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

第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质 1 提出“遗传因子”，并总结遗传规律 孟德尔 2 把“遗传因子”命名为基因 约翰逊 3 提出基因在染色体上的假说 萨 顿 4 实验证明基因位于染色体上 摩尔根 科学家发现：染色体的主要组成成分是 DNA和蛋白质 5 遗传物质的探索 DNA ? 蛋白质 氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。 没发现其他大分子有类似的结构特点。 20世纪20年代 蛋白质是生物体的 遗传物质。 一、对遗传物质的早期推测 20世纪30年代 人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子 意识到DNA的重要性，但对DNA结构没有清晰认识。 蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。 “我们表示怀疑！” 艾弗里 赫尔希 格里菲思 蔡斯 ? 粗糙（Rough) 无多糖荚膜 无毒性 1928年，格里菲思用两种不同类型的 肺炎链球菌 去感染小鼠，做了肺炎链球菌的体内转化实验。 光滑（Smooth） 有多糖荚膜 有毒性 多糖 荚膜 S型细菌 R型细菌 二、肺炎链球菌转化实验——格里菲思体内转化 注射 R型 活细菌 小鼠不死亡 第一组 注射 S型 活细菌 小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌 第二组 注射加热致死的S型细菌 小鼠不死亡 第三组 小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌 第四组 将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射 二、肺炎链球菌转化实验——格里菲思体内转化 ①对比第一、二组的实验现象，这说明了什么？ S型活细菌会使小鼠死亡。 体内有活的S型细菌。 ②第四组小鼠为什么会死亡呢？ 活的R型细菌转变成了活的S型细菌。 ③第四组活的S型细菌如何出现？ ④什么使活R型细菌转变成活的S型细菌？ 加热杀死的S型细菌使活的R型细菌发生了转化。 加热杀死的S型细菌中，含有某种促使R型活细菌转化为S型细菌的活性物质——“转化因子” 这种转化因子究竟是什么物质呢？ 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA…… 多糖 蛋白质 RNA DNA 脂质 S型细菌 要确定“转化因子”是什么，关键思路是什么？ 关键思路：把S型细菌的各种物质分开，单独的、直接的观察它们的作用。 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） 二、肺炎链球菌转化实验——艾弗里体外转化 实验过程归纳 结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质； 2.被转化的R型菌只是少量，在培养后既有R型细菌又有S型细菌的培养基中，R型菌的菌落占多数； 注意： 1.艾弗里的体外转化实验既证明了DNA是遗传物质，同时证明了蛋白质等不是遗传物质； 该实验的设计遵循哪些原理？其巧妙之处是什么？在实际操作过程中最大的困难是什么？ ? 遵循单一变量原则和对照原则。 其巧妙之处在于：运用“减法原理”。最大的困难是：如何彻底去除细胞中含有的某种物质（糖类、脂质、蛋白质等） 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技术，完成了另一个有说服力的实验。 思考：有没有更好的材料、更好的方法能够将DNA和蛋白质分开，单独去观察它们的作用呢？ 艾弗里的实验引起了人们的注意。但是，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 蛋白质的组成元素： DNA的组成元素： C、H、O、N、S C、H、O、N 、P （含S） （含P） ——用32P标记 ——用35S标记 噬菌体结构模式图 三、噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部含有DNA。 1.噬菌体的结构 侵入别的细菌 注入 复制、合成 吸附 组装 释放 吸附 注入 复制、合成 组装 释放 2.噬菌体侵染细菌的过程 12 与未标记的 细菌混合，保温 上清液： 沉淀物： 未进入细菌的噬菌体 被侵染的大肠杆菌 标记噬菌体 搅拌后离心 检测上清液和沉淀中的放射性 思考：1.搅拌和离心的目的分别是什么？ 2.上清液和沉淀物中分别是什么？ 3.如何获得35S或32P标记的T2噬菌体？ 3.赫尔希和蔡斯的实验过程 搅拌使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 离心的目的是让未进入细菌的噬菌体和被侵染的大肠杆菌分别进入上清液和沉淀物。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 标记T2噬菌体方法： 在分别含有放射性同位素32P 和35S的培养基中培养大肠杆菌 分别