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 第1节 DNA是主要的遗传物质 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。在这 两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？ 这个问题曾引起生物学界激烈的争论。 讨论 1、你认为遗传物质可能具有什么特点？ 1、能贮存大量的遗传信息 3、结构具有一定的稳定性 2、可以复制，传递给后代 4、能控制生物体性状和代谢活动 2 一、对遗传物质的早期推测 1.20世纪20年代 遗传物质： 理由： ①蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。 ②氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含有遗传信息。 蛋白质 2.20世纪30年代 认识到： 理由： DNA ①由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。 ②脱氧核苷酸有四种，化学组成有磷酸、碱基和脱氧核糖。 遗憾：对DNA分子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。 20世纪20年代，人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸按照不同的顺序排列的，可能蕴含着遗传信息，并且由于对DNA结构认识的不足当时大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。到了20世纪30年代，人们才认识到DNA的化学组成，意识到DNA的重要性，为探索遗传物质的化学本质打下了基础。 3 二、对DNA是遗传物质的探索历程 （一）肺炎链球菌的体内转化实验：1928年，格里菲斯 （二）肺炎链球菌的体外转化实验：20世纪40年代，艾弗里及同事 （三）噬菌体侵染细菌的实验：1952年，赫尔希与蔡斯 二、对DNA是遗传物质的探索历程 （一）肺炎链球菌的体内转化实验：1928年，格里菲斯 一、选材：肺炎链球菌、小鼠 好的材料是实验成功的一半，1928年，格里菲思用两种不同类型的肺炎链球菌去感染小鼠，让我们来认识一下这两种肺炎链球菌。 5 二、对DNA是遗传物质的探索历程 （一）肺炎链球菌的体内转化实验：1928年，格里菲斯 1、选材：肺炎链球菌、小鼠 菌落 荚膜 致病性 S型细菌 表面 R型细菌 表面 光滑 有 有，可使人患肺炎，或使小鼠患败血症死亡。 粗糙 无 无 荚膜的化学本质是多糖 荚膜的存在可以帮助细菌躲过宿主细胞中吞噬细菌的吞噬而存活下来，并且繁殖后代 6 注入活的S型细菌 注入活的R型细菌 注入加热杀死 的S型细菌 注入加热杀死的S型细菌＋活的R型细菌 小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌 小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌 小鼠不死亡 小鼠不死亡 二、对DNA是遗传物质的探索历程 2、实验过程 二、对DNA是遗传物质的探索历程 （一）肺炎链球菌的体内转化实验：1928年，格里菲斯 2、实验过程： 第一组 R型活菌 小鼠不死亡 第二组 S型活菌 小鼠死亡,分离出S活茵 第三组 加热杀死S型菌 小鼠不死亡 第四组 R型活菌+加热杀死S菌 小鼠死亡,分离出S型活菌 （1）对比第一、第二组的实验现象，说明了什么？ （2）对比第二、第三组的实验现象，说明了什么？ （3）第四组死亡小鼠为什么会死亡？体内分离出的S型细菌从哪里来？ R型活细菌不会使小鼠死亡，而S型活细菌可使小鼠死亡。 加热致死的S型细菌不能使小鼠死亡。 加热致死的S型细菌使部分活的R型细菌发生了转化，变成了活的S型细菌，使小鼠死亡。 （4）S型细菌加热死亡的原理？ 高温条件下，蛋白质变性失活，DNA双链解开；当温度降到55℃以下时，DNA双链恢复，但是蛋白质失活不可逆 注入活的S型细菌 注入活的R型细菌 注入加热杀死 的S型细菌 注入加热致死的S型细菌＋活的R型细菌 小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌 小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌 小鼠不死亡 小鼠不死亡 实验初步说明：加热致死的S型细菌中含有“转化因子”，转化因子能将活的R型细菌转化成S型细菌。 二、对DNA是遗传物质的探索历程 2、实验过程 9 肺炎链球菌内有DNA、蛋白质、脂质等化学 成分，到底哪种成分是转化因子呢？ 必须将S型菌内的蛋白质等物质分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。 设计关键思路： 这种转化因子究竟是什么物质呢？如果你是科学家，你觉得该怎么设计接下来的实验思路？ 10 二、对DNA是遗传物质的探索历程 （二）肺炎链球菌的体外转化实验：20世纪40年代，艾弗里及同事 1、选材： 细菌培养基、R型活细菌、S型细菌的细胞提取物、蛋白酶、RNA酶、酯酶、DNA酶 2、实验思路： 由于当时的技术有限，并不能彻底提纯这些物质，因此，可以通过酶解法，将物质一个个的排除，通过观察剩余提取物的转化活性来寻找转化因子。 艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎；设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，