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

第三章 基因的本质 第 1节 DNA是主要的遗传物质 1 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 遗传物质是蛋白质还是DNA? 染色体 蛋白质 DNA 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。 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 脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基、脱氧核糖。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。 一、对遗传物质的早期推测（阅读课本P42） 核酸的基本知识 核酸 脱氧核糖核酸 （DNA） 核糖核酸 （RNA） 基本组成单位 主要在细胞核的染色体上，少数在线粒体和叶绿体 主要在细胞质中 基本组成单位 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 五碳糖：脱氧核糖 碱基： 磷酸 A、G、C 、T 脱氧 核糖 碱基 磷酸 A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤 脱氧核糖核苷酸 C 胞嘧啶 T 胸腺嘧啶 五碳糖：核糖 碱基： 磷酸 A、 G、C 、 U 核糖 碱基 磷酸 A 腺嘌呤 G 鸟嘌呤 核糖核苷酸 C 胞嘧啶 U 尿嘧啶 肺炎链球菌的转化实验 格里菲斯 艾弗里 肺炎链球菌体内转化实验 肺炎链球菌体外转化实验 肺炎链球菌的体内转化实验 实验材料： 小鼠、R型和S型肺炎链球菌 S型细菌 R型细菌 两种肺炎链球菌特点 R型 菌落粗糙 细胞无荚膜 无毒 S型 菌落光滑 细胞有荚膜 有毒，可致死 第一组 不死亡 第二组 死亡 第三组 不死亡 第四组 死亡 注射R型 活细菌 注射S型 活细菌 注射加热致死的S型细菌 将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射 1.第一、二两组实验在整个实验中起什么作用？ 2.对比第二、三组实验，说明什么？ 3.实验过程 4.第四组小鼠为何死亡？死亡小鼠体内能分离出S型活菌，说明什么？ 从第四组实验的小鼠尸体中分离出的有致病性的S型活细菌，其后代也是有致病性的S型细菌。由此可以判断： R型菌 S型菌 转化因子 S型菌 后代 “谁在转化实验中起作用”，“转化因子究竟是什么物质” 4.实验结论 该实验不能证明DNA是遗传物质。 已经被加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的活性物质—“转化因子” 。 S型细菌 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。 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA 奥斯瓦德·西奥多·艾弗里 艾弗里证明DNA是遗传物质实验（体外转化实验） 二、肺炎链球菌的转化实验（体外转化实验） 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA 肺炎链球菌的体外转化实验 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 艾弗里的实验结论： DNA是转化因子 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 “微生物中可以实验诱导、重复发生的、可遗传的特殊变化的最好例子是肺炎链球菌转化实验。” （摘自1944年艾弗里论文） 有没有比细菌更为简单的实验材料？ 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。 思维碰撞 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 赫尔希 蔡斯 三、噬菌体侵染细菌的实验： T2噬菌体： 一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 在T2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是DNA。对这两种物质的分析表明：仅蛋白质分子中含有硫，磷几乎都存在于DNA分子中。 DNA的模板 DNA的原料 蛋白质的原料 蛋白质的场所 T2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 子代T2噬菌体的合成： 2.研究方法： 放射性同位素标记技术 C、H、O、N、S C、H、O、N 、P （标记35S ） （标记32P） 思考：标记哪一种元素可以把DNA和蛋白质分开？为什么？ 如何单独获得只有35S或32P标记的噬菌体？ 35S标记的噬菌体 32P标记的噬菌体 标记噬菌体方法： 在分别含有放射性同位素32P 和35S的培养基中培养细菌 分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32P的噬菌体和含35S的噬菌体 1.先培养细菌 2.再培养噬菌体 直接用含有放射性同位素的培养基来培养噬菌体。 × 制备含有放射性标记噬菌体过程示意图 离 心 含35S培养基 含35S细菌 噬