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

《DNA是主要的遗传物质》 __________ 目录 1 2 3 （一）导入 （二）遗传物质的推测过程 （三）肺炎链球菌转化实验 4 5 （四）噬菌体侵染细菌实验 （五）课堂小结 俗话说：“龙生龙，凤生凤，老鼠的 儿子会打洞”，这句话说明了生物的什 么特征？ （一）导入 对，就是遗传。 （一）导入 在必修一细胞核的结构与功能一节中我们知道了细胞核控制着生物的代谢和遗传，而细胞中的染色体主要是由DNA和蛋白质共同组成的，DNA是遗传信息的载体，在前面所学的细胞减数分裂中我们认识到染色体在生物遗传中起着重要的作用 （一）导入 那DNA和蛋白质到底谁才是遗传物质呢？ （一）导入 20世纪20年代，人们 认识到氨基酸以不同的排列方式可以形成很多种蛋白质，认为蛋白质可能蕴含着遗传信息，当时对于其他生物大分子的研究没有发现类似的结构，蛋白质是生物的遗传物质被大多数人所接受。 （二）遗传物质的推测过程 （二）遗传物质的推测过程 20世纪30年代，人们发现DNA是由四种不同的脱氧核糖核苷酸聚合而成的大分子，但由于对DNA的结构没有清晰的了解，蛋白质为遗传物质仍然占据主导地位，直到美国科学家格里菲斯和艾弗里的肺炎链球菌转化实验才对这个说法提出了挑战。 1928年美国科学家格里菲斯(F.Griffith,1877-1941)以小鼠为实验材料，研究肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）的致病情况。用两种不同类型的肺炎链球菌感染小鼠。 （三）肺炎链球菌转化实验 （三）肺炎链球菌转化实验 一种类型菌体是有多糖类荚膜、表面光滑的S型细菌，另一种是没有多糖荚膜表面粗糙的R型细菌。 RNA 脂质 多糖 S型细菌组分图 DNA 蛋白质 从第④组分离出有致病性S型活细菌，其后代也是有致病性的S型细菌 （三）肺炎链球菌转化实验 ① ② ③ ④ 说明加热致死的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。 20世纪40年代，艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎，设法去除其中大部分糖类、蛋白质、脂质，制成细胞提取物。 （三）肺炎链球菌转化实验 实验结果表明，细胞提取物中的确含有转化因子，且很可能就是DNA，进一步分析细胞提取物的物化特征，发现与DNA特性极为相似，艾弗里提出：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 （三）肺炎链球菌转化实验 但是在最后一组实验中，S型细胞提取物中还含有少量的蛋白质，所以能否确定这一转化物质就是DNA呢？我们接着来看下一个实验。 （三）肺炎链球菌转化实验 （四）噬菌体侵染细菌实验 1952年美国遗传学家赫尔希（A.D.Hershey,1908-1997）和他的助手蔡斯（M.C.Chase，1927-2003）以T2噬菌体作为实验材料，利用放射性同位素标记技术完成了一个非常有说服力的实验。 （四）噬菌体侵染细菌实验 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，包括头部和尾部(外壳由蛋白质构成)，头部含有DNA。 （四）噬菌体侵染细菌实验 T2噬菌体侵染大肠杆菌后会在自身遗传物质作用下，利用大肠杆菌体内物质合成自身组成部分（蛋白质、DNA）进行大量增殖。达到一定数量后，大肠杆菌破裂，释放大量噬菌体。 （四）噬菌体侵染细菌实验 用分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基来培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养噬菌体，得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体。 （四）噬菌体侵染细菌实验 然后用35S和32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，短时间保温过后搅拌（使噬菌体与大肠杆菌分离）离心，使较轻的T2噬菌体留在上清液，较重的大肠杆菌在下部沉淀中，检查上清液与沉淀的放射性发现用35S标记的实验组放射性在上清液，用32P标记的实验组放射性在沉淀。 （四）噬菌体侵染细菌实验 噬菌体的繁殖过程：吸附 → 注入→ 合成→ 组装 → 释放 （四）噬菌体侵染细菌实验 S是蛋白质的组成元素，而32P是DNA的组成元素，被35S标记的噬菌体侵染过的大肠杆菌没有放射性，说明蛋白质外壳没有进入大肠杆菌。 在搅拌器中搅拌、离心后，检测上清液和沉淀物中的放射性物质 用标记的噬菌体 侵染未标记的细菌 噬菌体被 35S标记 在新形成的噬菌体中没有检测到35S 细菌裂解 沉淀物的放射性很低 上清液的放射性很高 离心后 搅拌后离心 35S标记的噬菌体与细菌混合 35S标记的噬菌体 （四）噬菌体侵染细菌实验 在细菌裂解释放的噬菌体中，有32P标记的DNA，没有35S标记的蛋白质，这又说明了什么呢？说明了亲代与子代噬菌体之间的遗传物质是亲代的DNA。那只有DNA是遗传物质