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

3.1 DNA是主要的遗传物质 历史的步伐 1909年 摩尔根证明：基因在染色体上 20世纪中叶 染色体主要由蛋白质和DNA组成 基因不再是抽象的因子，而是染色体上一个个单位 遗传物质是蛋白质还是DNA? 染色体 蛋白质 DNA 主要 成分 活动一：分析推理——谁是遗传物质？ 蛋白质 DNA 支持的材料 否定的材料 蛋白质 DNA 支持的材料 否定的材料 1.亲子代之间联系的桥梁是生殖细胞。生殖细胞形成过程中，染色体和DNA的数量存在规律性的变化。 1 蛋白质 DNA 支持的材料 否定的材料 2. 人们推测，既然基因能够控制那么多、那么复杂的生物性状，那么构成基因的遗传物质也一定是一种非常复杂、非常多样的化学物质，才能承担做为基因的艰巨任务。蛋白质恰好是结构最复杂、最多样的分子。 1 2 组成蛋白质的主要氨基酸约有20种。 组成DNA的核苷酸有4种。 蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量信息。 蛋白质是生命活动的承担者，与生物的性状密切相关。 蛋白质 DNA 支持的材料 1 否定的材料 2 3 5 6 4 7.蛋白质有复杂的空间结构，但在高温下空间结构会被破 坏，容易变性。 8.DNA结构稳定，耐高温。 9.蛋白质不能进行自我复制，而且它在染色体中的含量往往是不固定的。 10.DNA能自我复制、并且在复制的过程中有多种机制保证准确性。 蛋白质 DNA 支持的材料 2、3、5、6 否定的材料 4 7 9 1 8 10 11.一般情况下，同一种生物在不同发育时期或不同组织的细胞中，DNA的含量基本相等，而生殖细胞中的DNA含量恰好是体细胞中的一半。 12.同一生物的不同组织细胞中，蛋白质的种类和质量差异较大。 蛋白质 DNA 支持的材料 2、3、5、6 1、8、10 否定的材料 7、9 4 11 12 遗传物质应该具有怎样的特点？ （1）多样性。具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力。 DNA 蛋白质 （3）稳定性。结构稳定，保证遗传信息的准确，同时又具有可变化的机制。 （2）连续性。能够精确地复制自己，保证在亲子代之间的传递。 寻找直接证据——实验 Frederick Griffith (1877-1941) Oswald Avery (1877-1955) 肺炎链球菌转化实验 R型菌 S型菌 Rough Smooth 菌落光滑、可使小鼠致死 菌落粗糙、小鼠不致死 了解肺炎链球菌： 1928年 格里菲思 肺炎链球菌 体内转化实验 对比第二、三组实验，说明什么？ 加热致死的S菌无致病性 推测导致小鼠死亡的S型活菌是从哪里来的？ 死亡小鼠体内能分离出S型活菌，说明什么？ 第四组小鼠为何死亡？ 推论： 加热致死的S型细菌，含有某种物质，能把无毒的R型活菌转化为有毒性的S型活菌。我们把这种物质叫做“转化因子”。 转化因子究竟是什么物质呢？ 设计实验 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。 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 1944年，艾弗里 肺炎链球菌 体外转化实验 一、R型菌+S型菌细胞提取物 二、R型菌+S型菌细胞提取物+蛋白酶 三、R型菌+S型菌细胞提取物+RNA酶 四、R型菌+S型菌细胞提取物+酯酶 五、R型菌+S型菌细胞提取物+DNA酶 R型菌+ S型菌 R型菌+ S型菌 R型菌+ S型菌 R型菌+ S型菌 R型菌 是转化因子 DNA 艾弗里的实验结论： DNA是转化因子 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 “微生物中可以实验诱导、重复发生的、可遗传的特殊变化的最好例子是肺炎链球菌转化实验。” （摘自1944年艾弗里论文） 自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 1、与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。 2、与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 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。 艾弗里实验引发的思考 ——理应万众瞩目，缘何备受冷落？！ “四核苷酸假说”DNA不可能作为遗传物质？ 提取的DNA分子和DNA酶纯度不够？ DNA只是对荚膜的形成有直接效应，而非遗传物质？ 1948年 1949年 1950年 DNA结构