3.1 DNA是主要的遗传物质课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质 氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。 没发现其他大分子有类似的结构特点。 20世纪20年代 蛋白质是生物体的 遗传物质。 一、对遗传物质的早期推测 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 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。 S型细菌 R型细菌 菌体 菌落 毒性 光滑 Smooth 粗糙 rough 有多糖类的荚膜 无多糖类的荚膜 有毒性，可致死 无毒性 实验材料： ① 肺炎链球菌 ② 小白鼠 多糖 荚膜 二、肺炎链球菌转化实验——体内转化（格里菲思） 1、转化是指受体细胞直接摄取供体细胞的遗传物质（DNA片段），将其同源部分进行碱基配对，组合到自己的基因中，从而获得供体细胞的某些遗传性状，这种变异现象，称为转化。 3 注射 R型 活细菌 小鼠不死亡 第一组 注射 S型 活细菌 小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌 第二组 注射加热致死的S型细菌 小鼠不死亡 第三组 小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌 第四组 将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射 也有 R型活菌 二、肺炎链球菌转化实验——体内转化（格里菲思） 如何检验这种转化因子究竟是什么物质呢？ 将去除绝大部分的糖类、蛋白质和脂质的细胞提取物分别加入有R型细菌的培养基中，观察除去相关物质后，细胞提取物的功能。 设计思路： 讨论 加热杀死的S型细菌中，含有某种促R型活细菌转化为S型细菌的活性物质——“转化因子”。 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取物 第一组 + S型细菌 R型细菌 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取液 第二至四组 + S型细菌 R型细菌 混合 混合 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取液 第五组 + 混合 只长R型细菌 DNA酶 蛋白酶（或RNA酶、酯酶） 二、肺炎链球菌转化实验——体外转化（艾弗里） 第一组实验： 第二至四组实验： 第五组实验： 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； 蛋白酶、RNA酶和酯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； 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； ◎该实验的设计遵循哪些原理？ 实验结论 ①“转化因子”是DNA，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 遵循单一变量原则和对照原则。 基因重组 R型细菌转化为S型细菌的本质→ ②蛋白质等其他物质不是遗传物质。 减法原理：在对照实验中，与常态比较，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。 ◎在证明DNA还是蛋白质或其他物质是遗传物质的实验中最关键 的设计思路是什么？ 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”。 小结 结论2 转化因子是DNA， DNA是遗传物质。 实验1 结论1 存在“转化因子” 格里菲斯的体内转化实验 实验2 艾弗里的体外转化实验 在铁的事实面前．当年怀疑甚至否定艾弗里发现的人们，都纷纷改变态度，颂扬他的实验标志着DNA。黑暗时代“的结 束。诺贝尔奖评选委员会经过一段时间的酝酿，也准备授予艾弗里1955年诺贝尔生理学或医学奖．但为时已晚。这位赦尊称为“分子遗传学1鼻祖的78岁老人，已于当年与世长辞。由于按规定，诺贝尔奖只授予健在的科学家，因而“无可奈何花落去”，评选委员会不得不承认”这确实对科学界乃至整个世界都是令人内疚的事……我们应该永远记住这个惨痛的教训。“ 1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的技术，完成了另一个有说服力的实验。 思考：有没有更好的材料、更好的方法能够将DNA和蛋白质分开，单独去观察它们的作用呢？ 艾弗里实验细胞提取物不够纯 当时科学界深信蛋白质是遗传物质 三、噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体的结构模式图 （2）成分只有蛋白质和DNA （1）专一性寄生大肠杆菌 （3）侵染大肠杆菌后,会在自身遗传物质的作用下,