3.1 DNA是主要的遗传物质课件-【知识精研】高一下学期生物人教版必修2

孟德尔：提出“遗传因子”，并得出分离和自由组合定律。约翰逊：把“遗传因子”命名为“基因”。人类是怎样认识到基因的存在的遗传因子可以遗传给后代，并可以控制后代性状的。遗传因子即基因：遗传物质。萨顿：提出“基因在染色体上”的假说。摩尔根：通过实验证明了“基因在染色体上”。基因在哪里？

自从摩尔根提出基因的染色体理论以后，基因在人们的认识中不再是抽象的“因子”，而是存在于染色体上的一个个单位。但是基因到底是什么呢？摩尔根在他的《基因论》一书的末尾说：“我们仍然很难放弃这个可爱的假设：就是基因之所以稳定，是因为它代表着一个有机的化学实体。”这个假设能成立吗？第三章

基因的本质第一节

DNA是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期推测蛋白质是由

连接而成的大分子其中，氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。20世纪20年代20世纪30年代DNA是由

种

聚合而成的生物大分子每种脱氧核苷酸都有特定的碱基

1946年诺贝尔化学奖：证明酶的本质是蛋白质。在当时对蛋白质的研究很热门，蛋白质是遗传物质占主流观点！！而由于对DNA的结构没有清晰的了解，核酸权威专家认为DNA是单调重复的分子，无特异性，缺乏信息携带能力。多种氨基酸4脱氧核苷酸20世纪初，肺炎大爆发，美国每年有5万人因肺炎去世。而引发肺炎的罪魁祸首是肺炎链球菌。

肺炎链球菌能引起人的肺炎和呼吸系统的疾病。对小鼠也有极大的杀伤力，使小鼠患肺炎，并发败血症死亡。肺炎链球菌小鼠死亡二、肺炎链球菌的转化实验美.艾弗里英.格里菲斯肺炎链球菌S型光滑R型粗糙有荚膜（有致病性）无荚膜（无致病性）二、肺炎链球菌的转化实验——体内转化实验1.格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验R型活细菌S型活细菌小鼠不死亡（第一组）小鼠死亡（第二组）S型活细菌加热杀死的S型细菌小鼠不死亡（第三组）R型活细菌+加热杀死的S型细菌小鼠死亡（第四组）S型活细菌二、肺炎链球菌的转化实验——体内转化实验1.格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验加热杀死S型菌加热杀死的S型菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——“转化因子”R型活菌S型活菌转化多糖脂质蛋白质RNADNA……多糖蛋白质RNADNA脂质加热杀死的S型菌体内含有多种物质，究竟谁是转化因子？格里菲斯推断：二、肺炎链球菌的转化实验——体内转化实验1.格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验问题：细胞中哪种物质是转化因子？如何设计实验证明？多糖加热杀死的S型细菌脂类蛋白质RNADNA把S型细菌的各种物质分开，单独的、直接的观察它们的作用。含R型细菌的培养基分别加入R型细菌？S型细菌？观察菌落产生情况加法原理含R型细菌的培养基提取液全部加入加入酶除去特定物质R型细菌？S型细菌？观察菌落产生情况减法原理因当时的技术有限，并不能彻底提纯这些物质。因此用酶解法，将物质单个排除，观察剩余提取物的转化活性来寻找转化因子。二、肺炎链球菌的转化实验——体外转化实验2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验减法原理加法原理含义：与常态比较，人为增加某种影响因

素的称为“加法原理”。举例：“比较过氧化氢在不同条件下的

分解”

含义：与常态比较，人为去除某种影响因

素的称为“减法原理”。

举例：“艾弗里的肺炎链球菌转化实验”每个实验组特异性去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质。对照组实验组实验组实验组对照组实验组实验组科学方法P46

艾弗里及同事将加热致死的S型菌破碎后，设法除去绝大部分蛋白质、糖类、和脂质，制成细胞提取物。第一组R型细菌S型细菌有R型细菌的培养基S型细菌的细胞提取物+混合第二至第四组R型细菌S型细菌有R型细菌的培养基S型细菌的细胞提取物+混合蛋白酶(或RNA酶、酯酶)第五组只长R型细菌有R型细菌的培养基S型细菌的细胞提取物+混合DNA酶剩下：DNA、RNA、少量蛋白质、糖类、脂质等（1）实验结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质（2）转化原理和实质：①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。②被转化的R型菌只是少量，培养基中R型菌的菌落占多数。转化的原理和实质转化原理转化实质加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活；DNA在加热过程中，双链解开，当缓慢冷却后，其结构可恢复。S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。三、噬菌体侵染细菌的实验赫尔希蔡斯1952年噬菌体利用放射性同位素标记技术T2噬菌体一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒T2噬菌体侵染大肠杆菌注入遗传物质裂解大肠杆菌释放侵染下一个大肠杆菌？？三、噬菌体侵染细菌的实验35S32P实验采用放射性同位素标记法，分别标记的是蛋白质的S元素和DNA的P元素，能不能标记C、H、O、N？为什么？三、噬菌体侵染细菌的实验35S如何将噬菌体中的蛋白质标记上35S和DNA标记上32P？可不可以直接放在培养基中培养？不可以，因为T2噬菌体营寄生生活，无法独立生存。故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。加入含有放射性同位素35S的甲硫氨酸大肠杆菌含有放射性同位素35S标记的大肠杆菌未标记的噬菌体侵染已被35S标记的大肠杆菌得到被35S标记的噬菌体三、噬菌体侵染细菌的实验32P如何将噬菌体中的蛋白质标记上35S和DNA标记上32P？可不可以直接放在培养基中培养？不可以，因为T2噬菌体营寄生生活，无法独立生存。故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。加入含有放射性同位素32P的脱氧核苷酸大肠杆菌含有放射性同位素32P标记的大肠杆菌未标记的噬菌体侵染已被32P标记的大肠杆菌得到被32P标记的噬菌体三、噬菌体侵染细菌的实验：上清液放射性很高，子代噬菌体中无35S35S标记的噬菌体侵染未被标记的细菌搅拌使吸附在细菌上的噬菌体颗粒与细菌分离离心沉淀物放射性很低。说明蛋白质未进入大肠杆菌三、噬菌体侵染细菌的实验让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌搅拌使吸附在细菌上的噬菌体颗粒与细菌分离离心说明DNA进入了大肠杆菌上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。子代噬菌体中含32P三、噬菌体侵染细菌的实验让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是噬菌体的遗传物质赫尔希和蔡斯的实验表明：三、噬菌体侵染细菌的实验35S标记的实验发现沉淀物中也有放射性，可能是什么原因造成的？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。32P标记的实验发现上清液中也有放射性，可能是什么原因造成的？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思考：目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。只有DNA是遗传物质吗？HIV、烟草花叶病毒TMV是由RNA和蛋白质组成的，哪种物质是遗传物质？四、DNA是主要的遗传物质蛋白质RNA患病不患病得到全新病毒不能得到病毒RNA病毒还有：新冠病毒艾滋病病毒流感病毒SARS病毒细胞结构生物原核生物真核生物遗传物质是DNA非细胞结构生物遗传物质是RNA含DNA的病毒含RNA的