【课件】DNA是主要的遗传物质+课件高一下学期生物人教版必修2

第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质1909年：摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于染色体上。19世纪中期：孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由遗传因子控制。1903年：萨顿通过对蝗虫细胞观察得出假说：基因位于染色体上。20世纪中期：科学家发现：染色体主要组成成分：DNA和蛋白质。基因的追寻记DNA?蛋白质情景材料20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由蛋白质和DNA组成。究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物界激烈的讨论你认为遗传物质应该具有什么特点？①储存大量的遗传信息②可以准确地复制，并传递给下一代③可以控制生物的性状；④结构比较稳定等1.20世纪20年代

——蛋白质是遗传物质氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息2.20世纪30年代后——DNA是遗传物质基本单位：脱氧核糖核苷酸

对遗传物质的早期推测:是蛋白质！是DNA赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验格里菲思艾弗里赫尔希蔡斯向“遗传物质是蛋白质”提出挑战的科学家们：“我们表示怀疑！”1.科学家：格里菲思2.实验材料：肺炎链球菌、小鼠项目S型细菌R型细菌菌落菌体

有无毒性表面光滑

表面粗糙

有毒，可致病，使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡无毒（P43）多糖类的荚膜实验一：格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验无荚膜不死亡死亡不死亡死亡注射R型活细菌注射S型活细菌注射加热致死的S型细菌R型活细菌与S型死细菌混合后注射说明加热致死的S型细菌无毒S型细菌有毒R型细菌无毒说明R型细菌转化成了S型细菌R活+S死→S活实验一：格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验说明R型细菌转化成了S型细菌起死回生？改头换面？第一组第二组第三组第四组S型死R型活

转化因子S型活

改头换面？多糖脂类蛋白质RNADNA谁在转化实验中起作用，转化因子究竟是什么物质？如果是你会怎么设计实验思路？加热杀死的S型细菌结论：已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。S型死细菌多糖脂类蛋白质DNA分别与R型活细菌混合培养实验二：艾弗里的体外转化实验由于技术有限，无法实现各物质的分离！加法原理×RNA1.艾弗里的实验思路（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。实验二：艾弗里的体外转化实验细胞提取物：少量蛋白质、脂质和RNA、DNAS型死细菌细胞提取物+蛋白酶细胞提取物+RNA酶细胞提取物+酯酶细胞提取物+DNA酶分别与R型活细菌混合培养实验二：艾弗里的体外转化实验1.实验者：艾弗里2.实验材料：肺炎链球菌减法原理√科学方法：与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验：

与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、

滴加肝脏研磨液的处理自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”（P46）

与常态相比，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。艾弗里的肺炎链球菌转化实验：

每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质。第一组有R型细菌的培养基S型细菌的细胞提取物+第二至四组有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取物+混合混合第五组有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取物+混合DNA酶蛋白酶（或RNA酶、酯酶）S型细菌R型细菌S型细菌R型细菌只长R型细菌对照原则、单一变量原则实验结论（1）DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。（2）蛋白质等其他物质不是遗传物质。实验二：艾弗里的体外转化实验改头换面对照组改头换面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；3.仅仅是S型细菌的DNA不能使小鼠致死。1、实验材料：病毒（T2噬菌体）实验三：噬菌体侵染细菌的实验蛋白质外壳DNA组成：蛋白质外壳（60％）和DNA（40％）2.生活方式：专门寄生于大肠杆菌中阅读P45相关信息3.繁殖特点：仅将遗传物质导入大肠杆菌，其他物质保留在大肠杆菌外。吸附注入合成组装释放噬菌体吸附在细菌表面把遗传物质注入到细菌细胞利用细菌的化学成分和酶系统合成出噬菌体的DNA、蛋白质新合成的DNA、蛋白质组装成很多噬菌体细菌解体，释放出噬菌体噬菌体侵染细菌的过程：

问题1：进入大肠杆菌的遗传物质有几种可能？假设1：噬菌体的蛋白质外壳进入细菌，DNA未进入假设2：噬菌体的DNA进入细菌，蛋白质外壳未进入假设3：噬菌体的DNA和蛋白质外壳都进入了细菌问题2：DNA和蛋白质无法看到，用什么方法

判断哪种物质进入了？放射性同位素标记法分别标记DNA和蛋白质，通过检测放射性出现在哪里，进而判断是哪种物质进入了大肠杆菌。DNA蛋白质大肠杆菌DNA蛋白质大肠杆菌问题3：应标记DNA和蛋白质的什么元素？32P35S问题4：可以用14C、13H、8O或15N等标记吗？问题5：能不能同时用32P和35S标记噬菌体？问题6：如何标记噬菌体？能否在含放射性

同位素的培养基中标记噬菌体？不可以，噬菌体是病毒，营寄生生活，无法单独在培养基上存活，应用含被标记的大肠杆菌培养基培养噬菌体。实验过程：

大肠杆菌＋含35S的培养基→含35S的大肠杆菌大肠杆菌＋含32P的培养基→含32P的大肠杆菌第二步：标记T2噬菌体噬菌体＋含35S的大肠杆菌→含35S的噬菌体噬菌体＋含32P的大肠杆菌→含32P的噬菌体第一步：标记大肠杆菌第三步：用已标记噬菌体侵染未标记的大肠杆菌保温目的：使噬菌体完成侵染过程搅拌目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离离心目的：让上清液中析出较轻的噬菌体颗粒，而沉淀物中留下被感染的大肠杆菌上清液：噬菌体（剩余部分）沉淀物：大肠杆菌（及注入部分）可能的结果分析

第一组实验（35S标记跟踪蛋白质）第二组实验（32P标记跟踪DNA）假设1：注入的是蛋白质，DNA未进入上清液：上清液：沉淀物：沉淀物：假设2：注入的是DNA，蛋白质未进入上清液：上清液：沉淀物：沉淀物：假设3：DNA和蛋白质都进入上清液：上清液：沉淀物：沉淀物：放射性很高无放射性放射性很高无放射性放射性很高无放射性放射性很高无放射性放射性很高无放射性放射性很高无放射性上清液：噬菌体（剩余部分）沉淀物：大肠杆菌（及注入部分）跟踪噬菌体的蛋白质第一组实验：放射性标记的噬菌体蛋白质外壳没有进入大肠杆菌

第一组实验（35S标记跟踪蛋白质）假设2：注入的是DNA，蛋白质未进入上清液：放射性很高沉淀物：无放射性跟踪噬菌体的DNA第二组实验：放射性标记的噬菌体DNA进入了大肠杆菌

第二组实验（32P标记跟踪DNA）假设2：注入的是DNA，蛋白质未进入上清液：无放射性沉淀物：放射性很高第二组实验实验结果与结论：第一组实验亲代噬菌体32P标记DNA35S标记蛋白质大肠杆菌内有32P标记DNA无35S标记蛋白质子代噬菌体DNA有32P标记外壳蛋白质无35S实验结论子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。DNA是噬菌体的遗传物质。实验三：噬菌体侵染细菌的实验搅拌不充分理论上上清液沉淀物其中一个大肠杆菌实际上①35S标记的一组，为什么沉淀中出现了放射性？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。保温时间长理论上上清液沉淀物实际上部分噬菌体未侵染大肠杆菌部分噬菌体释放出来释放实际上保温时间短②32P标记的一组，为什么上清液中出现了放射性？流感病毒只有DNA是遗传物质吗？烟草花叶病毒蛋白质RNARNA蛋白质新冠病毒如果你是科学家，请设计实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？实验四：格勒和施拉姆的烟草花叶病毒实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质分别侵染健康烟草植株患病不患病得到病毒不能得到病毒：RNA蛋白质实验四：格勒和施拉姆的烟草花叶病毒实验RNA裸露的感染效率很差，如何改进实验？TMV1TMV2TMV2RNA2蛋白质2蛋白质1+RNA2TMV2TMV1RNA1蛋白质1蛋白质2+RNA1TMV1：结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。不同生物体内遗传物质绝大多数生物的遗传物质是

；只有少部分生物的遗传物质是

。DNARNADNA是主要的遗传物质。DNARNADNA生物类型遗传物质实例有细胞结构的生物真核生物玉米、小麦、人原核生物乳酸菌、蓝藻无细胞结构的生物DNA病毒T2噬菌体RNA病毒烟草花叶病毒、HIV(人类免疫缺陷病毒)、流感病毒、SARS病毒、新型冠状病毒等知识小结

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