遗传物质的探索历程
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探索遗传物质
赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验 烟草花叶病毒侵染烟草实验
结论：RNA是遗传物质
最后结论：DNA——主要的遗传物质
小结：
1、一切生物的遗传物质是核酸 2、细胞内既有DNA，又有RNA的生物，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
6、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
【解析】 当噬菌体侵染细菌时，注入到细菌细胞内的只有噬菌体DNA，子 代噬菌体的蛋白质外壳和DNA都是在噬菌体DNA的指导下，用细菌的氨基酸和 脱氧核苷酸合成的。 【答案】 A
【答案】(1)32P、31P
(2)35S
(3)DNA是遗传物质
谢谢!
请多多指教!
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型细菌混合
4、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 5、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
噬菌体侵染细菌的实验表明:
结论：连接亲代噬菌体和子代噬菌体DNA
因此DNA才是真正的遗传物质。
DNA是唯一的遗传物质吗？
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。
第1章：人类探索遗传物质的历程
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
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
必修2-人类探索遗传物质的历程
染色体学说提出的依据 • 基因与染色体的行为存在明显的平行关系
1.基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在配 子形成和受精过程中也保持结构的相对稳定性。 2.基因在体细胞中成对存在，生殖细胞中只有成对基因 中的一个；染色体在体细胞中也是成对存在，生殖细胞 中只有成对同源染色体中的一条。 3.成对基因一个来自父方，另一个来自母方；成对同源 染色体也是一条来自父方，另一条来自母方。 4.非等位基因在减数分裂中发生自由组合；非同源染色 体在减数分裂中也发生自由组合。
结论：
四、遗传信息理论的兴起
• • • • 时间：1953年 科学家：沃森和克里克 结论：DNA的双螺旋结构 内容：DNA是由2条右旋但 反向的链盘绕而成，像一个 螺旋形梯子，生命的遗传信 息就贮存 在“梯子”的横档 上。
四、遗传信息理论的兴起
• 20世纪50年代—迦莫夫—三联体密码学说。 • 1959年—克里克支持—DNA将遗传信息由细胞核传送到 细胞质，并决定蛋白质的合成。 • 20世纪60年代—尼伦伯格和霍拉纳—破解了遗传密码，发 现基因中的遗传信息是 以密码的形式存在的。 • 所有生物都共用一套遗传密码（通用性） • 遗传信息—DNA中4种核苷酸碱基的排列顺序。
二、寻找遗传物质
• 乔治· 萨顿(George Sarton)是一位科学史家， 在某种意义上讲，他可 以说是当代科学史学科 的重要奠基者之一，也 是一位著名的新人文主 义的倡导者。
二、寻找遗传物质
• 萨顿的染色体学说 • 时间：1903年 • 内容：蝗虫生殖细胞形 成过程中，不同阶段的 染色体数量变化呈现出 遗传因子与染色体行为 间的平行关系。 • 猜想：染色体携带遗传 因子从亲代传给子代
科学研究方法
• 探索方式 • 猜想→假说→学说→ 规律 • 根据现象→提出问题 →作出假设→验证假 设→结论 • 猜想：是人对客观事 物的主观想象。 • 假说：是根据某些可 靠的客观事实提出的 解释。 • 学说：经过重复验证 并正确的假说。 • 规律：有广泛事实支 持的学说。
人类对遗传物质的探索历程课件
通过对人类基因组的解析，可以发现导致遗传 疾病的基因变异和缺陷，为诊断和治疗提供基 础数据和指导。
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。
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。
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
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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
D
艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由 于艾弗里实验中提取出的DNA，纯度最高时也还 有0.02%的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表 示怀疑。
要想证明，就得选择比细菌更为简单的 实验材料。
考点二
遗传物质的探索历程
二、噬菌体侵染细菌（大肠杆菌）实验
1、实验材料：T2噬菌体、大肠杆菌
DNA（元素组成为C、H、O、N、P）
合成 组装
同位素示踪法 2、实验设计思路：
T2噬菌体的遗传物质是DNA吗？如何设 计实验？ （提示：采用什么技术使我们可以在 实验中分别追踪DNA和蛋白质的去向）
噬菌体侵染细菌的过程
思考：如果你是科学家，该如何设计实验？
（1）同位素标记什么物质？具体标记什么元 素？分别标记还是同时标记？ （2）怎样对噬菌体进行标记？（利用其生活习 性分析） （3）怎样才能追踪被标记的物质由亲代传递 给子代？
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？
艾弗里的体外转化实验 1944年
1、 实验过程： S型活细菌
多糖
脂类
蛋白质
RNA
DNADNA
DNA+DNA酶
分别与R型活细菌混合培养 R R R R R S R
R
多数
少数
S
2、实验结果： ①只有加入DNA才能发生转化； ②DNA越纯，转化越有效； ③用DNA酶处理DNA，不再转化。 3、实验结论:
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，
（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
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( )
A．S型细菌的性状是由其DNA决定的 B．在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到R型细菌细胞中 C．DNA是主要的遗传物质 D．DNA是遗传物质 【答案】 C
【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
想一想： 说明了 什么？
转化因子是DNA。DNA才是遗传物质，而蛋白质等
其他物质不是遗传物质。（纠正了一个生物界的错 误的普遍共识）
1、艾佛理的体外转化实验有何妙处？
（1）把DNA和蛋白质等物质分开，单独地、直接地研究。 （2）严格的遵照对照原则和单一变量原则。如：用DNA酶处理 DNA与单独用DNA形成对照。
2017届生物高考备考 高一生物课件 必修二
2018/11/25
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
蛋白质和DNA。
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？
ห้องสมุดไป่ตู้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)
C
考点二 1、实验材料：
肺炎球菌 R型 S型
(Rough)
遗传物质探索历程
一、肺炎双球菌的转化实验
菌落特征
粗糙
光滑
两种肺炎双球菌 有何不同？
荚膜
无
有
毒性
无
有
(Smooth)
实验过程 1.活S型菌 2.活R型菌 3.灭活S型菌 4. 灭活S型+活R型 老鼠 老鼠 老鼠
实验结果
实验结论 S型活菌有毒性 R型活菌无毒性 加热杀死的S型 菌无毒性 “转化因子”
小结：
用同位素标记亲代噬菌体的蛋白质和 DNA，分别去感染无任何标记的宿主，观察 子代噬菌体的放射性，分析能在亲和子代之间 传递的物质是DNA还是蛋白质。
（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。
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
D
艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由 于艾弗里实验中提取出的DNA，纯度最高时也还 有0.02%的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表 示怀疑。
要想证明，就得选择比细菌更为简单的 实验材料。
考点二
遗传物质的探索历程
二、噬菌体侵染细菌（大肠杆菌）实验
1、实验材料：T2噬菌体、大肠杆菌
DNA（元素组成为C、H、O、N、P）
合成 组装
同位素示踪法 2、实验设计思路：
T2噬菌体的遗传物质是DNA吗？如何设 计实验？ （提示：采用什么技术使我们可以在 实验中分别追踪DNA和蛋白质的去向）
噬菌体侵染细菌的过程
思考：如果你是科学家，该如何设计实验？
（1）同位素标记什么物质？具体标记什么元 素？分别标记还是同时标记？ （2）怎样对噬菌体进行标记？（利用其生活习 性分析） （3）怎样才能追踪被标记的物质由亲代传递 给子代？
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？
艾弗里的体外转化实验 1944年
1、 实验过程： S型活细菌
多糖
脂类
蛋白质
RNA
DNADNA
DNA+DNA酶
分别与R型活细菌混合培养 R R R R R S R
R
多数
少数
S
2、实验结果： ①只有加入DNA才能发生转化； ②DNA越纯，转化越有效； ③用DNA酶处理DNA，不再转化。 3、实验结论:
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，
（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
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( )
A．S型细菌的性状是由其DNA决定的 B．在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到R型细菌细胞中 C．DNA是主要的遗传物质 D．DNA是遗传物质 【答案】 C
【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
想一想： 说明了 什么？
转化因子是DNA。DNA才是遗传物质，而蛋白质等
其他物质不是遗传物质。（纠正了一个生物界的错 误的普遍共识）
1、艾佛理的体外转化实验有何妙处？
（1）把DNA和蛋白质等物质分开，单独地、直接地研究。 （2）严格的遵照对照原则和单一变量原则。如：用DNA酶处理 DNA与单独用DNA形成对照。
2017届生物高考备考 高一生物课件 必修二
2018/11/25
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
蛋白质和DNA。
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？
ห้องสมุดไป่ตู้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)
C
考点二 1、实验材料：
肺炎球菌 R型 S型
(Rough)
遗传物质探索历程
一、肺炎双球菌的转化实验
菌落特征
粗糙
光滑
两种肺炎双球菌 有何不同？
荚膜
无
有
毒性
无
有
(Smooth)
实验过程 1.活S型菌 2.活R型菌 3.灭活S型菌 4. 灭活S型+活R型 老鼠 老鼠 老鼠
实验结果
实验结论 S型活菌有毒性 R型活菌无毒性 加热杀死的S型 菌无毒性 “转化因子”
小结：
用同位素标记亲代噬菌体的蛋白质和 DNA，分别去感染无任何标记的宿主，观察 子代噬菌体的放射性，分析能在亲和子代之间 传递的物质是DNA还是蛋白质。
（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。