3.1 DNA是主要遗传物质-【优选备课】2022-2023学年高一生物同步优质课件（人教版2019必修2）

第三章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质 1 提出“遗传因子”，并总结遗传规律 孟德尔 2 把“遗传因子”命名为基因 约翰逊 3 提出基因在染色体上的假说 萨 顿 4 实验证明基因位于染色体上 摩尔根 遗传物质的探索 DNA VS 蛋白质 5 染色体的主要组成成分是 DNA和蛋白质 其他科学家 3.能复制，在前后代保持连续性，稳定性； 遗传物质应具备的特点: 2.能控制生物性状和代谢过程； 1.能贮存大量遗传信息； 4.结构稳定，但又能引起可遗传的变异。 蛋白质 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； 一、对遗传物质的早期推测 20世纪20年代 DNA DNA分子含有四种脱氧核苷酸， 每一种有一个特定的碱基。 20世纪30年代 大多数科学家认为——蛋白质是遗传物质 4 DNA是遗传物质的证据 噬菌体侵染细菌的实验 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 格里菲思 艾弗里 赫尔希 蔡斯 有多糖荚膜 多糖荚膜 有毒 (使小鼠患肺炎，并发败血症死亡 ) 无毒 毒性 S型细菌 二、肺炎双球菌的转化实验 材料：小鼠和两种肺炎链球菌 1、格里菲思（体内）转化实验 光滑（Smooth） 菌落 粗糙（Rough) 菌体 无多糖荚膜 R型细菌 格里菲思 思考讨论 1、为什么加热杀死的S型细菌还能使R型活细菌转化为S型活细菌？ 2、第四组的R型细菌全部转化为了S型细菌吗？ ３、该实验可得到什么结论？该实验能否证明DNA是遗传物质？ 加热杀死S型细菌是指破坏了细菌的结构，蛋白质等大分子失去活性，但是DNA分子没有失活。 第四组实验中也能分离出R型菌，转化的只是部分，R型菌依然存在。 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 该实验不能证明DNA是遗传物质。 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA…… 多糖 蛋白质 RNA DNA 脂质 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。 这种转化因子究竟是什么物质呢？ 2、艾弗里（体外）转化实验 混合 R型细菌 S型细菌 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 有R型细菌的培养基 S型细菌的细胞提取物 ＋ 第一组 蛋白酶（或RNA酶、酯酶） 第二至四组 艾弗里 混合 R型细菌 S型细菌 有R型细菌的培养基 S型细菌的细胞提取物 ＋ 混合 只长R型细菌 有R型细菌的培养基 第一组 S型细菌的细胞提取物 ＋ DNA酶 第五组 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 结论: 2、艾弗里（体外）转化实验 艾弗里 注意：该实验既证明了DNA是遗传物质， 同时，证明了蛋白质等不是遗传物质； 自变量控制中的“加法原则” 和“减法原则” 应用场景：对照实验 加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素。 （例如：在比较过氧化氢在不同条件下的分解的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3 溶液或滴加肝脏研磨液的处理。） 减法原理：与常态比较，人为去除某种影响因素。 （例如：在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组特异性地去除一种物质） 科学方法 艾弗里的实验引起了人们的注意。但是，由于艾弗里实验中无法真正提取出纯DNA来进一步验证遗传物质就是DNA，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。 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技术，完成了另一个有说服力的实验。 思考：有没有比细菌更为简单的实验材料，还能够把蛋白质和DNA彻底分开？单独去观察它们的作用呢？ 赫尔希 蔡斯 三．噬菌体侵染细菌实验 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 赫尔希和蔡斯 T2噬菌体的模式图 三．噬菌体侵染细菌实验 C、H、O、N、S C、H、O、N 、P （标记 35S ） （标记 32P） 同位素标记法 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 赫尔希和蔡斯 T2噬菌体的模式图 如何将放射性同位素32P和35S标记到T2噬菌体上？ ①先标记细菌：在含有放射性同位素32P（ 35S ）的培养基中培养大肠杆菌。 ②再标记噬菌体：用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，制备含32P(35S)的噬菌体。 35S标记的噬菌体 32P标记的噬菌体 搅拌后 离心 沉淀物放 射性很低 上清液放 射性很高 与未标记的细菌混合 新形成的噬菌体 中没检测到35S 噬菌体侵染细菌过程 细菌裂解 离心后 1.搅拌的目的是：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离； 2.离心的目的是：让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 35S标记