟是什么。
当时，有两种主要的观点：一种认为蛋白质是遗传物质，因为蛋白质的结构和功能非常复杂多样；另一种则认为是 DNA（脱氧核糖核酸）。
在 20 世纪 20 年代，科学家发现染色体主要由蛋白质和 DNA 组成。
但由于蛋白质的复杂性，很多人倾向于认为蛋白质是遗传物质。
直到 1944 年，艾弗里等人通过肺炎双球菌的转化实验，有力地证明了 DNA 才是遗传物质。
他们从有荚膜的肺炎双球菌中提取出各种成分，分别与无荚膜的肺炎双球菌混合培养，结果发现只有 DNA 能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌。
这一实验首次证明了DNA 是遗传物质，但由于当时实验技术的限制，这一结论仍然受到一些质疑。
高一生物上学期教案 探索遗传物质的历程1
2、实验过程（你的想法是否与艾弗里不谋而合？恭喜你，有科学家的潜质哦！）3、实验结论：才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
（DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）4、遗传物质能携带遗传信息，控制生物体的特定性状，并通过细胞增殖过程将遗传信息传递给后代的物质，称为遗传物质。
【实验设计的关键思路】是应当设法把DNA与蛋白质等其他成分分开，单独的、直接的去观察它们的作用【思考】艾弗里的实验有何缺陷？资料：艾弗里实验的缺陷艾弗里的试验引起了人们的注意，但是，并不是所有的人都信服这一结果。
因为，艾弗里的试验中提取的DNA的纯度最高时也还有0.02%的蛋白质。
三、 1952年赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验自主阅读书本62页积极思维及黑体文字，思考下列问题：1、认识噬菌体的结构，回顾DNA和蛋白质的元素组成。
2、试验的方法是什么？3、分析实验过程以及结论1、实验材料——T2噬菌体T2噬菌体：一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
DNA （C、H、O、N、P）蛋白质（C、H、O、N、S）T2噬菌体的核酸是，存在于，尾部及头部外侧为。
生活方式是，宿主细胞为，（能/不能）直接在培养基上繁殖。
2、实验过程①同位素标记噬菌体（为什么用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质外壳和DNA？如何标记T2噬菌体？）②标记后的T2噬菌体侵染大肠杆菌③离心分离④放射性检测3、分析与结论：（1）该实验表明噬菌体侵染细菌时，DNA和蛋白质这两种物质中只有哪种物质进入了细菌体内？只有DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。
（2）该实验说明子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA还是蛋白质遗传的？结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的遗传的。
（即才是真正的遗传物质）【思考】所有生物的遗传物质都是DNA吗？四、1956年烟草花叶病毒感染烟草实验P62-63——证明RNA是遗传物质的实验1、烟草花叶病毒组成：________和蛋白质。
人类探索遗传物质的过程
第1题
第2题
第3题
第4题
第5题
第6题
格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验
请向大家介绍一下这两种肺炎双球菌
多 糖 类 荚 膜
试简述一下实验过程
格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验
1.第3组实验说明加热杀死的S型 菌还有致病能力吗？ 2.前三组实验说明能使小鼠患败 血症死亡的细菌是怎样的细菌？
格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验
第四章 遗传的分子基础
第1节探索遗传物质的过程
回顾人类对遗传物质的探究历程
1.孟德尔通过实验研究提出“遗传因子”的 假设，成功解释了很多遗传现象，发现了 遗传规律，1866年，孟德尔发表论文。 但他的科学发现在当时没有得到重视，因为 他提出的“遗传因子”只是一种假设，到 底在哪里，是什么？只有解答了这个问题， 才能解释孟德尔的遗传定律。 随着科学的发展，孟德尔定律被重新提出和 认可，1909年，约翰逊给“遗传因子”一 词起了一个新名字---基因
加热杀死的S型细菌
多糖
脂类
蛋白质 RNA
DNA
但究竟哪一个才是转化因子呢？
二、 艾弗里确定转化因子的实验
R型菌
S型菌菌
S型菌的 蛋白质或荚膜多糖
只长R型菌
R型菌
S型菌的 DNA+DNA酶
只长R型菌
(三)
噬菌体侵染细菌的实验
噬菌体侵染细菌的动态过程：
思考： 如何将蛋白质和DNA分开研究呢？
设计实验：探究烟草花叶病毒的遗传物质
TMV
（烟草花叶病毒）
蛋白质 RNA
设计思路：将蛋白质与RNA分离，单独观察其作用 实验结论： RNA是遗传物质。
［课堂小结］
探索遗传物质的过程
2025年高考生物遗传学知识点
2025年高考生物遗传学知识点遗传学作为高中生物的重要组成部分，在高考中占据着相当重要的地位。
以下为您梳理 2025 年高考可能涉及的生物遗传学知识点。
一、遗传物质的探索历程1、格里菲斯的肺炎双球菌体内转化实验他通过将活的 S 型菌、加热杀死的 S 型菌、活的 R 型菌分别注入小鼠体内，得出了加热杀死的 S 型菌中存在某种“转化因子”，能使 R 型菌转化为 S 型菌的结论。
2、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验艾弗里从 S 型活细菌中提取出了 DNA、蛋白质和多糖等物质，分别加入到培养了 R 型细菌的培养基中，结果发现只有加入 DNA 时，R 型细菌才能转化为 S 型细菌，从而证明了 DNA 才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。
3、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验他们用放射性同位素标记法，分别用35S 标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P 标记噬菌体的DNA，然后让标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，结果表明噬菌体的 DNA 进入了细菌细胞，而蛋白质外壳留在了外面，进一步证明了 DNA 是遗传物质。
二、DNA 的结构和功能1、 DNA 的双螺旋结构DNA 由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成碱基对，碱基配对遵循碱基互补配对原则（A 与 T 配对，G 与 C 配对）。
2、 DNA 的复制DNA 的复制是半保留复制，发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
复制需要模板、原料、能量和酶等条件。
复制过程是边解旋边复制，保证了遗传信息的准确传递。
3、 DNA 的功能DNA 具有储存遗传信息、传递遗传信息和表达遗传信息的功能。
基因是有遗传效应的 DNA 片段，基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
三、基因的表达1、转录转录是以 DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA 的过程。
转录主要在细胞核中进行，需要 RNA 聚合酶等参与。
探索遗传物质的过程(讲课稿)
释放
4、实验方法：同位素标记法 ①选择同位素 蛋白质的组成元素： C、H、O、N、S等 用35S标记蛋白质 DNA的组成元素： C、H、O、N 、P 用32P标记DNA
细菌+含35S的培养基→含 35S 的细菌 细菌+含32P 的培养基→含 32 P 的细菌 .第二步：标记T2噬菌体 35 T2噬菌体+含35S的细菌→含 S的T2噬菌体 32 T2噬菌体+含32P的细菌→含 P的T2噬菌体
DNA，蛋 放射性存在 白质外壳 于大肠杆菌 留在外面 外
6、实验 结论
在噬菌体中，亲代与子代之间具有
连续性的物质是DNA，即 DNA 是遗传物质
体内转化实验：加热杀死的S型菌 肺炎双球菌 （格里菲思） 中含有“转化因 的转化实验 子” 体外转化实验： DNA是“转化 （艾弗里） 因子”
课堂小结
.第一步：标记细菌
②标记T2噬菌体方法：
③实验过程：
放射性主要 存在于大肠 杆菌内
放射性存在 于大肠杆菌 外
5、实验过程及结果：
分组
用32P标记的噬 菌体侵染未标记 对比 的细菌 实验 用35S标记的噬菌体
侵染未标记的细菌
结果
结果分 析
放射性主要 进入细菌 存在于大肠 细胞内的 是噬菌体 杆菌内
（二）、噬菌体侵染细菌的实验
结论：DNA是遗传物质
二、RNA是遗传物质的证据
烟草花叶病毒的实验 结论：RNA是遗传物质 三、大量实验得出DNA是主要的 遗传物质
结论：转化因子是DNA，DNA是遗传物 质
反馈练习
1. 注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是 D （ ） A．R型肺炎双球菌 B．加热杀死后的R型肺炎双球菌 C．加热杀死后的S型肺炎双球菌 D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型肺炎双 球菌
2017-2018学年高中生物第章人类探索遗传物质的历程-人类探索遗传物质的历程教学案
第1课时人类探索遗传物质的历程[目标导读] 1.阅读教材P4～P5内容，说出人类寻找遗传物质历经的几个阶段。
2.阅读教材P6～P7内容，概述从分子水平上研究遗传物质和遗传信息理论的兴起。
[重难点击] 寻找遗传物质的历程及基因概念的形成。
一早期人们对遗传原因的猜测和寻找遗传物质人们为了探索遗传的根源，走过了荆棘丛生的漫长道路。
阅读教材P4～P5内容，探讨人们寻找遗传物质的历程。
1．早期人们对遗传原因的猜测(1)遗传是子代和亲代相似的现象。
(2)对遗传的认识仅停留在子女与父母的长相方面。
(3)古代神话中存在的半人半马的怪物，被说成是人和马杂交的产物，长颈鹿被认为是骆驼和豹杂交所生等。
这些观点属于“融合论”。
(4)认为遗传是“天赋”，是“神的安排”，因此是“无法改变的”；把贫苦人说成是“天生卑贱”、“命中注定”等。
于是诞生了“聪明天生论”、“人种优劣论”。
2．寻找遗传物质(1)完善达尔文的“泛生论”观点，思考相关问题：①此观点说明了遗传现象和发育的机制。
②后来细胞学研究证明：血液中并没有这种微粒。
(2)完善魏斯曼的“种质论”观点，思考相关问题：①由上图内容归纳种质论的内容a．生物体分为种质和体质两部分，生物体的各部分并非都与遗传有关，与遗传有关的只是种质，由种质决定体质。
b．种质可以世世代代独立遗传，而体质的变化不能遗传给后代。
②意义：魏斯曼肯定了在有机体中只有一种细胞负责遗传，首次把遗传现象缩小到细胞的范围，从细胞领域看遗传问题，大大推动了遗传学的发展。
小贴士无论是达尔文的“泛生论”还是魏斯曼的“种质论”，都属于猜测阶段，而且这种猜测缺乏必要的科学依据，尽管具有一定的意义，但仍然不能正确解释遗传现象。
(3)结合下面材料，理解孟德尔的遗传因子假说，回答问题。
①内容：a.生物的每一个性状都是由遗传因子负责传递的，遗传下来的不是性状，而是遗传因子；b．遗传因子呈颗粒状，在体细胞内成对存在，在生殖细胞里单个存在；c．杂交后的遗传因子仍保持独立，不融为一体，在杂种产生配子时，不同的遗传因子互不影响地彼此分离开来，并被分配到不同的配子里，完整地遗传给下一代。
探索遗传物质的过程(共36张PPT)
资料2：无论高等的，复杂的生物，还是低
等、简单的生物，它们都有共同的物质基础----蛋白质和核酸。 思考： 选择高等，复杂的生物还是低等，简单的生物做实
验材料较为合适？为什么？你能列举出合适的实验材料
吗？
低等的、简单的生物。
因为这样的生物结构简单，含有的物质少，分析起来 简单、快捷，容易得出结论。
参考资料：
S型细菌的化学组成：
DNA、蛋白质、多 糖等物质。
请同学们进一步设计实验来证明转化因 子是什么物质？
二、 1944年艾弗里的实验
1.实验材料： R型肺炎球菌，S型肺 炎球菌的DNA，蛋白质和多糖等物 质。
2、实验过程：
S型菌蛋白质 或多糖
S型菌DNA
S型菌DNA + DNA酶
（二） 艾弗里确定转化因子的实验
B．加热杀死后的R型肺炎双球菌 C．加热杀死后的S型肺炎双球菌 D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型
肺炎双球菌
2. 在肺炎球菌转化实验中，在培养有R型
细菌的A、B、C、D四个试管，依次分别 放入S型细菌的DNA、DNA和DNA酶、 蛋白质、多糖，经过培养，检查结果
发现有S型细菌存在的是（ A ）
AB
问题4：
（1）格里菲思发现在第四组实验中的小鼠体 内出现的有毒性的S型活细菌的后代也是有毒 性的S型细菌，这说明什么？
说明：这种性状的转化是可以遗传的。
（2）格里菲思最终通过实验得出了什么结论？
推论（格里菲思）：在第四组实验中，已经被加热 杀死S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的物 质—“转化因子”。并且这种性状的转化是可以遗 传的
4.格里菲思发现在第四组实验中的小鼠体内出现的有毒 性的S型活细菌的后代也是有毒性的S型细菌，这说明什 么？格里菲思最终通过实验得出了什么结论？
人类对遗传物质的探索历程ppt
艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，并 不是所有的人都信服这一结果。 因为，艾弗里的实验中提取的DNA的纯度最 高时也还有0.02%的蛋白质。
设计思路： 于是科学家设想最好把DNA和蛋白质完全分开， 直接的、单独的去观察DNA和蛋白质的作用。
更具说服力的
二、噬菌体侵染细菌实验
1952年 赫尔希（A.Hershey)和蔡斯 （M.Chase)
蛋白质外壳
（d）
（a）
在B图中：
未被感染 。 蛋白质外壳 感染烟叶，结果 _______ (1)a 表示用 TMV 的 _______ 被感染 。 HRV的RNA 感染烟叶，结果______ (2)b表示用____________ 的蛋白质外壳 和 ___________ HRV的RNA 组成的“杂种 (3)c 表示用TMV ____________ 被感染 病毒”感染烟叶，结果 ________。
DNA是主要的遗传物质
具有细胞结构的生物 遗传物质都是DNA
非细胞结构的病毒， 多数只含DNA，遗传物质是DNA； 少数只含RNA，遗传物质是RNA
绝大多数生物的遗传物质是DNA
DNA是主要的遗传物质
练习: 1、某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验进行了以下实验： ①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠 ②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠 ③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA →注射入小鼠 ④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA →注射入小鼠 以上4个实验中小鼠存活的情况依次是 A．存活\存活\存活\死亡 B．存活\死亡\存活\死亡 C．死亡\死亡\存活\存活 D．存活\死亡\存活\存活
必修2
第3章基因的本质
《人类探索遗传物质的历程》 讲义
《人类探索遗传物质的历程》讲义在生命的奥秘中，遗传物质的探索一直是科学家们孜孜以求的重要课题。
从最初的模糊猜测到如今的精准理解，人类在这条道路上经历了漫长而曲折的历程。
早在古代，人们就已经注意到生物特征的传承现象。
例如，农民们通过选育优良的种子来获得更好的作物收成，这实际上就是在利用遗传规律，尽管他们当时并不明白其中的原理。
但真正对遗传物质的科学探索，始于 19 世纪。
孟德尔是遗传学的奠基人。
他通过豌豆杂交实验，发现了遗传的基本规律。
孟德尔精心选择了具有明显相对性状的豌豆，如高茎和矮茎、圆粒和皱粒等。
经过多年的杂交实验和仔细观察记录，他提出了遗传因子的概念。
孟德尔认为，生物的每一个性状都是由遗传因子控制的，这些遗传因子在生殖细胞形成时会彼此分离，进入不同的配子中。
当雌雄配子结合时，遗传因子又重新组合，从而决定了子代的性状。
孟德尔的发现具有开创性意义，然而在当时却没有引起足够的重视，直到几十年后才被重新发现和认可。
随着科学技术的不断进步，20 世纪初，科学家们对遗传物质的本质有了更深入的思考。
当时，有两种主要的观点：一种认为蛋白质是遗传物质，因为蛋白质的种类繁多，结构复杂；另一种则认为是核酸。
1928 年，格里菲斯进行了著名的肺炎双球菌转化实验。
他将无毒性的 R 型肺炎双球菌和有毒性的 S 型肺炎双球菌分别注射到小鼠体内，发现 R 型菌不会使小鼠患病，而 S 型菌会导致小鼠死亡。
但当他将加热杀死的S 型菌和活的R 型菌混合后注射给小鼠时，小鼠却患病死亡，并且在其体内检测到了 S 型菌。
格里菲斯认为，在加热杀死的 S 型菌中存在一种“转化因子”，能够使 R 型菌转化为 S 型菌，但他并不清楚这种转化因子究竟是什么。
后来，艾弗里等人对格里菲斯的实验进行了改进和深入研究。
他们将 S 型菌的各种成分，如蛋白质、多糖、DNA 等分别提取出来，与 R型菌混合，观察哪一种成分能够使 R 型菌发生转化。
结果发现，只有DNA 能够使 R 型菌转化为 S 型菌，从而证明了 DNA 是遗传物质。
2.2.1 DNA是主要的遗传物质
第1讲DNA是主要的遗传物质一、选择题1.一百多年前,人们就开始了对遗传物质的探索历程。
对此有关叙述错误的是( )A.孟德尔的豌豆杂交实验证明了遗传因子是DNAB.在艾弗里肺炎双球菌转化实验中,只有加入S型菌的DNA才会发生转化现象C.噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力,是因为其蛋白质与DNA能完全分开D.最初认为遗传物质是蛋白质,是推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴涵遗传信息【解析】孟德尔用豌豆进行杂交实验,发现了基因的分离定律和自由组合定律。
【答案】A2.格里菲思(F.Griffith)用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,此实验结果( )A.证明了DNA是遗传物质B.证明了RNA是遗传物质C.证明了蛋白质是遗传物质D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质【解析】格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了加热杀死的S型菌中有使R型菌转化为S型菌的”转化因子”,并没有证明”转化因子”是哪一种物质。
【答案】D3.用35S标记的T噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,经过一段时间的保温,搅拌、离心2后发现放射性主要分布在上清液中,沉淀物的放射性很低,对于沉淀物中还含有少量的放射性的正确解释是( )A.经搅拌与离心后还有少量含有35S的T噬菌体吸附在大肠杆菌上2B.离心速度太快,较重的T噬菌体有部分留在沉淀物中2C.T噬菌体的DNA分子上含有少量的35S2D.少量含有放射性35S的蛋白质进入大肠杆 菌内【解析】在噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌并离心的目的是将吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离。
但由于技术的限制,经上述操作之后,还有少量的噬菌体吸附在大肠杆菌上,导致下层的沉淀物中也带有少量放射性。
【答案】A4.在肺炎双球菌的转化实验中,在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中,依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖,经过培养,检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是( )A.3和4B.1、3和4C.2、3和4D.1、2、3和4【解析】能引起R型菌向S型菌转化的是DNA,所以当加入S型菌的DNA时,能发生转化现象,但只有一部分细菌发生转化,其余大部分细菌仍为R型菌。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
【变式训练1】格里菲思(F.Griffith)用肺炎双球菌在 小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果( ) A．证明了DNA是遗传物质 B．证明了RNA是遗传物质 C．证明了蛋白质是遗传物质 D．没有具体证明哪一种物质是遗传物质
实验 结果
出现病斑
结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
烟草花叶病毒重建实验
RNA病毒的遗传物质是RNA
重组
分离 感 染
新的病毒
产生 哪种 病毒？
分离 重组
总结 生 物
细胞结构 生物
原核生物 真核生物 只含DNA的病毒：
遗传物质是DNA
非细胞结构 遗传物质是RNA 只含RNA的病毒： 生物 1、生物的遗传物质是核酸 2、凡是具有细胞结构的生物，既有DNA，又有RNA，遗传物 质是DNA 3、在只含RNA的少数病毒（烟草花叶病毒、HIV、SARS、流感 、禽流感）中，RNA才作为遗传物质。 4、由于大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗 传物质。
思考：
2、能否总结探究实验的基本步骤？
发现问题 →提出假设 →设计实验验证 →得出结论
格里菲思 体内转化实验
艾弗里， 体外转化实验
【典例2】1944年，科学家从S型活细菌中提取出DNA、蛋 白质和多糖等物质，将S型菌的DNA加入到培养R型细菌的培 养基中，结果发现其中的R型细菌转化成了S型细菌；而加入 蛋白质、多糖等物质的培养基中，R型细菌不能发生这种变 化。这一现象不能说明的是( )
蛋白质和DNA。
蛋白质
?
DNA
考点一
遗传物质早期认识
思考：遗传物质应该有哪些特点？
1、具有存储大量遗传信息的可能 2、在生长和繁殖过程中能精确的自我复制 3、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性状 4、分子结构相对稳定（但特殊情况下能产生变异）
问题：两种不同的推测如何求证呢？
二、遗传物质的争论 1、蛋白质是遗传物质(20世纪20年代)
噬菌体侵染细菌的动态过程：
吸附
吸附
侵入
合成
组装
释放
动画
注入
最后，这些噬菌 侵入别的细菌 这些新合成的 DNA 和蛋白 体由于细菌的解体而 噬菌体的 DNA 在细菌体内， 然后， 噬菌体通过尾轴把 首先，噬菌体的尾端吸附在 被释放出来，再去侵 质外壳组装出很多个与亲代一模 使细胞本身的 DNA 解体，同时利 DNA 全部注进细菌体内，而蛋白质 释放 染其他的细菌。 一样的子代噬菌体。 细菌的表面 用细菌的化学成分合成噬菌体自身 外壳则留在细菌体外，不起作用。 的 DNA和蛋白质，
1952年 赫尔希、蔡斯——噬菌体侵染细菌实验
DNA 是遗传物质
DNA是唯一的遗传物质吗？
［敢于质疑］
下面这些生物的遗传物质是什么？
流感病毒
SARS病毒
烟草花叶病毒
乙肝病毒 艾滋病病毒 烟草花叶病毒
［知识拓展］
如果你是科学家，请设计实验证明烟草花叶病毒 的遗传物质是什么？
背景知识：烟草花叶 病毒TMV是由RNA 和蛋白质组成的，在 感染烟草时，会出现 致病斑。
搅拌离心
离心的目的：让上清液中析出 重量较轻的噬菌体颗粒，而离 心管的沉淀物中留下被感染的 大肠杆菌。
内部DNA不存在了 的噬菌体外壳
观察放射性的分布
【典例4】根据蔡斯和赫尔希的实验回答下列问题：
① 上清液和沉淀物中的成分分别是 噬菌体外壳 细菌 ，原因是： 两者密度不同 。
② 进入细菌体内的是噬菌体的 DNA ,依据是： 放射性32P存在于沉淀物中 。
探究烟草花叶病毒的遗传物质？
发现问题： 烟草花叶病毒不含DNA，只有RNA和蛋白质 提出问题： 烟草花叶病毒的遗传物质是什么？ 作出假设： 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 设计实验：
设法将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质区分开，直接地、单 独地去观察他们各自的作用，从而判断谁才是遗传物质
预测结果： （现象）
（1）理由：各种氨基酸可以按照不同的方式排列， 形成不同的蛋白质（大分子）。氨基酸多种多样的 排列顺序，可能蕴含着大量的遗传信息 。 （2）结论：蛋白质是遗传物质。
2、DNA是遗传物质
（1）理由：
①染色体在生物传中接代过程（有丝分裂、减数分裂及 受精作用）中，始终保持一定的连续性和稳定性。
②染色体主要由蛋白质和DNA构成，且DNA含量相对稳定。
蛋白质（主要元素是C、H、O、N、S）
T2 噬菌体的特点
1、是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒——属于消费者。 2、结构简单，由蛋白质外壳和DNA构成。 3、侵染寄主时，DNA和蛋白质会自动分离。 4、利用寄主的一切原料、酶、ATP及场所合成自身结构，繁殖的子 代噬菌体从宿主细胞裂解释放。
噬 菌 体 大肠杆菌
和
③ 该实验能否证明DNA是遗传物质？能否证明蛋白质不是物
质？ 只能证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物 质，因为蛋白质外壳未进入细菌。
【典例4】根据蔡斯和赫尔希的实验回答下列问题：
大肠杆菌 ，子代T2噬菌 体蛋白质外壳合成场所是大肠杆菌的核糖体 。
④ T2噬菌体复制所需原料来自
【典例5】 噬菌体侵染细菌实验不能证明（
甚是遗传?
2017届生物高考备考 高一生物课件 必修二
2015-5-20
背景了解：历史的步伐
1866年，孟德尔 1910年，摩尔根通 染色体在遗传 通过豌豆实验证 过果蝇实验证明了 上的连续性和 明了生物的性状 基因位于染色体上 稳定性 由 遗传因子控 。 制 。
科学家发现：染色 体主要组成成分
用含35S蛋白质 外壳的T2噬菌体 （亲代），侵染未 标记的大肠杆菌
结论：噬菌体的蛋白质外壳未进入细菌内
赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验
用含32P培 养基培养大肠杆 菌，获得含有32P 的大肠杆菌
用含32P的 大肠杆菌培养T2 噬菌体，获得含 有32P的T2噬菌体
用含32P的T2噬 菌体（亲代），侵 染未标记的大肠杆 菌
C ①DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定性
）
②DNA分子结构的相对稳定性 ③DNA能指导蛋白质的合成 ④DNA能产生可遗传变异 ⑤DNA是遗传物质 ⑥DNA是主要的遗传物质 A．①②③④ B．①③⑤ C．②④⑥ D．④⑥
【变式训练】用噬菌体去侵染内含有32P的细菌，在细菌解 体后，含32P的应是( A ) A、子代噬菌体DNA B、子代噬菌体蛋白质外壳 C、子代噬菌体所有部分 D、子代噬菌体不含32P 【变式训练】用噬菌体去感染内含大量3H的细菌，待细菌 解体后，3H应( B ) A、随细菌的解体而消失 B、发现于噬菌体外壳和DNA中 C、仅发现于噬菌体的DNA中 D、仅发现于噬菌体的外壳中
【变式训练】 噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋 白质外壳是( ) A A.在噬菌体DNA的指导下，用细菌的物质合成的 B.在细菌DNA的指导下，用细菌的物质合成的 C.在噬菌体DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的 D.在细菌DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的
经典实验
1928年 格里菲思 ——体内转化实验 1944年 艾弗里——体外转化实验
①仅RNA能使烟草产生原样病斑 ②仅蛋白质能使烟草产生原样病斑 ③RNA和蛋白质都能使烟草产生原样病斑
得出结论：
若出现①结果，则仅RNA是遗传物质。 若出现②结果，则仅蛋白质是遗传物质。 若出现③结果，则RNA和蛋白质都是遗传物质。
实验探究过程
分 离
蛋白质
感染 烟草
感染 烟草
实验 结果
不出现病斑
RNA
小结实验步骤
标记细菌
“短时间”：保证子代噬菌体的DNA和蛋 白质在大肠杆菌中正处于合成阶段，子代 噬菌体还没有组装好，或虽已经组装但并 未使细菌发生裂解 “保温”：为噬菌体培养提供适宜的恒定 的温度，以保证酶的活性。
标记噬菌体
噬菌体侵染细菌（短时间保温）
搅拌的目的：使吸附在细菌 上的噬菌体颗粒与细菌分离
死亡 存活 存活
老鼠 死亡
活S型菌
遗传
是什么？ •被加热杀死的 S型细菌中, 含有某种转化因子;
•这种转化可以遗传
子代活S型菌
思考：
1、你能对格里菲斯的实验结论进行评价吗？ 若果能，怎样评价？ 2、如果你是科学家，你应该怎样来追寻 “转化因子”？实验设计的关键思路是什么？
寻找转化因子：
在杀死的S型细菌中含有哪些物质？
搅拌、离心
结论：噬菌体的DNA进入细菌内
赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验
上清液
事实：经检测发现，大肠杆菌内含有大量
子代T2噬菌体
沉淀物中
结论：DNA是遗传物质
为什么说噬菌体实验更有说服 力？
本实验更具有说服力， 因为用同位素标记的噬菌 体做实验材料能将DNA和蛋 白质彻底分离
思考与讨论：
1、理论上， 35S标记的噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳 没有进入细菌，离心后放射性应该只在上清液，沉淀物为 什么也有放射性？ ——搅拌不充分(噬菌体蛋白质外壳) 2、理论上， 32P标记的噬菌体侵染细菌时，DNA进入细 菌，离心后放射性应该只在沉淀物，上清液为什么也有放 射性？ ——保温时间过长，释放出来的子代噬菌体；保 温时间过短，未来得及侵染的亲代噬菌体。
（2）结论：DNA是遗传物质。
【典例1】探索遗传物质的过程是漫长的．直到20世纪初期， 人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的 理由不包括 A、不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B、蛋白质与生物的性状密切相关 C、蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且 能够自我复制 D、蛋白质中氨基酸的不同排列组台可以贮存 大量遗传信息