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

第第 1 1 节节D D NN A A是是 主主 要要 的的 遗遗 传传 物物 质质主要内容对对遗遗传传物物质质的的早早期期推推断断噬噬 菌菌 体体 侵侵 染染 细细 菌菌 的的 实实 验验肺肺 炎炎 链链 球球 菌菌 的的 转转 化化 实实 验验问题探讨20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。讨论：1.你认为遗传物质可能具有什么特点？能贮存大量的遗传信息。能贮存大量的遗传信息。结构比较稳定。结构比较稳定。可以复制，并能传递给下一代。可以复制，并能传递给下一代。2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？能够知道蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢。能够知道蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢。将遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现将遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现对对 遗遗 传传 物物 质质 的的 早早 期期 推推 断断一提出“遗传因子”，总结遗传规律孟德尔孟德尔把“遗传因子”命名为基因约翰逊约翰逊提出基因在染色体上的假说萨萨 顿顿实验证明基因位于染色体上摩尔根摩尔根染色体的主要组成成分是 DNA和蛋白质1 12 23 34 45 52020世纪中叶世纪中叶对对 遗遗 传传 物物 质质 的的 早早 期期 推推 断断一20世纪20年代，大多数科学家认为：蛋白质是生物体的遗传物质。蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子；氨基酸多种多样的排列组合方式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。对对 遗遗 传传 物物 质质 的的 早早 期期 推推 断断一20世纪30年代，科学家发现：DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子；组成DNA的脱氧核苷酸有4种；每种脱氧核苷酸都有特定的碱基。胞嘧啶脱氧核苷酸C胸腺嘧啶脱氧核苷酸TA腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸G肺肺 炎炎 链链 球球 菌菌 的的 转转 化化 实实 验验二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。S S型细菌型细菌R R型细菌型细菌菌体菌体有多糖类的荚膜有多糖类的荚膜无多糖类的荚膜无多糖类的荚膜菌落菌落表面光滑表面光滑表面粗糙表面粗糙毒性毒性有有无无肺肺 炎炎 链链 球球 菌菌 的的 转转 化化 实实 验验二荚膜是某些细菌的细胞壁外面包荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌，感染人体或动物体后，炎链球菌，感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。内生活并繁殖。肺肺 炎炎 链链 球球 菌菌 的的 转转 化化 实实 验验二第一组不死亡第二组死亡第三组不死亡第四组死亡注射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+加热致死的S型细菌1 1.格格里里菲菲斯斯体体内内转转化化实实验验推断:已经加热杀死的S型细菌中，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转化因子。肺肺 炎炎 链链 球球 菌菌 的的 转转 化化 实实 验验二提出问题：转化因子是什么，是蛋白质，是DNA？蛋白质不能作为遗传物质的证据：蛋白质不能进行自我复制蛋白质在染色体中的含量往往是不固定的，分子结构也不稳定蛋白质不能遗传给后代关键思路：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。肺肺 炎炎 链链 球球 菌菌 的的 转转 化化 实实 验验二2 2.艾艾 弗弗 里里体体 外外 转转 化化实实 验验S型菌的细胞提取物DNA酶对照组蛋白酶RNA酶酯酶分 别 与R型 活 菌 混 合 培 养科学方法：自变量控制中的科学方法：自变量控制中的“加法原理加法原理”和和“减法原理减法原理”。加法原理：加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素。如比较过氧化氢在不同条件下的分解。减法原理：减法原理：与常态比较，人为去除某种影响因素。如艾弗里肺炎双球菌转化实验R+SR+SR+SR+SR实验结论实验结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。肺肺 炎炎 链链 球球 菌菌 的的 转转 化化 实实 验验二2 2.艾艾 弗弗 里里体体 外外 转转 化化实实 验验在在80-100 80-100 的温度范围内，蛋白质失活，的温度范围内，蛋白质失活，DNADNA双链解开；当温度恢双链解开；当温度恢复至室温后，复至室温后，DNADNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性无法恢复双链能够重新恢复，但蛋白质的活性无法恢复。S S型菌型菌荚膜荚膜控制荚膜形控制荚膜形成的成的X X基因基因加热加热杀死杀死被破坏的被破坏的S S型菌型菌X X基因吸附在基因吸附在R R型菌表面型菌表面X X基因进基因进入入R R型菌型菌重组重组R R型菌转化型菌转化成成S S型菌型菌噬噬 菌菌 体体 侵侵 染染 细细 菌菌 的的 实实 验验三C C、H H、O O、N N、S SC C、H H、O O、N N、P P（标记（标记3232P P）（标记（标记3535S S）实验方法：实验方法：同位素标记法同位素标记法噬噬 菌菌 体体 侵侵 染染 细细 菌菌 的的 实实 验验三选材的原因：选材的原因：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。病病毒毒侵侵染染细细菌菌的的过过程程吸附吸附注入注入DNADNA复制和复制和蛋白质合成蛋白质合成组装组装 释放释放噬噬 菌菌 体体 侵侵 染染 细细 菌菌 的的 实实 验验三病病毒毒侵侵染染细细菌菌的的过过程程噬噬 菌菌 体体 侵侵 染染 细细 菌菌 的的 实实 验验三噬噬 菌菌 体体 侵侵 染染 细细 菌菌 的的 实实 验验三制 备 含 有 放 射 性 标 记 噬 菌 体 过 程 示 意 图离心含含3535S S培养基培养基含含3535S S细菌细菌噬菌体侵染噬菌体侵染含含3535S S细菌细菌含含3535S S噬菌体噬菌体含含3232P P培养基培养基含含3232P P细菌细菌噬菌体侵染噬菌体侵染含含3232P P细菌细菌含含3232P P噬菌体噬菌体离心分别用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搅拌器搅拌3232P P标记的噬菌体3535S S标记的噬菌体离离心心检测上清液和沉淀物中的放射性物质上清液放射性很上清液放射性很高高，沉淀物放射性很沉淀物放射性很低低。上清液放射性上清液放射性很很低低，沉淀物放射性沉淀物放射性很很高高。细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性子代噬菌体子代噬菌体中无中无3535S S子代噬菌体子代噬菌体中含中含3232P P噬噬 菌菌 体体 侵侵 染染 细细 菌菌 的的 实实 验验三噬噬 菌菌 体体 侵侵 染染 细细 菌菌 的的 实实 验验三结论：结论：DNADNA才是噬菌体的遗传物质才是噬菌体的遗传物质保温时间过短，有一部分病毒的保温时间过短，有一部分病毒的DNADNA未侵入大肠杆菌，未侵入大肠杆菌，保保温温时间过长，有子代噬菌体释放出来，经搅拌后留在上清液中。时间过长，有子代噬菌体释放出来，经搅拌后留在上清液中。误差分析：误差分析：用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，沉淀物检测到放射性，原因？用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，上清液检测到放射性，原因？搅拌不充分，使一部分蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面搅拌不充分，使一部分蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面生物细胞生物非细胞生物类型真核生物原核生物多数病毒少数病毒实例真菌、所有动、植物蓝细菌、细菌等噬菌体等HIV、SARS病毒、烟草花叶病毒等核酸种类 遗传物质 结果 结论DNADNA和和RNARNADNADNA和和RNARNADNADNARNARNADNADNADNADNADNADNARNARNADNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质绝大多数生物遗传物质是绝大多数生物遗传物质是DNADNA，只有少部分病毒的遗传物质是，只有少部分病毒的遗传物质是RNARNA遗传物质小结课 堂 巩 固1.枯草杆菌具有不同类型，其中一种类型能合成组氨酸。将从这种菌中提取的某种物质，加入培养基中，培养不能合成组氨酸的枯草杆菌，结果获得了活的能合成组氨酸的枯草杆菌。这种物质可能是（）A.多肽 B.多糖 C.组氨酸 D.DNA 2.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明（）A.DNA是遗传物质 B.遗传物质包括蛋白质和DNAC.病毒中有DNA，但没有蛋白质D.细菌中有DNA，但没有蛋白质D DA A