3.1.1DNA是主要的遗传物质课件-2022-2023学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

第3章 基因的本质 3.1DNA是主要的遗传物质 发现历史 19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由 基因 控制的 2 0 世纪初期，摩尔根通过果蝇实验 证明了：基因位于 染色体 上。 20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由 蛋白质和DNA （成分）组成。 问题探讨 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？ 提示：遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信息，可以准确地复制出拷贝，传递给下一代等。 2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？ 提示：同位素标记法，分离提纯法等。 思维推导：遗传物质应该具有的特点是？ ①在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制自己； ②能够指导蛋白质合成从而控制生物的性状和新陈代谢； ③具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力； ④结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。 一、对遗传物质的早期推测 20世纪20年代，大多数科学家认为：蛋白质是生物体的遗传物质。 ①蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子； ②氨基酸多种多样的排列组合方式； ③可能蕴含着遗传信息。 20世纪30年代，科学家发现： ①DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子； ②组成DNA的脱氧核苷酸有4种； ③每种脱氧核苷酸都有特定的碱基。 由于对DNA分子的结构没有清晰了解，蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。 二、肺炎链球菌的转化实验 1、肺炎链球菌 多糖荚膜 菌落表面特征 毒性 S型细菌 R型细菌 有 光滑 有 无 粗糙 无 课本P43相关信息 细菌 无荚膜 有荚膜 2、肺炎链球菌的转化实验（体内转化实验）——格里菲思 小鼠不死亡 小鼠死亡， 体内分离出S型活菌 小鼠不死亡 小鼠死亡， 体内分离出S型活菌 S型活菌 R型活菌 加热致死的S型菌 R型活菌与加热致死的S型菌 说明R型 细菌无毒 说明S型 细菌有毒 说明加热致死的 S型细菌无毒 说明R型菌被转化 成了S型菌 根据单一变量原则，4组实验中可以找出哪些对照？可以得到哪些结论？ 分析实验对照： 第一组和第二组对照，说明 。 第二组和第三组对照，说明 。 第四组小鼠死亡是由于体内有S型活细菌，那么S型活细菌是怎么来的？ 加热杀死的S型细菌 R型活细菌 S型活细菌 起死回生？ 直接转化？ 促使 转化 R型细菌无致病性，S型细菌有致病性， 能使小鼠死亡 加热杀死的S型细菌不能使小鼠死亡 格里菲思实验结论： 已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——转化因子 这种性状的转化是可遗传的 “转化因子”是什么？ S型菌 荚膜 控制荚膜形成的X基因 加热 杀死 被破坏的S型菌 X基因吸附在R型菌表面 X基因进入R型菌 重组 R型菌转化成S型菌 蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。 在80-100 ℃的温度范围内，蛋白质失活，DNA双链解开； 当温度恢复至室温后，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性无法恢复。 知识拓展 注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌 在证明DNA还是蛋白质或其他物质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？ 必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。 3、艾弗里（体外转化实验） 这种转化因子究竟是什么物质呢？20世纪40年代，美国科学家艾弗里在格里菲斯的实验基础上继续进行实验。 通过确凿的实验证据向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战。 将加热致死的S型菌破碎后，首先设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物，然后作用于R型细菌，观察它们的作用，才能确定DNA是不是遗传物质。 3、肺炎链球菌转化实验（体外转化实验）——艾弗里 3、肺炎链球菌转化实验（体外转化实验）——艾弗里 1：加热致死的S型细菌细胞提取物可能有哪些成分？ 蛋白质、RNA、脂质、DNA。 2：第一组实验有什么作用？ 作空白对照 3：第一组实验说明了什么？ 说明S型的细胞提取液在体外培养可以将R型菌转化成S型菌 4：实验结束后培养基中是否全是S型菌？ 只是部分R型菌被转化 3、肺炎链球菌转化实验（体外转化实验）——艾弗里 5：第二组到第五组实验加入的酶有什么作用？ 6：第二组到第四组实验说明什么？ 蛋白质、RNA、脂质不是转化因子 破坏细胞提取物中相应的蛋白质、RNA、脂质和DNA。 3、肺炎链球菌转化实验（体外转化实验）——艾弗