3.1 DNA是主要的遗传物质-【爱上生物课】2023-2024学年高一生物下学期高效课件（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 生物的性状之所以能够由亲代遗传给子代是由于生物体内具有对遗传起决定作用的物质。 通过对细胞有丝分裂、减数分裂和受精过程的研究，人们了解到染色体在生物的传宗接代过程中，能够保持一定的稳定性和连续性。因此，人们认为染色体在遗传上起着主要作用。 蛋白质 DNA 染色体的成分 你认为遗传物质可能具有什么特点？ 遗传物质的性质必须稳定，要能储存大量的遗传信息，可以准确地复制出并传递给下一代等。 3 一、对遗传物质的早期推测 20世纪20年代 ——蛋白质是遗传物质 ◇氨基酸的多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息 一、对遗传物质的早期推测 20世纪30年代，人们才认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基和脱氧核糖。 但是，由于对DNA的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。 脱氧核糖核苷酸 脱氧 核糖 含氮碱基 磷酸 二、肺炎双球菌的转化实验 1、格里菲思的体内转化实验 （1）实验材料：S型和R型肺炎链球菌、小鼠 S型细菌 R型细菌 菌落 菌体 毒性 光滑 有多糖类荚膜 无多糖类荚膜 粗糙 有毒性，使小鼠患败血症死亡 无毒 S型活细菌 注射 （2）实验过程及结果 （3）结论：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型活细菌的活性物质——转化因子。 二、肺炎双球菌的转化实验 ？ R型活细菌 注射 不死亡 加热后杀死的S型细菌 注射 R型活细菌+ 加热后杀死的S型细菌 注射 死亡，分离出S型活细菌 不死亡 死亡，分离出S型活细菌 研究表明，小鼠体内的两种细菌含量变化如图所示： S型活细菌是怎样产生的？ S型细菌是有毒性的，据此推测曲线bc段上升的原因是什么？ O S型细菌 R型细菌 a b c 加热致死的S型细菌含有的转化因子将R型细菌转化为S型细菌。 有毒的S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力降低，R型细菌、S型细菌数量都增加。 二、肺炎双球菌的转化实验 2、艾弗里的体外转化实验 （1）实验材料：S型和R型活菌、培养基 （2）实验目的：探究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质或多糖？ 二、肺炎双球菌的转化实验 转化因子? 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA 2、艾弗里的体外转化实验 S型活菌 细胞提取物 细胞提取物 +蛋白酶/RNA酶/酯酶 细胞提取物+DNA酶 R型活菌 混合培养 R型活菌，S型活菌 R型活菌，S型活菌 R型活菌 （4）结论：S型细菌的DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。 （3）实验过程及结果 二、肺炎双球菌的转化实验 三、噬菌体侵染细菌的实验 含特征元素P 含特征元素S T2噬菌体模式图 噬菌体侵染细菌的过程： 吸附 侵入 复制、合成 组装 释放 1、实验材料：噬菌体和大肠杆菌等 2、实验方法：放射性同位素标记法 噬菌体的复制式增殖 增殖需要的条件 内容 模板 合成噬菌体DNA的原料 合成噬菌体蛋白质 原料 场所 噬菌体的DNA 大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸 大肠杆菌的氨基酸 大肠杆菌的核糖体 三、噬菌体侵染细菌的实验 3、实验过程及结果 （1）标记噬菌体 大肠杆菌 含35S的细菌培养基 含35S的大肠杆菌 含32P的细菌培养基 含32P的大肠杆菌 （2）噬菌体侵染细菌 用32P或35S标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 噬菌体 培养 培养 含35S标记的噬菌体 含32P标记的噬菌体 三、噬菌体侵染细菌的实验 含35S的噬菌体 含32P的噬菌体 普通大肠杆菌 普通大肠杆菌 上清液放射性高，沉淀物放射性低 4、实验结果分析 （1）噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面。 （2）子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传的。 侵染 搅拌、离心后检测放射性 上清液放射性低，沉淀物放射性高 三、噬菌体侵染细菌的实验 5、结论 赫尔希和蔡斯的实验表明： 噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。 DNA才是真正的遗传物质。 三、噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析 （1）32P噬菌体侵染大肠杆菌 ①保温时间合理 全部噬菌体 侵染细菌且未释放 上清液为噬菌体外壳——无放射性 沉淀物为包含噬菌体DNA的大肠杆菌——有放射性 ②保温时间过短 部分噬菌体 未侵染大肠杆菌 ③保温时间过长 离心后上清液有放射性