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

第三章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质 回顾旧知 19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由 控制的? 遗传因子 20世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证明了: 位于染色体上。 基因 20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由 和 组成 。 蛋白质 DNA 问题探讨 蛋白质和DNA，究竟哪种是遗传物质呢？ 你认为遗传物质需要有哪些特点？ 遗传物质必须稳定，能够储存大量遗传信息，可以精准的复制，传给下一代。 你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？ 同位素标记法、分离提纯法等。 一、对遗传物质的早期推测 染色体 20世纪20年代，蛋白质是由多种氨基酸连接而成的大分子。 蛋白质是遗传物质 20世纪30年代，DNA是由许多脱氧核糖核苷酸聚合而成的大分子。 但由于人们对其结构没有清晰的了解，所以认为蛋白质是遗传物质的观点依然占主导地位。 二、肺炎链球菌转化实验 （一）肺炎链球菌体内转化实验——格里菲思 实验材料：两种肺炎链球菌 多糖类荚膜 R型细菌 菌落：粗糙，无荚膜，无毒。 S型细菌 菌落：光滑，有荚膜，有毒，可致死。 1.过程探究 第一组 （1）将R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠 不死亡 第二组 （2）将S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠 死亡 分离得到S型活细菌 第三组 （3）将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠 不死亡 第四组 （4）将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 死亡 分离得到有毒S型活细菌 2.问题 （1）对比一、二组的实验现象，说明了？ 活的S型细菌使小鼠死亡 （2）对比三、四组实验，能得出什么结论？如何理解第三组的加热杀死？ R S S R型活细菌 S型死细菌 S型活细菌 无毒R型活细菌+有毒S型死细菌 小鼠死亡 说明所谓的死亡是指其没有独立的感染能力，但是其转化因子没有被破坏！ 2.问题 （3）格里菲思的实验结论是什么？能否证明DNA是遗传物质？ 不能 格里菲思的结论：加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”,能够使R型活细菌转化为S型活细菌。（没有提到DNA是转化因子） ？ 在加热杀死的S型细菌中都含有哪些物质？究竟哪一种物质才是转化因子？ 加热杀死的S型细菌 多糖 脂类 蛋白质 DNA 身临其境——寻觅“转化因子” 假如你是一名科学家，对于从上述的物质中寻找转化因子，你有什么样的设计思路，关键是什么？ 多糖 DNA 脂质 RNA 蛋白质...... 关键思路：将DNA与蛋白质等其他物质分开，单独、直接的观察它们的作用。 （二）肺炎链球菌体外转化实验——艾弗里 1.过程探究 2.问题 只有在第五组没有长S型细菌，这说明了什么？ 说明只有在DNA存在的情况下，才能使R型细菌变为S型细菌。换言之，DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质。 疑问 在艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍然有人表示怀疑。哪怎么才能将实验做的无可挑剔？ 关键的思路：将蛋白质和DNA分开，分别单独观察DNA和蛋白质的作用。 二.噬菌体侵染细菌的实验——赫尔希、蔡斯 1.实验材料：T2噬菌体 T2噬菌体中60%是蛋白质，40%是DNA。 模式图 1952年赫尔希和蔡斯的巧妙实验： 成分 蛋白质：氨基酸 C、H、O、N、 2.实验方法： 同位素标记法 ？ DNA和蛋白质应该标记哪一种元素呢？ DNA:C、H、O、N、 S P 标记35S 标记32P 3.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程 第一步：标记大肠杆菌 （1）细菌+含35S的培养基 含35S的细菌 （2）细菌+含32P的培养基 含32P的细菌 第二步：标记噬菌体 （标记细菌分别培养噬菌体） （1）噬菌体+含35S的细菌 含35S的噬菌体 （1）噬菌体+含32P的细菌 含32P的噬菌体 第三步：实验过程 （1）用放射性同位素35S标记噬菌体外壳蛋白质 蛋白质含35S的噬菌体 细菌 （未标记） 离心搅拌 上清液（含T2噬菌体颗粒） ——含放射性物质35S 沉淀（被感染的细菌和新形成的噬菌体） ——未检测到35S 说明蛋白质没有进入到细菌内 （2）用放射性同位素32P标记噬菌体外壳蛋白质 DNA含32P的噬菌体 细菌 （未标记） 离心搅拌 上清液（含T2噬菌体颗粒） ——未检测到32P 沉淀（被感染的细菌和新形成的噬菌体） ——含放射性物质32P 说明DNA进入到了细菌内 4.实验结果 结论:噬菌体侵染细菌时，DN A进入到细菌的细胞中，而蛋白质的外壳仍留在外面。