3.1 DNA是主要的遗传物质-【精讲课】2022-2023学年高一生物同步高效优质课件（人教版2019必修2）

3.1DNA是主要的遗传物质 必修二《遗传与进化》第3章 基因的本质 目录 CONTENTS 1 对遗传物质的早期推测 2 肺炎双球菌转化实验 3 噬菌体侵染细菌实验 4 烟草花叶病毒转化与重建实验 2 1 对遗传物质的早期推测 科学家发现：染色体主要组成成分蛋白质和DNA。 DNA 染色体在遗传上的连续性和稳定性 ? 蛋白质 孟德尔通过豌豆实验证明生物的性状由遗传因子控制 摩尔根通过果蝇实验证明基因位于染色体上 合作讨论：作为遗传物质需要具备哪些条件？ ★能自我复制(前后代保持一定的连续性) ★具有多样性(能储存大量的遗传信息) ★能够指导蛋白质的合成,从而控制生物性状和代谢过程 ★分子结构比较稳定，但也能引起可遗传的变异 1 对遗传物质的早期推测 20世纪30年代： DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。4种脱氧核苷酸排列顺序蕴藏遗传信息。 20世纪20年代： 蛋白质是由多种氨基酸连接而成的大分子。21种氨基酸排列顺序蕴藏遗传信息。 ★如何储备多样的遗传信息？ 活动1：阅读教材P43-44页肺炎链球菌的转化实验 要求提炼：如何对肺炎链球菌进行分类？不同菌种的菌体及菌落有何特点、如何观察？ 2 肺炎双球菌的转化实验 无菌条件下培养得到的一个菌落是一个种群 2 肺炎双球菌的转化实验 固体 培养基 液体 培养基 实验材料： 菌体特点 （一个细菌） 菌落特点 （一群细菌） 毒性 （动物实验） S型细菌 R型 细菌 无毒 有毒 无荚膜 有荚膜 粗糙 Rough 光滑Smooth R型 和 S型肺炎链球菌 荚膜的化学本质是_______ 多糖 人肺炎 小鼠败血症死亡 2 肺炎双球菌的转化实验 S型细菌菌落 R型活菌菌落 2 肺炎双球菌的转化实验 2 肺炎双球菌的转化实验·格里菲斯（体内） 格里菲思肺炎链球菌转化实验 活的R+加热杀死S 活的S 后代也是S 稳定遗传 如何完善实验设计？ 2 肺炎双球菌的转化实验·格里菲斯（体内） 从第四组实验的小鼠尸体中分离出的有致病性的S型活细菌，其后代也是有致病性的S型细菌。由此可以判断：已经被加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的活性物质—“转化因子” 。 反思： 1.第四组小鼠为何死亡？ 2.死亡小鼠体内能分离出S型活菌，说明什么？ 3.推测导致小鼠死亡的S型活菌是从哪里来的？ 2 肺炎双球菌的转化实验·格里菲斯（体内） R型菌 S型菌 转化因子 S型菌 后代 ？ 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA 加热杀死的S型细菌 “谁在转化实验中起作用”，“转化因子究竟是什么物质” 2 肺炎双球菌的转化实验·艾弗里（体外） 要解决的问题—— 转化因子是什么物质？ 已有背景知识—— 构成细胞的主要物质有蛋白质、DNA、酯类、荚膜多糖等物质 如何设计实验？ 思路1：将加热致死S型菌各种物质分离提纯后与R型混合，观察 是否发生转化。 思路2：用酶解法分别去除细胞提取液中各种成分后，观察能否将R型菌转化。 活动2：设计实验寻找转化因子 2 肺炎双球菌的转化实验·艾弗里（体外） 转化因子是什么？ 如何判断？ 检测的因变量指标是什么？ 实验目的： 实验材料： 自变量： 因变量： 肺炎链球菌 加热杀死的S型菌中各种物质成分 R型菌是否被转化 菌落特征为R型还是S型 肺炎链球菌体外转化实验 活动2：设计实验寻找转化因子 2 肺炎双球菌的转化实验·艾弗里（体外） R型菌培养液 S型菌的细胞提取液 第1组（空白对照） + S型菌 R型菌 混合 R型菌 培养液 S型菌的细胞提取液 第2组至 第4组 + S型菌 R型菌 混合 蛋白酶或RNA酶、酯酶 有R型细菌的培养液 S型菌的细胞提取液 第5组 + 仅R型菌 混合 DNA酶 实验结论： DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质（转化因子）。 讨论1：从控制变量的角度，艾弗里的实验思路是什么？在实际操作过程中遇到的最大困难是什么？ 减法原理：即每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出谁是遗传物质。最大的困难是如何彻底去除细胞中含有的某种物质（糖类、脂质、蛋白质等）。 讨论2：变量分析？ 自变量：是否加入酶及酶的种类； 因变量：固体培养基中是否有活的S菌光滑的菌落 条件对照 2 肺炎双球菌的转化实验·艾弗里（体外） 2 肺炎双球菌的转化实验·艾弗里（体外） 基因重组 R型细菌转化为S型细菌的本质： S型细菌 荚膜 控制荚膜形成的X基因 加热 杀死 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 重组 R型细菌转化成S型细菌 注意：只是少数R