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（2019）必修2

1 一、遗传物质早期探索 提出“遗传因子”，并总结遗传规律 孟德尔 把“遗传因子”命名为基因 约翰逊 提出基因在染色体上的假说 萨 顿 实验证明基因位于染色体上 摩尔根 染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质 科学家们发现 DNA 蛋白质 1、蛋白质是生命活动的承担者，与生物的性状密切相关。 2、人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种，组成DNA的核苷酸只有4种。 3、蛋白质遇高温条件下容易变性。 4、PCR中，DNA在高温下变性，低温下能复性。 5、同一生物个体不同组织细胞中，DNA的含量基本相等，生殖细胞恰好一半。 6、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。 7、DNA能自我复制，且存在纠错机制。 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，究竟谁才是遗传物质呢？以下资料中： 支持蛋白质是遗传物质的事实有：______________ 支持DNA是遗传物质的事实有：________________ 1、2 4、5、7 多样性 稳定性 能精确复制(连续性) 遗传物质的特性： 控制性状 噬菌体侵染细菌的实验 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 格里菲思 艾弗里 赫尔希 蔡斯 能证明DNA是遗传物质的是？ 这两个实验能证明DNA是主要遗传物质的吗？ 类型 R型菌 S型菌 有无致病性 无 有 制致病机理 有荚膜的S型肺炎链球菌可以抵抗吞噬细胞的吞噬，而在宿主体内存活并繁殖。 一、选材：肺炎链球菌 P43 有多糖类的荚膜 肺炎链球菌转化实验（体内、体外转化） 表面粗糙 Rough 表面光滑 Smooth 菌落特征 菌体结构 （显微镜下观察） a b c d 不死亡 S型活细菌 不死亡 S型活细菌和R型活细菌 ① 实验a、b对比说明： R型细菌无致病性，S型细菌有致病性。 ② 实验b、c对比说明： 被加热杀死的S型细菌无致病性。 证据1：格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 Q2：加热会使“转化因子”失活吗？ Q1：第d组的S型细菌是怎么出现的？ 已经加热致死的S型细菌，含有某种转化因子能够促使R型活细菌转化为S型活细菌。 （部分转化） （这种转化是能够遗传的） 不会。 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；当温度降至55℃以下时，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质不能恢复活性。 证据2：艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验P64 Q1：实验的对照组是？自变量、因变量分别是？ Q2：艾弗里的实验思路是？ 是否加入酶及酶的种类； 每一实验组利用不同的酶，特异性去除一种物质，从而观察这种物质对转化的影响。 是否发生转化 减法原理 加法原理 分别与R型菌混合培养 纯化 鉴定 进一步分析了细胞提取物的理化性质（元素分析、特定试剂鉴定、电泳分析等），发现这些特性与DNA的极为相似。 结论： DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 转化的实质 【补充科学史】根据构成荚膜多糖存在的差异，肺炎双球菌分为很多类型。S菌有S-I、S-II、S-III，R菌有R-I、R-II、R-III。科学家发现在自然状态下， S菌可以突变为同型 R 菌， R菌也可以突变为同型S菌。如S-II可突变为R-II，但不会突变为R-III。 格里菲思的体内转化实验中用到的肺炎双球菌类型是 R-II与S-III， 若转化实质是基因突变，则第四组实验小鼠体内提取出来的S菌类型为 。 若转化实质是基因重组，则第四组实验小鼠体内提取出来的S菌类型为 。 进一步思考：用R菌的DNA与S型菌混合培养，能将S菌转化成R菌吗？为什么？ 基因重组 有荚膜的S型肺炎链球菌可以抵御外来DNA入侵 由S型肺炎双球菌的DNA 可以转移到 R型菌中，并与R型菌中DNA 重组得到启示：DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体，赋予生物新的遗传特性。 （2017年全国卷Ⅰ-第38题节选）：艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验为证明DNA是遗传物质作出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是： 脱氧核苷酸、氨基酸、酶等 证据三：赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验 9 背景材料：20世纪50年代，托马斯·安德森发现噬菌体有蛋白质外壳，壳内有DNA。科学家们研究发现，当噬菌体感染宿主细菌时，噬菌体首先吸附在细菌的外部。然后，噬菌体的一小部分注入细菌，然后在细胞内自我复制，组装自己的蛋白质，经过多次复制后，噬菌体会使细菌溶解或破裂，从而杀死宿主细菌，科学家将这一“复制片段”归类为遗传物质。但是对于其物质本质还不清楚。 假说1：DNA注入 假说2：蛋