3.1DNA是主要的遗传物质课件2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

第三章 基因的本质 第一节 DNA是主要的遗传物质 1 2 3 4 5 孟德尔通过豌豆实验证明 生物的性状由遗传因子控制 染色体在遗传上的 连续性和稳定性 摩尔根通过果蝇实验 证明基因位于染色体上 科学家发现：染色体主要 组成成分蛋白质和DNA 遗传物质是DNA 还是蛋白质 对遗传物质的早期推测 一、对遗传物质的早期推测 20世纪30年代： DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。 但由于对DNA分子的结构没有清晰的了解，人们认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。 20世纪20年代： 蛋白质是由多种氨基酸连接而成的大分子。 DNA是遗传物质的证据 赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌实验 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 一、对遗传物质的早期推测 格里菲思 艾弗里 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 细菌的菌落 S型细菌 R型细菌 光滑（Smooth） 有多糖荚膜 有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡 粗糙（Rough) 无多糖荚膜 无致病性 肺炎链球菌的转化实验 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，但蛋白质活性不能恢复。 加热致死的作用原理： R型 活细菌 S型 活细菌 小鼠不死亡 （第一组） 小鼠死亡 （第二组） S型 活细菌 加热杀死的 S型细菌 小鼠不死亡 （第三组） R型活细菌+加热 杀死的S型细菌 小鼠死亡 （第四组） S型 活细菌 肺炎链球菌的转化实验——格里菲思体内转化实验 加热的作用原理 (1)加热会使蛋白质变性失活，这种失活是不可逆的。由于蛋白质失活，酶等生命体系失去其相应功能，细菌死亡。 (2)加热时，DNA的结构也会被破坏，但当温度降低到55 ℃左右时，DNA的结构会恢复，进而恢复活性。 8 加热杀死S型菌 R型活菌 S型活菌 转化 教材推断： 已经加热杀死的S型菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——“转化因子” 肺炎链球菌的转化实验——格里菲思体内转化实验 9 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA 加热杀死的S型细菌 在杀死的S型细菌中含有哪些物质？ 你会如何设计实验进一步探究？ 实验思路： 设法把S型细菌的各种物质分开，单独、直接地观察它们的作用。 1.实验过程： 有R型细菌的培养基 S型细菌的细胞提取物 第一组 + S型细菌 R型细菌 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取液 第二至第四组 + S型细菌 R型细菌 混合 混合 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取液 第五组 + 混合 只长R型细菌 DNA酶 蛋白酶（或RNA酶、酯酶） 肺炎链球菌的转化实验——艾弗里体外转化实验 自变量： 因变量： 设置第一组的目的： 肺炎链球菌的转化实验——艾弗里体外转化实验 加入酶的种类 培养基中肺炎链球菌的种类 作为对照 艾弗里采用的技术手段： 细菌培养技术、物质提纯和鉴定技术 甲组有S型细菌转化成功，可以证明S型细菌中存在某种“转化因子” 艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与DNA的极为相似，于是得出结论： DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 肺炎链球菌的转化实验——艾弗里体外转化实验 13 与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。 从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？ 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。 科学方法 艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。 有没有比细菌更简单的实验材料及更有说服力的实验呢？ 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，完成了另一个更具有说服力的实验。 虽然艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由于艾弗里实验中提取出的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。另外，当时科学界普遍认为蛋白质是遗传物质。 1. 实验者： 赫尔希和蔡斯 2. 实验材料： T2噬菌体 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。 噬菌体侵染细菌的实验——赫尔希、蔡斯 思考1： 噬菌体是如何侵染大肠杆菌？ 噬菌体不是整个进入大肠杆菌体内。 研究表明：空壳噬菌体能吸附但不能产生子代噬菌体，因此空