3.1DNA是主要的遗传物质课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

3.1 DNA是主要的遗传物质 1 对遗传物质的探究历程： 摩尔根运用 方法证明了基因在染色体上。 孟德尔运用 方法进行杂交实验，认为生物的性状是由 决定的。 染色体的成分是 和 ， 这两者哪一个是遗传物质呢？ 萨顿运用 方法提出了基因在染色体上的假说。 假说—演绎 遗传因子 类比—推理 假说—演绎 DNA 蛋白质 一、对遗传物质的早期推测（P42） 由于对DNA分子的结构没有清晰的了解，人们认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。 vs 二、肺炎链球菌的转化实验（P43） 1.实验材料： ①小白鼠 ②肺炎链球菌 菌体特点 菌落特点 致病性 （动物实验） S型细菌 R型 细菌 无致病性 有：人肺炎 小鼠败血症 无荚膜 有荚膜 粗糙 Rough 光滑Smooth 荚膜的化学本质是____ 多糖 4 二、肺炎链球菌的转化实验（P43） 2.格里菲斯：体内转化实验： 注射R型活细菌 小鼠不死亡 注射S型活细菌 小鼠死亡， 体内分离出S型活细菌 注射加热致死的S型细菌 小鼠不死亡 小鼠死亡，体内分离出S型活细菌 将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射 S型菌有毒使小鼠致死 加热使S型细菌失去活性 5 二、肺炎链球菌的转化实验（P44） 3.艾弗里：体外转化实验： S型细菌 R型细菌 S型细菌 R型细菌 只长R型细菌 6 二、肺炎链球菌的转化实验（P44） 3.艾弗里：体外转化实验： 7 二、肺炎链球菌的转化实验（P44） 3.艾弗里：体外转化实验： ①在体内转化实验中，为什么加热杀死的S型细菌还能使R型活细菌转化为S型活细菌？ 蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。 高温使蛋白质变性，永久失活； 高温使DNA双链解开，但当温度降低后， DNA双链能够重新恢复。 8 二、肺炎链球菌的转化实验（P44） 3.艾弗里：体外转化实验： ②该实验的巧妙之处是什么？ 遵循单一变量原则和对照原则。 运用自变量控制中的“减法原理”。 与常态相比，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”。 9 二、肺炎链球菌的转化实验（P44） 3.艾弗里：体外转化实验： R型细菌转化为S型细菌的本质：基因重组 S型细菌 荚膜 控制荚膜形成的X基因 加热 杀死 被破的坏S型细菌 X基因吸附在R型细菌表面 X基因进入R型细菌 重组 R型细菌转化成S型细菌 注：只是少数R型细菌转化为S型细菌！ R S 10 本节小结   体内转化实验 体外转化实验 培养场所 巧妙构思 实验结论 小鼠体内 培养基 将R型与加热杀死的S型注入小鼠体内作为对照来说明确实发生转化 将物质分离提纯后，直接、单独地观察各物质的作用 存在某种转化因子让R→S DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质 三、噬菌体侵染细菌的实验（P44） 1.科学家：赫尔希、蔡斯 2.实验材料：T2噬菌体 专门寄生在大肠杆菌体内的病毒（细菌病毒） 结构简单：由蛋白质外壳和DNA构成 在自身的遗传信息的指导下进行繁殖 繁殖场所和原料来自宿主 蛋白质外壳 DNA 三、噬菌体侵染细菌的实验（P44） 3. 噬菌体侵染大肠细菌过程： 吸附→注入→合成→组装→释放 4.实验方法：同位素标记法 （直接单独观察各自的作用） 大肠杆菌 吸附 DNA注入大肠杆菌 注入 利用大肠杆菌内的物质合成蛋白质和DNA 合成 组装成新的T2噬菌体 组装 大肠杆菌破裂，T2噬菌体释放出来 释放 DNA：C、H、O、N、P 蛋白质：C、H、O、N、S →标记32P →标记35S 13 三、噬菌体侵染细菌的实验（P44） Q：如何单独获得只有35S或32P标记的噬菌体？ 35S标记的噬菌体 32P标记的噬菌体 三、噬菌体侵染细菌的实验（P44） Q：标记噬菌体方法——能直接用含有放射性同位素的培养基来培养噬菌体？ 噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞内才能增殖。 ①先培养细菌（寄主）： 在分别含有放射性同位素35S和32P的培养基中培养细菌。 ②再培养噬菌体： 分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含35S的噬菌体和含32P的噬菌体。 × 15 三、噬菌体侵染细菌的实验（P44） 5.实验过程：①标记大肠杆菌 ②标记噬菌体 含35S培养基 含35S细菌 含35S噬菌体 含32P培养基 含32P细菌 噬菌体侵染含32P细菌 含32P噬菌体 噬菌体侵染含35S细菌 离心 离心 三、噬菌体侵染细菌的实验（P44） 5.实验过程：③侵染（保温） ④搅拌 ⑤离心 ⑥检测 侵染未标记 的细菌，保温 上清液： 沉淀物： 标记的 噬菌体 搅拌后离心 检测悬浮液和 沉淀物的放射性 Q: ①搅拌、离心的目的分别是什么？ ②上清液和沉淀物中分别是什么？ 亲代噬菌体（外壳） 细菌＆子代噬菌体 搅拌：使吸附在细菌的噬菌体与细菌分离。 离心：使细菌和亲代噬菌体分层。 三、噬菌体侵染细菌的实验（P44） 6.实验结果： 含35S噬菌体 含32P噬菌体 细菌裂解 细菌裂解 上清液放射性很低， 沉淀物放射性很高。 上清液放射性很高， 沉淀物放射性很低。 三、噬菌体侵染细菌的实验（P45） 7.实验结论： ①用35S标记的实验，放射性同位素主要分布在上清液中； 用32P标记的实验，放射性同位素主要分布在沉淀物中。 ——说明噬菌体在侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳留在外面。 ②细菌裂解释放的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，但却不能检测到35S标记的蛋白质。 ——说明DNA是遗传物质。 结论：DNA才是噬菌体的遗传物质。 Q：能说明蛋白质不是遗传物质？ No 需要结合艾弗里的实验才能得出蛋白质不是遗传物质的结论。 实验中的注意点事项： 1.为什么35S标记的实验，沉淀物b中也有放射性？ 2.为什么32P标记的实验，上清液c中也有放射性？ 搅拌不充分，导致部分蛋白质外壳吸附在细菌上，离心时随细菌到沉淀物中。 培养（保温）时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌； 培养（保温）时间过长，部分子代噬菌体已经释放。 三、噬菌体侵染细菌的实验（P45） Q：只有DNA是遗传物质吗？ 烟草花叶病毒 流感病毒 禽流感病毒 HIV病毒 冠状病毒（SARS、新冠） 甲肝病毒HAV 丙肝病毒HCV HIV病毒 SARS病毒 流感病毒 新冠病毒 三、噬菌体侵染细菌的实验（P45） RNA是遗传物质的证明实验 结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。 蛋白质 RNA 分别侵染健康烟草植株 患病 不患病 得到新病毒 不能得到病毒 RNA 蛋白质 22 三、噬菌体侵染细菌的实验（P45） 真核生物 原核生物 病毒 核酸 遗传物质 DNA和RNA DNA DNA和RNA DNA DNA或RNA DNA或RNA ①对整个生物界：大多数生物以DNA作为遗传物质，少数以RNA作为遗传物质。因此，DNA是主要的遗传物质。 ②针对一种生物：遗传物质是“唯一”的，要么是DNA，要么是RNA，不可在遗传物质前加“主要”二字！ 本节小结 $$