2.1DNA是主要的遗传物质 课件-2021-2022学年高一下学期生物苏教版（2019）必修2

人类探索遗传物质的过程 遗传因子 孟德尔 分离定律 自由组合定律 约翰逊 摩尔根 基因位于染色体上 基因 基因是什么?是染色体上的什么成分? 染色质(体)的主要成分是DNA和蛋白质 染色体 染色质 蛋白质 DNA 2 第二章 遗传的分子基础 第一节 DNA是主要的遗传物质 推测:组成蛋白质分子的常见氨基酸有20种,其排列组合的数量十分巨大,而DNA分子只含有4种核苷酸,其排列组合的数量一定没有蛋白质那样多,通过推理得出:遗传物质应该是蛋白质。这个推论正确吗? 一、格里菲斯的肺炎链球菌实验 1.肺炎链球菌的类型: 菌落粗糙 菌体无荚膜 无毒性 (2)R型细菌: 菌落光滑 菌体有荚膜(多糖构成的) 有毒性 (1)S型细菌: 菌落粗糙 菌体无夹膜 无毒性 (2)R型细菌 菌落光滑 菌体有夹膜 有毒性 (1)S型细菌 光滑 粗糙 小鼠死亡 小鼠存活 质疑:是否是荚膜导致了此病症? 2.格里菲斯肺炎链球菌的体内转化实验 小鼠存活 小鼠死亡 活R型菌+死S型菌→活S型菌 结论:出现了某种“转化因子” 这种转化是可以遗传的 过程与现象 结论 R型活细菌 S型活细菌 加热杀死的S型细菌 R型活细菌+加热 杀死的S型细菌 加热杀死的S型细菌中含有“_”,将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌 注射 注射 注射 混合 注射 小 鼠 不死亡 死亡,分离出S型活细菌 死亡,分离出S型活细菌 转化因子 不死亡 参考资料: S型细菌的化学成分主要包括: DNA、RNA、多糖、脂质和蛋白质等 加热杀死的S型菌上存在某种“转化因子”可以将无毒性的R型菌转化为有毒性的S菌,如何进一步研究转化因子是哪种物质呢? 二、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 提纯的S型细菌 DNA、RNA、蛋白质 R型细菌 + 实验设计思路 质疑:艾弗里等人提纯的 DNA 中含有极少量的蛋白质? 提纯的S型细菌 DNA、RNA、蛋白质 R型细菌 + + + + DNA酶 RNA酶 蛋白酶 结论:在构成 S 型活细菌化学成分中只有DNA能使 R 型细菌转化为 S 型细菌 三、噬菌体侵染细菌实验(赫尔希和蔡斯) 特点: ①专门寄生在大肠杆菌体内的病毒; ②外壳是蛋白质,头部含DNA; ③将遗传物质注入大肠杆菌,利用大肠杆菌的物质合成子代噬菌体。 1.T2噬菌体: 三、噬菌体侵染细菌实验(赫尔希和蔡斯) 1.T2噬菌体: DNA 蛋白质 (C、H、O、N、P) (C、H、O、N、S) 参考资料 同位素标记法也叫同位素示踪法。 同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用示踪元素素标记的化合物,其化学性质不变。 科学家通过追踪示踪元素标记的化合物,可以弄清化学反应的详细过程。 31P 32P 32S 35S 2.实验过程:标记-侵染-搅拌-离心-检测 放射性 放射性 实验结论:T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌指导子代 噬菌体的合成,即DNA是真正的遗传物质 蛋白质未被注入到大肠杆菌菌体内 DNA被注入到大肠杆菌菌体内 噬菌体侵染细菌的动态过程 侵入别的细菌 裂解 增殖 成熟 侵入 吸附 吸附 侵入 增殖 成熟 裂解 过程 实验A 实验B 上清液: 沉淀物: 上清液: 沉淀物: 标记噬菌体 侵染细菌 放射性检测 短时间保温 → 充分搅拌 → 离心 35S标记蛋白质 32P标记DNA 很高 很低 很低 很高 (2)为什么短时间保温?时间过短或过久,对实验结果有无影响? (1)如何标记噬菌体? (3)为什么要充分搅拌?搅拌不充分会带来怎样的结果? 思考: (1)如何标记噬菌体? 特点: ①专门寄生在大肠杆菌体内的病毒; ②外壳是蛋白质,头部含DNA; ③将DNA注入大肠杆菌,利用大肠杆菌的物质合成子代噬菌体。 利用噬菌体的繁殖,将标记元素作为原料提供给子代噬菌体,实现标记。 未标记的T2噬菌体 侵染 被35S标记的大肠杆菌 未被标记的 大肠杆菌 含35S的 培养基 被35S标记的T2噬菌体 (子代) (2)为什么短时间保温?时间过短或过久,对实验结果有无影响? 吸附→侵入→增殖→成熟→释放 ①保温时间过长: 子代噬菌体从细菌中释放出来 ②保温时间过短: 部分噬菌体未侵染细菌 (3)为什么要充分搅拌?搅拌不充分会带来怎样的结果? 搅拌的目的: 使噬菌体与菌体相分离 搅拌不充分,噬菌体外壳会随菌体进入沉淀 导致上清液的放射性偏高 导致上清液的放射性偏高 总结:探索遗传物质的过程 实验材料 实验结论 英国 格里菲斯 美国 艾弗里 1952 美国 赫尔希 蔡斯 肺炎链球菌 小鼠 肺炎链球菌 T2噬菌体 大肠杆菌 加热杀死的S型菌仍然存在一种转化因子 S型菌的DNA可以使R型菌转化为S型细菌 T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌体内指导子代噬菌体的合成 DNA是遗传物质 DNA是不是所有生物的遗传物质呢? 有些病毒只