3.1 DNA是主要遗传物质 课件 2022—2023学年高一下学期生物人教版必修2

本节聚焦 ●科学家是怎样证明DNA是遗传物质的? ●为什么说DNA是主要的遗传物质? ●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? DNA是主要的遗传物质 思考1：现代采用什么方法进行亲子鉴定？ DNA鉴定 思考2：为什么DNA可以用来进行亲子鉴定？ DNA是遗传物质 一、对遗传物质的早期探索 孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由遗传因子控制。 摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于染色体上。 约翰逊给孟德尔的“遗传因子”命名为基因。 一、对遗传物质的早期探索 20世纪中叶，科学家发现： 染色体主要是由DNA和蛋白质组成的。 DNA分子 蛋白质 20世纪30年代，人们才认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基和脱氧核糖。 但是，由于对DNA的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。 脱氧核糖核苷酸 脱氧 核糖 含氮碱基 磷酸 A T G C 一 对遗传物质的早期推测P42 二 肺炎链球菌的转化实验P43 实验材料： 比较 菌体特点 菌落特点 毒性 （动物实验） S型细菌 R型 细菌 无毒 有毒 人肺炎 小鼠败血症 无多糖荚膜 有多糖荚膜 粗糙 Rough 光滑Smooth R型 和 S型肺炎链球菌 1.格里菲思，体内转化实验 6 第一组 不死亡 说明R型细菌无毒 第二组 死亡 说明S型细菌有毒 第三组 不死亡 说明加热致死的S型细菌无毒 第四组 死亡 注射R型 活细菌 注射S型 活细菌 注射加热致死的S型细菌 将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射 实验过程： 二 肺炎链球菌的转化实验 ? 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” 。（教材P43） 1.格里菲思，体内转化实验 实验结论： 二 肺炎链球菌的转化实验 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA…… 多糖 蛋白质 RNA DNA 脂质 S型细菌 要确定“转化因子”是什么，关键思路是什么？ 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。 二 肺炎链球菌的转化实验 二 肺炎链球菌的转化实验 第一组 有R型细菌的培养基 S型细菌的细胞提取物 + 第二至四组 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取液 + 混合 混合 第五组 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取液 + 混合 DNA酶 蛋白酶（或RNA酶、酯酶） S型细菌 R型细菌 S型细菌 R型细菌 只长R型细菌 二 肺炎链球菌的转化实验 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 由于技术的限制，难以将蛋白质和DNA彻底分开，得到的DNA仍含有0.02%的蛋白质。因此科学界并不接受艾弗里的观点。 是否有更好的实验材料,可以不用经过人工提纯DNA，就能单独地去观察DNA或蛋白质的作用呢？ 玛莎·蔡斯 三、噬菌体侵染细菌的实验 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，完成了一个更有说服力的实验。 赫尔希 三、噬菌体侵染细菌的实验 认识噬菌体 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。 三、噬菌体侵染细菌的实验 组装 噬菌体侵染大肠杆菌的过程 吸附→注入→合成→组装→释放 注入某种物质 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。 三、噬菌体侵染细菌的实验 同位素标记技术 蛋白质的组成元素： DNA 的组成元素： C、H、O、N、S C、H、O、N、P （标记 35S ） （标记 32P） 三、噬菌体侵染细菌的实验 同位素标记技术 (2)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。 放射性 上清液 沉淀物 假说1：DNA注入 35S标记蛋白质 32P标记DNA 假说2：蛋白质注入 35S标记蛋白质 32P标记DNA 假说3：DNA和蛋白质都注入 35S标记蛋白质 32P标记DNA 有 有 有 有 有 有 无 无 无 无 无 无 离心 离心 搅拌 搅拌 混合培养 混合培养 被35S标记的 噬菌体 被32P标记的 噬菌体 上清液的放射性很高 上清液的放射性很低 沉淀物的放射性很低 沉淀物的放射性很高 三、噬菌体侵染细菌的实验 实验过程 三、噬菌体侵染细菌的实验 注意事项： （1）搅拌 搅拌不充分 搅拌过于剧烈 （2）保温时间 时间过短 时间过长 少量噬