3.1DNA是主要的遗传物质（有视频）-2020-2021学年高一生物人教版（2019）必修2

第1节 DNA是主要的遗传物质 第三章 基因的本质 涡阳二中 蒋兵强 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。 遗传物质应能够储存大量的遗传信息，可以准确地复制，并传递给下一代，结构比较稳定，等等。 例如，将待定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现，等等。 2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些? 1.你认为遗传物质可能具有什么特点？ 一 问题探讨 A T G C 二 对遗传物质的早期推测 20世纪20年代 氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。 蛋白质是生物体的遗传物质。 20世纪30年代 人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子 没发现其他大分子有类似的结构特点。 意识到DNA的重要性，但对DNA结构没有清晰认识。 蛋白质是遗传物质的观点占主导地位 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 菌体 有无毒性 表面光滑 Smooth 表面粗糙 rough 有 无 （一）肺炎链球菌 三 肺炎双球菌转化实验 多糖类的荚膜 第一组 不死亡 说明R型细菌无毒 第二组 死亡 说明S型细菌有毒 第三组 不死亡 说明加热致死的S型细菌无毒 第四组 死亡 说明R型细菌转化成了S型细菌 注射R型 活细菌 注射S型 活细菌 注射加热致死的S型细菌 将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射 1 格里菲思体内转化实验 R 型活细菌 + S 型死菌 S 型活细菌 转化 某种物质 S 型活细菌 繁殖 1.加热杀死的S型细菌含有某种促成R型活细菌转化成S型活细菌的转化因子。 格里菲思的实验说明了: 究竟是什么物质呢? 转化因子 2.这种性状的转化是可以遗传的。 弗雷德里克·格里菲斯（Frederick Griffith） 1 格里菲思体内转化实验 自然条件下的转基因——天然转基因 1.S型细菌能转化成R型细菌吗? 答：可以的，当S型细菌丢失荚膜以后就变成R型，这非常常见，当然这只是“表型变异”，“基因型”并未改变。例如，在人体体内肺炎链球菌可产生荚膜，但是在人工培养传代后，荚膜非常容易丢失，菌落变为R型。为了保障在体外也能使肺炎双球菌产生荚膜，多采用含血清、NaHCO3和CO2的条件下培养。 只要是在临床实验室做过的都知道，细菌在体外产生荚膜是比较困难的，要模拟体内的条件。 “荚膜的形成与环境条件密切相关。一般在动物体内或含有血清或糖的培养基中容易形成荚膜，在普通培养基上或连续传代则易消失。” 2.这种性状的转化是可以遗传的。 S型细菌 关键思路：把S型细菌的各种物质分开，单独的、直接的观察它们的作用。 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA…… 奥斯瓦德·西奥多·艾弗里 2 肺炎双球菌体外转化实验 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA 第一组 有R型细菌的培养基 S型细菌的细胞提取物 + 第二至四组 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取液 + 混合 混合 第五组 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取液 + 混合 DNA酶 蛋白酶（或RNA酶、酯酶） S型细菌 R型细菌 S型细菌 R型细菌 只长R型细菌 对照原则、 单一变量原则 2 肺炎双球菌体外转化实验 2 肺炎双球菌体外转化实验 ② DNA结构必须保持完整性才能行使遗传功能细菌的转化： 某些细菌通过细胞膜摄取外源DNA片段，重组到自己DNA上，并置换同源部分的过程，结果一种细菌变成另一种细菌。 第二至四组： 蛋白酶、RNA酶和脂酶可水解细胞提取物中剩余的少量蛋白质、RNA和脂质；三组实验结果可推测蛋白质、RNA和脂质不是转化因子； 第五组 DNA酶可水解除去细胞提取物中的DNA，该组实验结果可推测： ① DNA的水解产物不是转化因子； ② DNA就是转化因子； 实验结论 1）DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 2）蛋白质等其他物质不是遗传物质。 第一组 实验结果可推测除去的大部分糖类、蛋白质和脂质不是转化因子； 科学方法： 自变量控制中的“加法原理” 和“减法原理” P46 与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，利用了“加法原理”； 与常态相比，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，这利用了“减法原理”。 基因重组 加热 杀死 注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌 S型细菌 控制荚膜形成的X基因 荚膜被破坏的S型细菌 X基因吸附在R型细菌表面 X基因进入R型细菌 R型细菌转化成S型细菌 重组 3 R型细菌转化为S型细菌的本质 A. 该实验不能证