3.1 DNA是主要的遗传物质课件2021-2022学年高一下学期生物人教版必修2

第3章 基因的本质 第一节 DNA是主要的遗传物质 摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于 上。 孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状由 控制。 遗传因子 染色体 科学家发现：染色体主要组成成分 蛋白质和DNA 历史的步伐 DNA 染色体在遗传上的连续性和稳定性 ? 蛋白质 一、对遗传物质的早期推测 20世纪20年代：氨基酸多种多样的排列可能蕴含遗传信息，没有发现可能蕴含遗传信息的其他生物大分子————蛋白质是生物体主要的遗传物质 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，但对DNA的结构没有清晰的了解————意识到DNA的重要性，但蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位 挑战 ？ 实验材料： 两种肺炎双球菌 多糖类荚膜 R型菌：菌落粗糙(Rough) 无荚膜，无毒 S型菌：菌落光滑(Smooth) 有荚膜，有毒，（人患肺炎，小鼠患败血症） 二、肺炎双球菌的转化实验 1.将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。 2.将有毒性S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。 3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。 4.将无毒性R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合 后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。 （一）格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验 R型细菌无毒性 S型细菌有毒性 加热杀死的S型 细菌已失活 加热杀死的S型细菌内含有使 R型活细菌转化为S型细菌的物质 已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——转化因子 格里菲思实验的结论是什么? 实验结论： “转化因子”是什么？ △转化 是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质（DNA或RNA）而表现出后者的遗传性状或发生遗传性状改变的现象。 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA 加热杀死的S型细菌 在杀死的S型细菌中含有哪些物质？ 寻找转化因子： 但究竟哪一个才是转化因子呢？ 实验过程： 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA DNA+DNA酶 分别与R型活细菌混合培养 R R R R R S R R S 多数 少数 DNA DNA纯度越高，转化越有效 （二）艾弗里的体外转化实验 ——证明DNA是遗传物质 S型活细菌 实验结论：“转化因子”是DNA，DNA才是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质。（纠正了一个生物界的错误的普遍共识） 思考： 1、加入DNA酶的组意图何在？ 2、分析实验结果，能得出什么结论？ （三）肺炎双球菌实验分析 1、遵循了严格的对照原则和单一变量原则 2、科学的思路： 发现问题 →提出假设 →设计实验验证 →得出结论 ①体内转化实验 ②体外转化实验 探究实验的基本步骤 格里菲思， 体内转化实验 艾弗里， 体外转化实验 最关键的设计思路： 将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，确定究竟谁是遗传物质。 艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由于艾弗里实验中提取出的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。 思维碰撞 有没有比细菌更为简单的实验材料？ 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新技术，完成了另一个更具有说服力的实验. 实验材料：T2噬菌体、大肠杆菌 噬菌体的结构模式图 三.噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体中60%是蛋白质, 40%是DNA 对这两种物质的分析表明： 硫是蛋白质的特有元素， 磷几乎都存在于DNA分子中 T2 噬菌体的特点：P44 ① 是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 ② 头部和尾部的外壳是由蛋白质构成，头部内含有DNA ③在自身遗传物质的指导下进行繁殖,原料来自大肠杆菌 ④ 子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。 噬菌体 大肠杆菌 噬菌体侵染细菌过程 吸附 注入 合成 组装 释放 噬菌体借尾丝吸附在细菌表面 把DNA注入到细菌细胞 利用细菌的化学成分和酶系统合成出噬菌体的DNA、蛋白质 新合成的DNA、蛋白质组装成很多噬菌体 细菌解体，释放出噬菌体 1、实验设计思路： 3、实验过程： 把蛋白质和DNA区分开，直接地、单独地观察DNA和蛋白质的作用 (1)标记大肠杆菌 细菌+含35S的培养基 细菌+含32P的培养基 含35S的细菌 含32P的细菌 (2)用标记的大肠杆菌标记噬菌