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 第一节 DNA是主要的遗传物质 一.遗传物质的探索 历史的步伐 DNA ? 蛋白质 1891年 1866年 1909年 1903年 孟德尔发现遗传定律 科学家描述减数分裂全过程 萨顿假说：基因和染色体存在平行关系 摩尔根证明：基因在染色体上 科学家的足迹 遗传物质是蛋白质还是DNA? 20世纪中叶 染色体主要由蛋白质和DNA组成 作为遗传物质，应该具备哪些特点？ 你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？ 必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独地、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。 (1)能自我复制,使得前后代具有一定的连续性。 (2)控制生物体的性状和新陈代谢过程。 (3)能储存大量的遗传信息。 (4)结构比较稳定,但是在特殊情况下能发生可遗传变异。 蛋白质 DNA 一.遗传物质的探索 一.对遗传物质的早期推测 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 20世纪20年代 ——蛋白质是遗传物质 氨基酸的多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息 一.对遗传物质的早期推测 20世纪30年代 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 ——DNA也可能是遗传物质 脱氧核苷酸的排列顺序可能蕴含着遗传信息 DNA大分子 脱氧核苷酸 脱氧核苷酸聚合 二.肺炎链球菌的转化实验 项目 S型细菌 R型细菌 菌体 菌落 致病性 表面光滑 Smooth 表面粗糙 Rough 无致病性 有致病性 有多糖类荚膜 1.了解肺炎链球菌 无荚膜 容易被吞噬细胞吞噬并杀灭 可抵抗吞噬细胞的吞噬,利于生活并繁殖 二.肺炎链球菌的转化实验 2.实验过程 第一组 第二组 死亡 第三组 不死亡 第四组 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 死亡 不死亡 死亡 不死亡 体内转化 二.肺炎链球菌的转化实验 对比第一、第二组的实验现象，说明了什么？ R型活细菌不会使小鼠死亡； 而S型活细菌可使小鼠死亡。 对比第二、第三组的实验现象，说明了什么？ 加热致死的S型细菌不会使小鼠死亡。 第一组 第二组 死亡 第三组 不死亡 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 二.肺炎链球菌的转化实验 本实验能得出什么结论？ 已经加热制死的S型细菌，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。 第四组 死亡 将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射 第四组小鼠为什么会死亡？ 活的R型细菌转变了活的S型细菌 体内分离出的的S型细菌来自哪里？ 体内有活的S型细菌的作用 什么使R型细菌转变成活的S型细菌 加热杀死的S型细菌使活的R型细菌发生了转化。 活R 死S 活S 转化因子 加热杀死S型细菌使蛋白质等生物大分子失去活性，但DNA分子没有失活。 部分 二.肺炎链球菌的转化实验 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA 加热杀死的S型细菌 要进一步证明哪种物质是转化因子，实验中最关键的设计思路是什么？用什么方法分离？ 加热杀死的S型菌体内含有多种物质，究竟谁是转化因子？ 设法将蛋白质、DNA等物质分开，单独、直接地观察它们的作用。 通过”酶解法”,将物质一个个排除,通过观察剩余提取物的转化活性来寻找转化因子。 蛋白酶 RNA酶 DNA酶 酯酶 多糖酶 1.实验思路与方法 二.肺炎链球菌的转化实验 2.实验过程 S型细菌的细胞提取物 有R型细菌的培养基 + 混合 R型细菌 S型细菌 第一组 蛋白酶(或RNA酶、酯酶) + 混合 S型细菌的细胞提取物 有R型细菌的培养基 R型细菌 S型细菌 第二至四组 + 混合 DNA酶 S型细菌的细胞提取物 有R型细菌的培养基 只长R型细菌 第五组 结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 既证明了完整的DNA是遗传物质，同时证明了蛋白质等不是遗传物质 被转化为S型菌只是少量,培养基中R型菌占多数 体外转化 二.肺炎链球菌的转化实验 3.实验转化的原理和实质 转化的原理和实质 转化原理 转化实质 加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活；DNA在加热过程中，双链解开，当缓慢冷却后，其结构可恢复。 S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。 基因重组 S型菌 荚膜 控制荚膜形成的X基因 加热 杀死 被破坏的S型菌 X基因吸附在R型菌表面 X基因进入R型菌 重组 R型菌转化成S型菌 实现转化时遗传物质来自S型细菌，原料和能量均来自R型细菌。 二.肺炎链球菌的转化实验 科学方法 与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。