2.1DNA是主要的遗传物质课件-2023-2024学年高一下学期生物苏教版（2019）必修2

第一节 DNA是主要的遗传物质 第二章 遗传的分子基础 放大 蛋白质 DNA 思考：遗传物质可能具有什么特点？ 分子结构具有相对稳定性； 具有多样性，能贮存大量遗传信息； 可以准确地复制，传递给下一代； 指导蛋白质的合成，从而控制生物体性状； 对遗传物质的早期推测： 20世纪早期，科学家根据以下结果：组成蛋白质分子的常见氨基酸约20种，其排列组合的数量十分巨大，而DNA分子只含有四种核苷酸，其排列组合的数量一定没有蛋白质多，通过推理得出：遗传物质应该是蛋白质。（教材P40） 遗传物质究竟是什么？如何通过实验确定？ 探究遗传物质历程的经典实验： 一、肺炎双球菌的转化实验 （一）1928年格里菲思的体内转化实验 （二）1944年艾弗里的体外转化实验 二、1952年赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验 三、1956年烟草花叶病毒（TMV）感染烟草实验 3 肺炎双球菌类型 S型细菌 R型细菌 菌落 菌体 毒性 光滑 粗糙 有多糖荚膜 无多糖荚膜 有毒性 无毒性 Smooth Rough R型细菌 S型细菌 能让人患肺炎、鼠患败血症 一、肺炎双球菌（肺炎链球菌）的转化实验 （一） 1928年格里菲思的体内转化实验 1、实验过程： ①S型活细菌注入小鼠体内→ 小鼠患败血症死亡； 结论： S型细菌有毒； ②R型活细菌注入小鼠体内 → 小鼠存活； 结论：R型细菌无毒； S型活细菌被杀死 ③加热杀死的S型细菌注入小鼠体内→小鼠存活； 结论：加热杀死后的S型细菌无毒； S型活细菌被杀死 ④无毒的R型活细菌 ＋ 加热杀死的S型细菌混合后注入小鼠体内 →小鼠患败血症死亡； 结论：加热杀死的S型细菌中含有某种“转化因子”，能够使R型细菌转化成S型细菌； 分离出无毒性的R型活细菌和有毒性的S型活细菌 思考：在第四组实验中的小鼠体内出现的有毒性的S型活细菌的后代也是有毒性的S型细菌，这说明这种性状的转化是可以 ，这种“转化因子”应该就是遗传物质，这种转化因子究竟是什么呢？如果由你设计实验确认哪种物质是转化因子，你如何设计实验？ 遗传的 注：能让小鼠死亡的是S型活细菌，而不是S型菌的多糖荚膜； 化学分析法： S型细菌的化学成分主要包括： DNA、RNA、多糖、脂质和蛋白质等； （二）1944年艾弗里的体外转化实验 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，才能确定究竟谁是转化因子。 S型细菌 分离 提纯 DNA 蛋白质 RNA 分 别 和 R 型 活 细 菌 混 合 培 养 蛋白质和蛋白酶 RNA和RNA酶 DNA和DNA酶 R R R R R R S 继续培养 S 这种转化是可遗传的 分析：在构成Ｓ型细菌的化学成分中只有DNA能使 R 型细菌转化为 S 型细菌； 艾弗里实验结论：DNA是S型细菌的转化因子，即DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质； 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，由于艾弗里实验中无法真正提取出纯DNA来进一步验证遗传物质就是DNA，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。 那么，有没有比细菌更为简单的实验材料，还能够把蛋白质和DNA彻底分开？ 二、1952年赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验 1、T2噬菌体 生物类型： 病毒 生活方式： 专门寄生在大肠杆菌体内 2、T2噬菌体结构模式图： C、H、O、N、P C、H、O、N、S T2噬菌体中，60%是蛋白质，40%是DNA.对这两种物质的分析表明，仅蛋白质分子中含硫，磷几乎都存在于DNA分子中； 补充： T2噬菌体的增殖过程 吸附： 侵入： T2噬菌体吸附在大肠杆菌表面； 注入T2噬菌体的DNA； 增殖 成熟： T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳组装成新的完整的T2噬菌体； T2噬菌体的DNA T2噬菌体的蛋白质外壳 裂解： 大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体，子代噬菌体继续吸附侵入别的大肠杆菌； 注：合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料是： 的氨基酸，场所是 的核糖体； 合成子代噬菌体DNA的原料是： 的脱氧核糖核苷酸； 大肠杆菌 大肠杆菌 大肠杆菌 积极思维： 用什么元素标记蛋白质和DNA，是否可以用其它元素标记，为什么？如何使噬菌体被标记上？ 3、实验方法： 同位素标记法： 判断：直接用含有放射性同位素的培养基来培养噬菌体（ ） 分别标记蛋白质和DNA，单独地，直接地看他们各自的作用； × 3、实验过程： A组：用含35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌 ①标记大肠杆菌 大肠杆菌 ＋ 含35S的培养基 ②标记T2噬菌体 T2噬菌体 ＋ 含35S的大肠杆菌 含35S的大肠杆菌 含35S的T2的噬菌体 ③含35S的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌