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必修2

第1节 DNA是主要的遗传物质 1 思考：亲代和子代极其相似的原因是什么？ 亲代将遗传物质遗传给子代 思考：遗传物质具有什么特点，其本质是什么？ 3. 结构和性质比较稳定，稳定性 2. 可精确自我复制并遗传给后代，连续性 1. 可储存大量遗传信息，多样性 遗传物质的特点 4. 可以控制生物的性状（蛋白质的合成） 遗传物质的化学本质 蛋白质？ 核酸？ 思考：遗传物质是蛋白质还是核酸呢？ 蛋白质 基本单位：常见的20种氨基酸 核酸 脱氧核糖 磷酸 含氮碱基 DNA基本单位：4种脱氧核苷酸 科学家通过实验探究：遗传物质是什么？ 实验一：肺炎链球菌转化实验（格里菲斯和艾弗里） 实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯） 实验三：烟草花叶病毒重建实验（弗伦克尔 ·康拉特 和 威廉姆斯） 肺炎链球菌体外转化实验 肺炎链球菌体内转化实验 实验一：肺炎链球菌转化实验（格里菲斯和艾弗里） 格里菲斯 艾弗里 实验一：肺炎链球菌转化实验（格里菲斯和艾弗里） 两种肺炎链球菌的特点 实验一：肺炎链球菌转化实验（格里菲斯和艾弗里） 肺炎链球菌体内转化实验（格里菲斯） 如何解释这一现象？ 活的R型菌+死的S型菌→活的S型菌 加热杀死的 S型菌中的某种物质 R型活菌 S型活菌 转化 “转化因子”？ 【思考】如何进一步通过实验确定加热杀死的S型菌中的哪种物质是“转化因子”？ 实验一：肺炎链球菌转化实验（格里菲斯和艾弗里） 肺炎链球菌体外转化实验（艾弗里） 【实验结论】 “转化因子”是DNA，肺炎链球菌的遗传物质是DNA 【意义】首次证明了DNA可作为遗传物质 细胞提取物 ＋ 细胞提取物 蛋白酶 RNA酶 脂酶 DNA酶 去除大部分糖类、蛋白质和脂质 分别与R型活细菌混合培养 R+S R+S R+S R+S R 加热致死的S型细菌破碎 艾弗里的遗憾 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。艾弗里在1955年去世，最终无缘诺贝尔奖。 有没有更好的材料、更好的方法能够将DNA和蛋白质分开，单独去研究它们的作用呢？ 10 实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯） 赫尔希 蔡斯 利用放射性同位素标记技术 另一个有说服力的实验 T2噬菌体 实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯） T2噬菌体结构模式图 T2噬菌体是一种寄生于细菌的DNA病毒 【思考】观察左图，说出T2噬菌体的化学成分？ 认识细菌病毒——噬菌体 DNA 与 蛋白质 观看上述视频，观察进入大肠杆菌细胞内的是T2噬菌体的DNA还是蛋白质？ 实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯） 13 吸附 注入 合成 组装 释放 噬菌体借尾丝吸附在细菌表面 把DNA注入到细菌细胞 利用细菌的化学成分、酶和核糖体合成出子代噬菌体的DNA、蛋白质 新合成的DNA、蛋白质组装成很多噬菌体 细菌解体，释放出噬菌体 结论：亲代T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞，指导子代T2噬菌体的形成。 思考：该过程是微观的，无法直接观察。科学家们是如何知晓的？ 14 实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯） 蛋白质: DNA： C、H、O、N、S C、H、O、N、P 【思考】用哪种元素的同位素进行标记，才能更好地区分蛋白质与DNA，独立地研究它们的作用？为什么？ 巧用放射性同位素标记技术（同位素标记法） 具体如何标记呢？ 用放射性同位素35S标记噬菌体蛋白质 （未标记的蛋白质中为无放射性的32S） 用放射性同位素32P标记噬菌体DNA （未标记的DNA中含无放射性的31P） 35S 31P 32S 32P 标记蛋白质，未标记DNA的T2噬菌体 标记DNA，未标记蛋白质的T2噬菌体 实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯） 巧用放射性同位素标记技术（同位素标记法） 实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯） 视频 第一步：用35S和32P分别标记噬菌体蛋白质和DNA 实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯） 实验过程 如何获得同位素标记的噬菌体？ 1 标记大肠杆菌 2 标记T2噬菌体 大肠杆菌+含35S的培养基---含35S的大肠杆菌 大肠杆菌+含32P的培养基---含32P的大肠杆菌 T2噬菌体+含35S的大肠杆菌---含35S的T2噬菌体 T2噬菌体+含32P的大肠杆菌---含32P的T2噬菌体 第二步：用标记后的噬菌体分别侵染不含放射性同位素的大肠杆菌 和大肠杆菌混合培养 32P标记噬菌体 和大肠杆菌混合培养 35S标记噬菌体 实验二：T2噬菌体侵染细菌实验（赫尔希和蔡斯） 实验过程