3.1DNA是主要的遗传物质（教学课件）-2022-2023学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第1节 DNA是主要的遗传物质 第三章 基因的本质 本节聚焦 1、科学家是怎样证明DNA是遗传物质的？ 2、为什么说DNA是主要的遗传物质？ 3、通过对科学家揭示DNA是遗传物质过程的分析，你对科学发现的过程和方法有哪此领悟？ 20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。 讨论 1、你认为遗传物质可能具有什么特点？ 2．你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？ 遗传物质应能够储存大量的遗传信息; 可以准确地复制,并传递给下一代; 结构比较稳定,等等 例如,将特定的遗传物质转移给其他生物,观察后代的性状表现 问题探讨 目 录 CONTENTS 肺炎链球菌的转化实验 一 二 T2噬菌体侵染细菌实验 三 对遗传物质的早期推测 一、对遗传物质的早期推测 氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息 没发现有类似结构特点的其他大分子 20世纪20年代 蛋白质是生物体的遗传物质 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 对DNA结构没有清晰的了解 蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位 肺炎链球菌 （一种细菌，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡） S型 光滑Smooth R型 粗糙 Rough 有荚膜(主要为多糖） （有致病性） 无荚膜 （无致病性） P43相关信息 二、肺炎链球菌的转化实验 S型细菌 R型细菌 6 二、肺炎链球菌的转化实验 格里菲斯 艾弗里 肺炎链球菌体内转化实验 肺炎链球菌体外转化实验 1、格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验 R型 活细菌 S型 活细菌 小鼠不死亡 （第一组） 小鼠死亡 （第二组） S型 活细菌 加热杀死的 S型细菌 小鼠不死亡 （第三组） R型活细菌+加热 杀死的S型细菌 小鼠死亡 （第四组） S型 活细菌 ？ 加热杀死的S型菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——“转化因子” 加热杀死的S型菌体内含有多种物质，究竟谁是转化因子？ 格里菲斯推断： R型活菌+加热杀死S型菌→S型活菌 “转化因子”？ R型活菌 S型活菌 转化 9 多糖 蛋白质 RNA DNA 脂质 S型细菌 多糖 脂质、蛋白质 RNA、DNA等 关键思路：将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用。 由于当时的技术有限，并不能彻底提纯这些物质，因此，可以通过酶解法，将物质一个个的排除，通过观察剩余提取物的转化活性来寻找转化因子。 2、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 自变量： 因变量： 加热杀死的S型菌中各种物质成分 R型菌是否被转化 空白对照 结论： DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 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型细菌转化为S型细菌 12 与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。 从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？ 例如：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理。 例如：艾弗里的肺炎链球菌转化实验。 科学方法 肺炎链球菌转化实验 注意： 1、艾弗里的体外转化实验既证明了DNA是遗传物质，同时证明了蛋白质等不是遗传物质； 2、被转化的R型菌只是少量，在培养后既有R型细菌又有S型细菌的培养基中，R型菌的菌落占多数。 3、S型细菌的DNA不能使小鼠致死。 格里菲斯的体内转化实验表明：加热杀死的S型细菌中含有转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌。 艾弗里的体外转化实验表明：DNA是使R型细菌产生稳定性遗传变化的物质基础，DNA就是转化因子。 三、噬菌体侵染细菌的实验 蔡斯(左)赫尔希(右) 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 DNA的组成元素： 蛋白质的组成元素： 用32P标记 用35S标记 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部含有DNA。 C、H、O、N、S C、H、O、N 、P ⑴用哪些同位素标记DNA和蛋白质? 用35S标记噬菌体的蛋白质， 用32P标记噬菌体的DNA。 ⑵怎样用同位素分别标记DNA和蛋白质? 01 用分别含有35S 和32P的培养基培养细菌； 02 用噬菌体分别侵染上述细菌； 03 制备分离只含35S或只含32P的噬菌体。 噬菌体侵染细菌的过程： 吸附 注入 合成 组装 释放 噬菌