第18讲 DNA是主要的遗传物质 -【一轮优选】备战2023年高考生物一轮复习精品课件（全国通用）

第18讲 DNA是主要的遗传物质 1 一、对遗传物质的早期推测 1、作为遗传物质需要具备的条件 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。 2、对遗传物质的早期推测 20世纪20年代 人们认识到各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的蛋白质。氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。因此，当时大多数的科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质。 20世纪30年代 发现DNA是由4种脱氧核苷酸聚合成的生物大分子，意识到DNA很重要。但是对DNA的结构没有清晰的了解，蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。 二、肺炎双球菌的转化实验 1、格里菲斯的体内转化实验 2、艾弗里的体外转化实验 1、格里菲斯的体内转化实验 S菌和R菌 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 菌体 有无致病（毒）性 表面光滑 Smooth 表面粗糙 Rough 无 多糖 荚膜 无多糖 荚膜 有（人鼠患肺炎，小鼠败血症死亡） 1、格里菲斯的体内转化实验 实验过程 注射 R型 活细菌 01 02 注射 S型 活细菌 03 注射加热致死的S型细菌 04 将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射 小鼠不死亡 小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌 小鼠不死亡 小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌 1、格里菲斯的体内转化实验 实验结论 已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。 几点说明 实验中控制单一变量和设置对照组。 第四组实验中，只有少数R菌发生转化，因此，在小鼠体内R菌和S菌是共存的。 转化的原理是基因重组。 2、艾弗里的体外转化实验 实验思路 每个实验组中特异性地除去了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。 2、艾弗里的体外转化实验 实验过程 有R型细菌的培养基 S型细菌的细胞提取物 + 混合 R型细菌 S型细菌 第一组 蛋白酶（或RNA酶、酯酶） + 混合 S型细菌的细胞提取物 有R型细菌的培养基 R型细菌 S型细菌 第二至四组 + 混合 DNA酶 S型细菌的细胞提取物 有R型细菌的培养基 只长R型细菌 第五组 2、艾弗里的体外转化实验 实验结论 实验表明，细胞提取物中含有前文所述的转化因子，而转化因子很可能就是DNA。 艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化性质，发现这些特性都与DNA的极为相似，于是，艾弗里提出了不同于当时大多数科学家观点的结论： DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质，而其他物质如蛋白质、RNA等不是。 自变量控制中的“加法原理” 和“减法原理” 在对照实验中控制自变量，可以采用“加法或减法原理”； 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”。 与常态比较，人为增加某种影响因素的称为加法原理。例如在必修一酶一节中“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，与对照组相比，实验组分别做了加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，利用了“加法原理”。 三、噬菌体侵染细菌的实验 1、T2噬菌体 2、T2噬菌体侵染实验 3、实验结论 4、和艾弗里实验思路的共同之处 5、DNA是主要的遗传物质 1、T2噬菌体 组成及其生活方式 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部内含有DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。 蛋白质 DNA 尾部 头部 1、T2噬菌体 侵染过程 2、T2噬菌体侵染实验 设计思路 将DNA与蛋白质等分开，单独地研究它们遗传功能。 用同位素标记法分别标记蛋白质和DNA，用35S标记蛋白质，用32P标记DNA，以此来区分蛋白质和DNA。 2、T2噬菌体侵染实验 实验过程 第一步：分别标记大肠杆菌 大肠杆菌＋含35S的培养基→含35S的大肠杆菌 大肠杆菌＋含32P的培养基→含32P的大肠杆菌 2、T2噬菌体侵染实验 实验过程 第二步：分别标记T2噬菌体 含有35S或32P的培养基+大肠杆菌 含35S或32P的大肠杆菌 未标记的噬菌体分别侵染 含35S或32P的噬菌体 2、T2噬菌体侵染实验 实验过程 搅拌的目的： 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 离心的目的： 让上清液中析出T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌 结果说明： 侵染大肠杆菌时噬菌体的蛋白质外壳留在细胞外。 第三步：侵染、保温、搅拌、离心、检测 搅拌后离心 35S标记的噬菌体 35S标记的噬菌体与未标记的大肠杆菌