2025届高三生物一轮复习课件第17讲 DNA是主要的遗传物质

思 维 导 学 19世纪中期，孟德尔通过豌豆杂交实验 证明了生物的性状是由遗传因 子控制的。 探索遗传物质的过程 20世纪初期，摩尔根通过果蝇杂交 实验证明了：基因位于 染 色体 上。 20世纪中叶，科学家发现：染色体 主要由 蛋白质和DNA组成。 染色体 蛋白质 DNA 大多数科学家认为 蛋_白_质__是生物体的遗 传物质 人们认识到组成DNA分子的脱氧核苷酸有4 种， 但是认为 蛋_白质__是遗传物质的观点 仍占主导地位 20世纪20年代 20世纪30年代 蛋白质是生物体的遗传物质 遗传物质需要具备的条件 （1）在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制 自 己，使得前后代 具有一定的连续性； （2） 能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程； （3）具有贮存大量遗传信息的潜在能力； （4） 结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后 还能继续复制，并能遗传给后代。 一、格里菲思的肺炎链球菌的（体内）转化实验 1. 实验材料：两种肺炎链球菌 S型（Smooth） 菌的菌体有多糖 类的荚膜，表面光滑，有致病性。 可使小鼠患肺炎，小鼠并发败血 症死亡。 R型（Rough） 菌菌 体无荚膜粗糙，无 致病性 多糖类荚膜 2.肺炎链球菌 的转化过程 实验推断：加热 杀死的S型细菌 体内存在某种能 将R型活细菌转 化为有毒的S型 活细菌的活性物 质——转化因子。 拓展： 加热致死的作用原理：蛋白质和核酸对于高温的耐受力是 不同的。在80-100℃的温度范围内，蛋白质失活，DNA双 链解开；当温度降至55℃以下时，DNA双链能够重新恢复， 但蛋白质的活性不能恢复。 拓展： 肺炎链球菌转化实验的实质 杀死的S 型细菌 但究竟哪一个才是转化因子呢？那如何才能在这些物质 中将它找出来呢？你有何想法？ 在加热杀死的S型细菌中含有哪些物质？ DNA 蛋白质 RNA 多糖 脂类 二、艾弗里的肺炎链球菌的转化实验 1. 艾弗里的思路 （1）将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂 质，制成细胞提取物。 （2）将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中，混合培养。 （3）对细胞提取物分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶进行不同的处理后与R 型细菌混合培养。 （4）用DNA酶处理后提取物后再与R细菌混合培养。 主要思想：逐一去除每种物质，观察实验结果，找寻出转化因子。 补充知识： 生物催化功能的RNA RNAse / DNAse 水解核酸的酶 核酶 核酸酶 化学本质是蛋白质 RNA酶 RNA水解酶，能水解RNA链中的磷酸二酯键 降解特异性的RNA序列 DNA酶 DNA水解酶，能水解DNA链中的磷酸二酯键 蛋白酶 是水解蛋白质肽链的一类酶的总称，能水解蛋白质里面的肽键 酯酶 水解脂类的水解酶 与含有R型细菌的培养基混合 与含有R型细菌的培养基混合 与含有R型细菌的培养基混合 与含有R型细菌的培养基混合 与含有R型细菌的培养基混合 添加蛋 白酶 添加 RNA酶 添加 酯酶 添加 DNA酶 2. 艾弗里的实验过程分析 S 型 细 菌 的 提 取 物 思考：1.第一组实验起到什么作用？ 2.第二至第四组实验中分别用了蛋白酶、RNA酶、酯酶的作用是什么？ 3. 综合第二至第四组实验能否说明DNA就是转化因子？ 4.第五组实验的目的是什么？ 2. 艾 弗 里 的 实 验 过 程 与含有R型细菌的培养基混合 与含有R型细菌的培养基混合 与含有R型细菌的培养基混合 与含有R型细菌的培养基混合 与含有R型细菌的培养基混合 培养基中出现两种菌落 培养基中出现两种菌落 培养基中出现两种菌落 培养基中出现两种菌落 培养基中没有出现S型菌落 未处理 添加蛋 白酶 添加 RNA酶 添加 酯酶 添加 DNA酶 2. 艾弗里的实验过程分析 S 型 细 菌 的 提 取 物 实验结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化 的物质。 3. 艾弗里的实验结论 T2噬菌体中 60%是蛋白质， 40%是DNA。 对这两种物 质的分析表 明， 仅蛋白 质分子中含 硫， 磷几乎 都存在于 DNA分子中 三、噬菌体侵染大肠杆菌的实验 1. T2噬菌体的结构模式图 2. T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程 注入 DNA复制 和蛋白质 合成 吸附 释放 组装 （1）分别在含有放射性同位素35S和放射性同位素的32P的培养 基上培养大肠杆菌。 （2）用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到蛋白质含有35S标记 的噬菌体或DNA含有32P标记的噬菌体。 （3）分别用35S 或32P的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。 3. 赫尔希和蔡斯的实验思路和步骤 （放射性同位素标记法） 搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的菌体与细菌分离，离心的 目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的 沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。 3. 赫尔希和蔡斯的实验过程（放射性同位素标记法） 3. 赫尔希和蔡斯的实验过程（放射性同位素标记法） 在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA， 而不是蛋白质，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。 实验结论： DNA是遗传物质 噬菌体侵染细菌的实验表明 4. 赫尔希和蔡斯的实验结论 深挖教材 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌， 理论上沉淀物中不含放射性， 但实际上含有少量放射性的原因是什么？ 提示 可能由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体外壳仍吸附 在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了少量 的放射性。 (思考与讨论) 尽管艾弗里、 赫尔希等人的实验方法不同， 但其 最关键的实验设计思路却有共同之处， 你能否具体指出？ 提示 最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单 独地、直接地去观察DNA和蛋白质的作用。 四、烟草花叶病毒侵染烟草叶片实验 实验结论： RNA是遗传物质 五、DNA是主要的遗传物质 在自然界，所有的动物、植物以及细菌、蓝细菌等具细胞结构 的生物均含有DNA ，其遗传物质都是DNA 。病毒没有细胞结构， 通常由核酸与蛋白质外壳构成。依据病毒体内核酸的种类，可将病 毒分为DNA病毒和RNA病毒。大多数病毒是DNA病毒，如T2噬菌 体；少数病毒不含有DNA ，而含有RNA ，如烟草花叶病毒、流感 病毒和艾滋病病毒（HIV)。 结论： DNA是 主要的遗传物质， 极少数病毒的遗传物是RNA。 生物种类 项目 真核生物 原核生物 病毒 核酸 DNA和RNA DNA和RNA DNA或RNA 遗传物质 DNA DNA DNA或RNA 碱基 5种 5种 4种 核苷酸 8种 8种 4种 知识回顾： 谢谢！ $$