3.1 DNA是主要的遗传物质-【精准备课】2022-2023学年高一生物同步教学精品课件（人教版2019必修2）

DNA是主要的遗传物质 第一节 孟德尔通过豌豆杂交实验证明了生物的性状由遗传因子控制 摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上 科学家发现：染色体主要由蛋白质和DNA组成 谁是遗传物质？ 作为遗传物质应具备的条件： 2、在细胞生长和繁殖过程中，能够精确地自我复制，使前后代保持一定的连续性 3、能够指导蛋白质的合成 ，从而控制新陈代谢过程和性状 4、具有储存巨大数量遗传信息的潜在能力 1、分子结构具有相对的稳定性 5、能够发生突变，产生可遗传的变异，突变后能够继续复制并遗传给后代。 一、对遗传物质的早期推测 1. 20世纪20年代 ——蛋白质是遗传物质 ◇氨基酸的多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息 2. 20世纪30年代后 ——DNA才是遗传物质 ◇DNA是由许多脱氧核苷酸聚合形成的生物大分子 ◇实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 二、证明DNA是遗传物质的两个经典实验 肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌实验 格里菲思体内转化实验 艾弗里体外转化实验 （一）肺炎双球菌转化实验 实验材料 S型肺炎双球菌 R型肺炎双球菌 小鼠 有多糖类荚膜 菌落光滑 使人患肺炎或使小鼠患败血症死亡 无多糖类荚膜 菌落粗糙 无毒性 1、格里菲思转化实验 实验过程 1.对比第一组和第二组，说明什么？ S型菌有毒使小鼠死亡，R型菌无毒不能使小鼠死亡。 2.第三组中，加热杀死的S型菌还有没有毒？ 无毒 4.比较第三、四组，说明什么？ 第四组中分离出了S菌，说明是活的R菌和杀死的S菌混合后重新出现的，进一步说明S型死菌可以利用R活菌体内的物质产生S活菌，使小鼠死亡。 5.S活菌的后代也具有毒性，又说明什么？ 由R菌转化成了S菌，这种转化是可以遗传的。 思考： 3.加热杀死的S菌中的蛋白质和DNA是否都永久丧失了活性？ S型菌的蛋白质变性失活，但其DNA在加热结束后随温度的降低逐渐恢复了活性。 原因 6.肺炎双球菌转化的实质是什么？ 转化是指S型菌的DNA片段整合到R菌的DNA上，使受体细胞获得了新的遗传信息，实质是基因重组。 7.是否所有的R型菌都被转化？ 由于转化受DNA纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响，因此转化过程中并不是所有的R菌都被转化成S菌，只是少部分R菌被转化为S菌。 S型细菌中有一种“转化因子”能使R型活细菌转化为S型活细菌。 实验结论 实验结论 “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。 2、艾弗里转化实验 自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 对照实验： 对照实验指其他条件都相同，只有一个条件不同的实验。 往往好多因素对实验结果都有影响，对照实验用来证明某种因素对实验结果的确切影响。 通常，一个实验总分为实验组和对照组。实验组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组，至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的。 生物实验设计原则： 生物学实验是通过控制和干预实验现象而进行的探索活动。控制本身就是在分析的基础上找出影响现象产生的各种因素，从而以控制或干预某一需要研究的因素来达到认识事物本质的目的。 从认识论的角度来看，生物学实验的控制可分为两大类：一类是设法排除对研究对象的干扰，另一类是设法对研究对象进行干扰。这两个相反方式的控制所依据的原理是减法原理和加法原理。 1.加法原理 加法原理是给研究对象施加自变量进行干预。也就是说，实验的目的是为了探求某一变量会产生什么结果，从而使研究对象在某些因素的作用下反映出某些特征。 例如：在探究过氧化氢酶的高效性实验时，实验组滴加肝脏研磨液，对照组加少量FeCl3。 又如：探究酸碱度对酶活性的影响实验，加酸或碱对酶活性的影响。 2.减法原理 实验控制中的减法原理是设法排除某种因素对实验对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。依据减法原理，对实验过程的控制可以消除某种条件的影响。 例如：在设计某种药物对动物疗效的实验研究中，动物的个体差异、外部环境等都可能对实验研究产生干扰作用，可选择纯种的某种动物作为实验材料，这就是排除个体差异对疗效的干扰作用。 例如：对光合作用中二氧化碳的作用的实验研究就是依据减法原理而设计的。实验中，氢氧化钠的作用是吸收二氧化碳，通过对照，可以确定二氧化碳对光合作用的影响。 又如：肺炎双球菌转化实验中，每个实验组通过特异性地去除一种物质。 有的实验设计，对某一因素的控制既运用减法原理又运用加法原理。 例如：设计“植物对不同矿质元素的需要”的实验，其目的是探讨某种植物对不同矿质元素的需要与否。实验中，先依据减法原理设计出对各种矿质元素的控制，即在完全营养液中人为去掉某种矿质元素，以观察植物生长发育的情况，如果发育正常，说明该矿质元素不是