【高中生物】DNA是主要的遗传物质课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

第3章第1节DNA是主要的遗传物质1提出“遗传因子”并总结遗传规律孟德尔2提出基因在染色体上的假说萨顿4实验证明基因位于染色体上摩尔根遗传物质的探索科学家发现：染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质5蛋白质和DNA，究竟哪一种是遗传物质？1、你认为遗传物质可能具有什么特点？遗传物质应储存大量遗传信息（分子量要大，具多样性）；可以准确地复制，并传递给下一代；结构比较稳定等等。将待定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现。2、你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？讨论蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。一.对遗传物质的早期推测氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。没发现其他大分子有类似的结构特点。20世纪20年代蛋白质是生物体的遗传物质。20世纪30年代人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子意识到DNA的重要性，但对DNA结构没有清晰认识。“我们不服！”艾弗里赫尔希格里菲思蔡斯

DNA是遗传物质的证据噬菌体侵染细菌的实验肺炎链球菌体内转化实验肺炎链球菌体外转化实验格里菲思艾弗里赫尔希蔡斯二.肺炎双球菌的转化实验（一）格里菲思的肺炎链球菌（体内）转化实验1.实验材料：小鼠、两种肺炎链球菌光滑（Smooth）有多糖荚膜有毒性S型细菌粗糙（Rough)无多糖荚膜无毒性R型细菌失去荚膜的保护，细菌容易被宿主免疫系统所清除肺炎链球菌R型菌（菌落粗糙）S型菌（菌落光滑）注射R型活细菌小鼠不死亡第一组注射S型活细菌小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌第二组注射加热致死的S型细菌小鼠不死亡第三组小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌第四组将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射（一）格里菲思的肺炎链球菌（体内）转化实验2.实验过程：（一）格里菲思的肺炎链球菌（体内）转化实验3.分析实验、得出结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促R型活细菌转化为S型细菌的活性物质——①对比第一、二组的实验现象，这说明了什么？④什么因素使活R型细菌转变成活的S型细菌？由于体内有活的S型细菌的作用。活的R型细菌转变成了活的S型细菌。加热杀死的S型细菌中的某种物质使活的R型细菌发生了转化。②第四组小鼠为什么会死亡呢？③第四组活的S型细菌如何出现？S型活细菌会使小鼠死亡。

结论：转化因子课堂练习：关于格里菲思的肺炎链球菌转化实验，下列叙述错误的是（）S型活细菌会导致小鼠死亡而R型活细菌不会致死R型细胞无荚膜，在培养基上生长成的菌落边缘粗糙加热杀死的S型细菌含有一种转化因子，可使R型活细菌转化成S型菌本实验证明了DNA是遗传物质√多糖脂质蛋白质RNADNA……S型细菌思考：要确定“转化因子”是什么，关键思路是什么？关键思路：把S型细菌的蛋白质、DNA等待测物质彼此分开，

单独的、直接的观察它们的作用。遗憾：格里菲斯的实验只证实S型细菌含携带遗传信息的“转化因子”，却没弄清“转化因子”到底是哪种物质！方案一：将S菌各种待测物质分离提纯，分别与R菌混合培养，观察结果；方案二：获得S菌的细胞提取物，设法去除某种物质后再与R菌混合培养，观察结果。——

加特定自变量——

减特定自变量资料：艾弗里得知这个实验后，敏感地意思到自己找到了一个解决“什么是遗传物质”问题的好实验，他采用上述方案二进行新的实验。第二至四组第五组第一组（二）艾弗里的肺炎链球菌（体外）转化实验有R型细菌的培养基S型细菌的细胞提取物+S型细菌混合R型细菌除去大部分糖类、蛋白质和脂质含DNA有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取液+S型细菌混合有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取液+混合DNA酶蛋白酶（或RNA酶、酯酶）R型细菌只有R型细菌不足：无法彻底去除某种物质，剩余物种类还很多。改进：利用酶解法除去特定物质。DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质；

（DNA是“转化因子”）2.被转化的R型菌只是少量，在培养后既有R型细菌又有S型细菌的培养基中，R型菌的菌落占多数；注意：1.艾弗里的体外转化实验既证明了DNA是遗传物质，

同时证明了蛋白质等不是遗传物质；艾弗里实验的结论：艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由于艾弗里实验中无法真正提取出的纯DNA来进一步验证遗传物质就是DNA，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。美国遗传学家赫尔希和助手蔡斯提供了一个更有说服力的实验：三.噬菌体侵染细菌的实验噬菌体结构模式图

T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部核心是DNA。（课本45页相关信息）1.噬菌体的结构侵入别的细菌注入复制、合成吸附组装释放吸附注入复制、合成组装释放2.噬菌体侵染细菌的过程3.研究方法:——放射性同位素标记技术蛋白质的组成元素：DNA的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P

（含S）（含P）——若用32P标记，其DNA会有放射性——若用35S标记，其蛋白质会有放射性关键：单独观察DNA或蛋白质的作用标记噬菌体方法：直接用含有放射性同位素的培养基来培养噬菌体。×先培养细菌：在含有放射性同位素32P(或35S)的培养基中培养细菌；再培养噬菌体：用上述细菌培养T2噬菌体，即可制备含32P(或35S)的噬菌体√在新形成的噬菌体中没有检测到35S细菌裂解沉淀物的放射性很低上清液的放射性很高搅拌后离心35S标记的噬菌体与细菌混合35S标记的噬菌体4.实验过程（一）用标记的噬菌体侵染未标记的细菌混合：搅拌：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。离心:结论：蛋白质外壳没有进入宿主细胞，在噬菌体遗传中蛋白质没起作用。在新形成的部分噬菌体中检测到32P细菌裂解沉淀物的放射性很高上清液的放射性很低搅拌后离心32P标记的噬菌体与细菌混合32P标记的噬菌体结论：噬菌体侵染细菌时，DNA进入宿主细胞中，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代DNA遗传的，DNA才是噬菌体的遗传物质。4.实验过程（二）亲代噬菌体上清液(主要是噬菌体外壳)沉淀物(主要是被侵染的大肠杆菌)细菌裂解释放出的子代噬菌体有无放射性35S-蛋白质32P-DNA放射性高放射性低没有检测到35S放射性低放射性高检测到32P1.

35S标记的一组，为什么沉淀中出现了放射性？2.

32P标记的一组，为什么上清液中出现了放射性？搅拌不充分，仍有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面a.保温时间过短，部分噬菌体DNA还未侵染到细菌细胞内；b.保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖，后子代噬菌体释放出来；噬菌体侵染细菌的实验——拓展思考：3.实验能否用32P和35S同时标记噬菌体？不能，同时标记会无法单独观察DNA和蛋白质各自的作用。噬菌体侵染细菌进行增殖时，噬菌体的DNA复制及其蛋白质合成需要原料、能量、酶、核糖体等条件，其中噬菌体DNA复制是由________提供了DNA模版；核苷酸、氨基酸等原料由__________提供；能量、酶由________提供；合成噬菌体蛋白质是在_________的核糖体上合成。噬菌体细菌细菌细菌1、艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料，以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？

个体小，结构简单，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，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。

繁殖快，细菌20-30min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。2、从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？在实际操作过程中最大的困难是什么？

艾弗里在每个实验组中特异性地去除某种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。最大的困难是，如何彻底去除细胞中含有的某种物质（如糖类、脂质、蛋白质等）科学方法：自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”加法原理:与常态相比，人为增加某种影响因素(自变量)减法原理:与常态相比，人为去除某种影响因素(自变量)常态例一：分别增加三种自变量加法原理例二：常态用酶特异去除一种物质减法原理四.RNA是遗传物质的实验证据少数病毒的遗传物质是RNASARS病毒艾滋病病毒流感病毒

烟草花叶病毒(TMV)是由RNA和蛋白质组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。感染烟草感染烟草出现病斑不出现病斑实验结论：烟草花叶病毒（RNA病毒）的遗传物质是RNA蛋白质RNA分离

烟草花叶病毒（RNA和蛋白质）烟草花叶病毒侵染实验绝大多数生物以DNA为遗传物质，极少数