3.1DNA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3章 基因的本质 3.1 DNA是主要的遗传物质 问题探讨 20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。讨论1．你认为遗传物质可能具有什么特点？ 2．你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些? 【提示】遗传物质应能够储存大量的遗传信息，可以准确地复制，并传递给下一代，结构比较稳定，等等。 【提示】提示：这是一道开放性问题，答案并不唯一，只要提出正确的思路即可。 例如，将待定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现，等等。 人们认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大子 氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。 蛋白质是生物体的遗传物质。 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 脱氧核苷酸有4种，多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息 DNA有重要作用，蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。 20世纪30年代 20世纪20年代 一、对遗传物质的早期推测 3 一、对遗传物质的早期推测 1、格里菲斯：体内转化实验 艾弗里：体外转化实验 2、肺炎链球菌 肺炎链球菌 荚膜 致病性 菌落表面 S型 有 有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡 光滑 R型 无 无致病性 粗糙 二、肺炎链球菌的转化实验 R活细菌 S活细菌 S死细菌 R活细菌+S死细菌 说明加热致死的S型细菌无毒 说明S型细菌有毒 说明R型细菌无毒 说明少数R型活细菌转化成了S型活细菌 2、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 1、2组对照，说明R型细菌无毒性，S型细菌有毒性；2、3组对照说明S型菌加热杀死后无毒性 联合1和3组实验结果猜测第4组实验结果？（原本应该不死亡，可是实验结果却是小鼠死亡）并且分离出两种菌，其中分离出的S型菌的后代也是S型菌。 6 实验结论： 加热致死的S型细菌中，存在某种活性物质（转化因子），可以促使R型活细菌转化为S型活细菌 寻找转化因子： 在加热致死的S型细菌中含有哪些物质？ 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA 加热致死的S型细菌 但究竟哪一个才是转化因子呢？ 蛋白酶（或RNA酶、酯酶） DNA酶 3.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 结论：DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质；DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。 艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验(视频) T2噬菌体模式图 噬菌体：专一性寄生在大肠杆菌体内，侵入细菌后，在自身遗传物质的作用下，以细菌内的物质为原料进行增殖的病毒。 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技术完成有说服力的实验。 三、噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体侵染细菌实验（视频） DNA（主要元素是C、H、O、N、P） 蛋白质（主要元素是C、H、O、N、S） 放射性同位素标记技术 （标记32p） （标记35s ） 思考：为什么要用35S和32P标记？ 用14C和18O等标记行吗？ 因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中，而磷则主要存在于 DNA的组分中。用14C和18O等元素是不可行的，因为 T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。 三、噬菌体侵染细菌的实验 分别标记的目的是单独、直接地观察他们各自的作用 实验步骤 标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌 保温、搅拌、离心　 观察放射性的分布 （一组用32 P标记DNA，一组用35S标记蛋白质)　　　 目的是什么？ 三、噬菌体侵染细菌的实验 上清液和沉淀物放射性？ ： 保温：让噬菌体侵染大肠杆菌并完成繁殖 搅拌：让吸附在细菌上的噬菌体和细菌分离 离心：让上清液析出质量较轻的大肠杆菌，而离心管的沉淀 物留下被侵染的大肠杆菌。 保温 搅拌 分离 三、噬菌体侵染细菌的实验 用35S标记噬菌体的蛋白质 三、噬菌体侵染细菌的实验 用32P标记噬菌体的DNA 取上清液和沉淀物分别检测其放射性，结果如下： 分组 噬菌体的标记 上清液 沉淀物 A 35S B 32P 结论： 才是噬菌体真正的遗传物质 DNA 很高 很低 很低 很高 三、噬菌体侵染细菌的实验 三、噬菌体侵染细菌的实验 思考：1 怎么标记噬菌体呢？ 一组培养基含放射性同位素35S 培养大肠杆菌 含35S的大肠杆菌 蛋白质外壳含35S的噬菌体 培养噬菌体 一组培养基含放射性同位素32P 含32P的大肠杆菌 培养大肠杆菌 培养噬菌体 DNA含32P的噬菌体 三、噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体是病毒，无法单独在培养基上存活，应用含被标记的大肠杆菌培养基培养噬菌体 1.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中也含有少量放射性，为什么? 搅拌不充分。有少量含35S