3.1 DNA是主要遗传物质课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

DNA 是主要的遗传物质 19世纪 中期 孟德尔通过豌豆实验证明：生物的性状是由遗传因子控制。 20世纪 初期 摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于染色体上。 20世纪 中期 科学家发现染色体主要组成成分是DNA和蛋白质 遗传物质 ？ 染色体的组成 DNA 蛋白质 基因化学性质的初步探索 1928年 格里菲斯： 肺炎链球菌的 体内转化实验 1944年 艾弗里： 肺炎链球菌的体外转化实验 1952年 赫尔希、蔡斯：噬菌体侵染细菌的实验 肺炎链球菌转化实验 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 菌体 有无毒性 表面光滑 表面粗糙 有 无 多糖类的荚膜 （原核生物） 1.肺炎链球菌的体内转化实验：（1928年，格里菲思） 小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌 第四组 注射 R型活细菌 小鼠不死亡 第一组 注射 加热致死的S型细菌 小鼠不死亡 第三组 将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射 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 实验分析： ①对比第一、二组的实验现象，这说明了什么？ ②第四组小鼠为什么会死亡呢？ ③第四组活的S型细菌如何出现？ 体内有活的S型细菌的作用。 活的R型细菌转变成了活的S型细菌。 只有S型活细菌会使小鼠死亡。 加热杀死的S型细菌中，含有某种促R型活细菌转化为S型细菌的活性物质——“转化因子”。 结论 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA…… 多糖 蛋白质 RNA DNA 脂质 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。 要确定“转化因子”是什么，关键思路是什么？ 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） 有R型细菌的培养基 S型细菌的细胞提取物 + 混合 第三组 有R型细菌的培养基 S型细菌的细胞提取物 第二组 + 混合 有R型细菌的培养基 S型细菌的细胞提取物 第一组 + 混合 2.肺炎链球菌的体外转化实验：（1944年，艾弗里） S型细菌 R型细菌 S型细菌 R型细菌 蛋白酶（或RNA酶、酯酶） DNA酶 只长R型细菌 “转化因子”是DNA，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 结论 巧妙之处： 运用“减法原理”（P46），即在每个实验组人为去除某个影响因素后，观察实验结果的变化。 遵循单一变量原则和对照原则 （1952年，赫尔希、蔡斯） T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。 T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。 1.实验材料 噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体 大肠杆菌 用35S标记 用32P标记 2.实验方法：放射性同位素标记法 P45 噬菌体侵染细菌的实验 3.实验过程 ②细菌+含32P的培养基 含32P的细菌 ①噬菌体+含35S的细菌 ②噬菌体+含32P的细菌 第一步：分别标记大肠杆菌 含35S的细菌 ①细菌+含35S的培养基 第二步：分别标记噬菌体 含35S的噬菌体 含32P的噬菌体 能否直接培养噬菌体？ 第三步：标记的噬菌体分别侵染细菌 （短时间保温） 保温的目的： 噬菌体遗传物质注入大肠杆菌，时间要合适。 搅拌的目的： 使吸附在细菌上的噬菌体（外壳）与细菌分离。 离心的目的： 让上清液中存在T2噬菌体颗粒， 沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌 结果说明：侵染大肠杆菌时，T2噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌的细胞。 结果说明：侵染的大肠杆菌时，T2噬菌体的DNA进入细菌的细胞中。 DNA是噬菌体的遗传物质。 搅拌不充分 保温时间过长或过短 T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程 肺炎链球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验 设计思路 设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能 处理方法 用加酶的方法分别去除S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，再与R型菌混合培养 同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA 结论 ①证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质 ②说明了遗传物质可发生可遗传的变异 ①证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质 ②说明DNA能控制蛋白质的合成 ③说明DNA能自我复制 肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较 所有生物的遗传物质都是DNA吗？ 烟草花叶病毒侵染烟草的实验 （TMV） 蛋白质 RNA （TMV） 背景资料：烟草花叶病毒是由RNA和蛋白质组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。 ［过程探究］烟草花叶病毒侵染实验 烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA 【归纳】不同生物体内遗传物质 生物类型 核酸种类 遗传物质 实例 有细胞结构 的生物 真核生物 DNA和RNA DNA 玉米、小麦、人 原核