3.1 DNA是主要的遗传物质 （教学课件）-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 第三章基因的本质 19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明 了生物的性状是由 控制的? 20世纪初期，摩尔根通过果蝇杂交实 验证明了：基因位于 上。 20世纪中叶，科学家发现：染色体主 要由 (成分)组成。 DNA是主要的遗传物质的证据 格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验 艾弗里确定转化因子的实验 噬菌体侵染细菌的实验 一 .格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验 1.实验目的： 研究DNA 和蛋白质谁是遗传物质? 2.实验材料：两种肺炎双球菌 多 糖 类 荚 膜 S 型菌 光滑， 有荚膜，有毒，可致死 R 型菌 粗糙， 无荚膜，无毒 [过程探究1]格里菲思的实验： 肺 炎 双 的 转 化 实 整 [探究1]格里菲思的实验： ①对比分析第一、二组实验，能得出什么结 论? R型活细菌无毒性，S 型活细菌有毒性。 [探究1]格里菲思的实验： ②对比分析第二、三组实验，能得出什么结 论? S型活细菌有毒性，加热杀死的S 型细菌无毒性 [探究1]格里菲思的实验： ③在第四组实验中，小鼠死亡原因是什么? 小鼠体内出现了S型活细菌 [探究1]格里菲思的实验： ④对比分析第三、四组实验，能得出什么结 论? 加热杀死的S型细菌能使R 型活细菌转化为S型 活 细 菌 。 [探究1]格里菲思的实验： ⑤该实验的结论是什么?能否证明DN A是遗 传物质?为什么? S型细菌中存在使R型活细菌发生转化的转化 因 子 。 但不能证明转化因子是哪一种物质，所以不 能证明证明DNA是遗传物质。 格里菲思的实验 [知识建构1] 加热杀死的S型细菌中， 必然含有某种促成这一转化的活性物 质——“转化因子”。 哪种物质是转化因子? 加热杀死的S型细菌 多糖 蛋白质 DNA 但究竟哪一个才是转化因子呢? 在杀死的S 型细菌中含有哪些物质? [实验设计]寻找转化因子： 关键思路：把各种化合物分开，单独观 察，确定唯一变量。 设计方法：把由S 型细菌中分离，提取出 的各种成分，单独作用于R 型 细菌。 二 、艾弗里确定转化因子的实验 R 型细菌+ S 型菌的DNA —→ R 型细菌和S 型菌 R型细菌+ S型菌的 → 只 长R 型菌 蛋白质或荚膜多糖 R型细菌 十 NA酶 → 只 长R 型菌 D 的 DN S型 DNA是使R型细菌 产生稳定遗传变化 的物质。 实验结论： 练习： 注(射D后)能使小白鼠因患败血病而死亡的是 A.R 型肺炎双球菌 B. 加热杀死后的R 型肺炎双球菌 C. 加热杀死后的S 型肺炎双球菌 D. 加热杀死后的S 型肺炎双球菌与R 型细 菌混合 头部 DNA 蛋白质 尾部 三 、噬菌体侵染细菌的实验 T₂ 噬菌体中 60%是蛋白质， 40%是DNA.. T₂ 噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是DNA? (1)噬菌体的结构模式图 1952年赫尔希和蔡斯 T₂ 噬菌体侵染大肠杆菌的实验 实验方法：同位素标记法 同位素用于追踪物质运行和变化过程 时，叫做示踪元素。用示踪元素标记 的化合物，化学性质不变。人们可以 根据这种化合物的性质，对有关的一 系列化学反应进行追踪。这种科学研 究方法叫做同位素标记法。 在T₂ 噬菌体的化学分析中，对蛋 白质和DNA的进一步分析表明： 硫仅存在于蛋白质分子中， 磷几乎都存在于DNA分子中. 1.用哪些同位素标记DNA 和蛋白质? 提 示 ：DNA有，但多数蛋白质没有的 元素是哪种?只有蛋白质有，而DNA 没有的元素又是哪种? 用35S 标记部分噬菌体的蛋白质， 用32P标记部分噬菌体的DNA。 怎样用同位素分别标记DNA 和蛋白质? 1.用分别含有35S 和32P的培养基培养大肠杆菌 2.用噬菌体分别侵染上述大肠杆菌 3.制备分离只含35S或只含32P的噬菌体 ①用放射性同位素35S标记噬菌体的蛋白 质外壳 (2)实验过程： ②用放射性同位素32P标记噬菌体的DNA 噬菌体侵染细菌的实验表明： 在噬菌体中，亲代和子代之间具有 连续性的物质是DNA,也就是说，子代 噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA 遗传给后代的，因此DNA 才是真正的 遗传物质。 噬菌体侵染细菌 过程模拟 噬菌体结构 侵染过程 实验结论 噬菌体结构 全部 图示 思考与讨论： 1. (1)个体很小，结构简单，容易看出因遗传物 质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞 生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。 (2)繁殖快。细菌20～30 min 就可繁殖一代， 病毒短时间内可大量繁殖。 2.最关键的设计思路是：设法把DNA与蛋白质 分开，单独地、直接地去观察DNA的作用。 3.艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、 物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采用的主要技 术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术， 以及物质的提取和分离技术等 大多数生物以 为遗传物质(细胞生物， DNA病毒) 少数生物以 内遗传物质 (RNA 病毒) 是主要的遗传物质。 总结 例：病毒的遗传物质是( D) 人的遗传物质是( A ) A、DNA B、RNA C 、DNA和RNA D 、DNA或RNA $$