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必修2

在这两种物质中究竟哪一种是遗传物质呢？ 摩尔根证实基因是在染色体上的。 20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由DNA和蛋白质组成。 or 第一节 DNA是主要的遗传物质 第三章 基因的本质 一、对遗传物质的早期推测 20世纪20年代：认为蛋白质是生物体的遗传物质 氨基酸 多肽 蛋白质 氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。 20世纪30年代：认识到DNA的构成 4种脱氧核苷酸 DNA A 脱氧核糖 T 脱氧核糖 C 脱氧核糖 G 脱氧核糖 但由于对DNA的结构没有清晰的了解 大多数科学家认为——蛋白质是遗传物质 “我们表示怀疑！” 艾弗里 赫尔希 格里菲思 蔡斯 肺炎链球菌转化实验 噬菌体侵染细菌的实验 二、肺炎链球菌的转化实验 （一）体内转化实验（格里菲思） （二）体外转化实验（艾弗里） （一）体内转化实验 1、实验材料： 2、实验原理： 3、实验过程： 格里菲思 肺炎链球菌 （原核生物） 类型 R型肺炎链球菌 S型肺炎链球菌 菌体 菌落 毒性 无荚膜 有荚膜 粗糙 光滑 有毒性，可致死 无毒性 S型菌使小鼠患败血症死亡，R型菌无毒性。 荚膜：某些细菌细胞壁外面包围的一层胶状物质。可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。 格里菲思的实验过程 ② 分析①②的实验现象，实验结果说明了什么？ S型活细菌会使小鼠死亡。 注射S型活细菌 小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌 注射R型活细菌 小鼠不死亡 ① 注射S型活细菌 小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌 ② ③ 注射S型活细菌 小鼠不死亡 分析②③的实验现象，实验结果说明了什么？ S型菌加热杀死后无毒性 分析③④的实验现象，第④组活的S型细菌如何出现？ 格里菲思推论：已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有 “转化因子”。 加热杀死的S型细菌 R型活细菌 S型活细菌 起死回生？ 直接转化？ 促使 转化 这种转化因子究竟是什么物质呢？ S型细菌 多糖 蛋白质 ？ RNA DNA 脂类 （二）体外转化实验 1、实验自变量控制原理： 2、实验过程： 艾弗里 减法原理（与常态比较，人为去除某种影响因素） 有R型细菌的培养基 S型细菌的细胞提取物 + 混合 S型细菌 R型细菌 第一组 有R型细菌的培养基 S型细菌的细胞提取物 + 混合 S型细菌 R型细菌 第二至第四组 蛋白酶(或RNA酶、酯酶) 有R型细菌的培养基 S型细菌的细胞提取物 + 混合 只长R型细菌 第五组 DNA酶 第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 无 加入蛋白酶 加入RNA酶 加入酯酶 加入DNA酶 各种物质都有 无蛋白质 无RNA 无脂质 无DNA 现象: S型细菌 R型细菌 R型细菌 实验结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 DNA就是转化因子。 格里菲斯的体内转化实验表明：加热杀死的S型细菌中含有转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌。 艾弗里的体外转化实验表明：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA就是转化因子。 但艾弗里实验中无法真正提取出纯DNA 因此，仍有人对实验结论表示怀疑 有没有更好的材料、更好的方法？ 三、噬菌体侵染细菌实验 噬菌体 蛋白质 DNA 头部 尾部 生活方式： 增殖过程： 寄生于细菌体内 （T2噬菌体专门寄生于大肠杆菌） 噬菌体利用细菌内的物质合成自身成分 病毒侵染细菌的过程： 吸附 侵入 合成 组装 释放 T2噬菌体侵染细菌的实验 赫尔希与蔡斯 1. 实验思路： 2. 实验方法： 将蛋白质和DNA完全分开，单独观察他们的作用。 放射性同位素标记法 DNA和蛋白质，应分别标记哪一种元素？ 蛋白质的组成元素：C、H、O、N、S DNA的组成元素：C、H、O、N、P （标记32P） （标记35S） 32P标记的噬菌体 35S标记的噬菌体 3. 实验过程： 先标记细菌再标记噬菌体 能否直接用含有放射性同位素的培养基来培养噬菌体？ 第一步：标记大肠杆菌 含35S的大肠杆菌 含32P的大肠杆菌 含35S 含32P 大肠杆菌 第二步：标记噬菌体 T2噬菌体 含35S的大肠杆菌 含32P的大肠杆菌 含35S的噬菌体 含32P的噬菌体 子代噬菌体中无35S 分别用35S或32P标记噬菌体与大肠杆菌混合 经短时间保温后用搅拌器搅拌 离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质 细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性 35S标记的噬菌体 ： 上清液放射性很高， 沉淀物放射性很低。 上清液放射性很低， 沉淀物放射性很高。 实验中采用搅拌和离心等手段，目的是： 仅有图上的实验过程， (能或不能)说明蛋白质不是遗传物质，原因是 。 子代噬菌体中含32P 32P标记的噬菌体 让噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离。 不能 蛋白质外壳没有进入细菌体内 35S标记的实验 32P标记的实验 标记部位 放射性情况 上清液 沉淀物 有无放射性原因 蛋白质 很高 DNA 很低 蛋白质未进入细菌中 DNA进入细菌中 很高 很低 4. 实验结果： 5. 实验结论： 子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的，因此，DNA才是真正的遗传物质。 提醒：这个实验不能证明蛋白质不是遗传物质。（其蛋白质没有进入细菌） 1、若标记35S的实验中，离心后下方沉淀物中有放射性，可能的原因是？ 搅拌不充分， 仍有少量噬菌体外壳（35S）吸附在细菌表面 2、若标记32P的实验中，离心后上清液中有放射性，可能的原因是？ （1）保温时间过短，部分亲代噬菌体还未侵染大肠杆菌 （2）保温时间过长，部分子代噬菌体已释放 （3）搅拌过于剧烈，大肠杆菌细胞被破坏，释放出其中的子代噬菌体 思考讨论 1.科学家用含15N的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠杆菌培养T2噬菌体，待大肠杆菌解体后，15N（ ） A．不出现在子代噬菌体中 B．仅发现于子代噬菌体的DNA中 C．发现于子代噬菌体的外壳和DNA中 D．仅发现于子代噬菌体的外壳中 2.噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质需要（ ） A.噬菌体的DNA和氨基酸 B.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸 C.细菌的DNA和氨基酸 D.细菌的DNA和噬菌体的氨基酸 课堂检测 格里菲思肺炎链球菌体内转化实验： 加热杀死的S型菌体内有“转化因子”,是体外转化实验的基础。 艾弗里肺炎链球菌体外转化实验： 证明DNA是遗传物质，蛋白质不是。 赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染细菌实验： DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质。 证明DNA是遗传物质 只有DNA是遗传物质吗？ 蛋白质 RNA 分 离 感染 烟草 感染 烟草 实验 结果 出现病斑 不出现病斑 实验 结果 烟草花叶病毒的感染和重建实验 实验结论 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。 细胞生物含有： 病毒 DNA病毒 RNA病毒 遗传物质 是DNA 遗传物质 是RNA 绝大多数生物的遗传物质是DNA DNA是主要的遗传物质 某种生物的遗传物质是DNA或RNA，不能加“主要”二字。 总结：生物的遗传物质 DNA和RNA HIV 、SARS病毒、烟草花叶病毒、禽流感病毒、新型冠状病毒 但限于当时提纯技术的限制，很难完全获得完全不含蛋白质的纯DNA，也难以检测到低于0.02%的蛋白质。 23 （2）烟草的遗传物质是什么？ （1）动物和人体的遗传物质是什么？ （3）细菌的遗传物质是什么？ （4）一切生物的遗传物质是什么？ （5）病毒的遗传物质是什么？ DNA或RNA DNA DNA DNA 核酸（DNA或RNA） $$