【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.pptx

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1、3.1 DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质教学目标1.阐明DNA是主要的遗传物质的探索过程。2.说明DNA是主要的遗传物质。3.说明自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”。4.认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程，认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用。基因的本质孟德尔：发表植物杂交实验18661866年年1 1891891年年科学家科学家19031903年年19101910年年1928194419281944年年格里菲斯格里菲斯和艾弗里和艾弗里19521952年年赫尔希赫尔希和蔡斯和蔡斯人们就已经观察到了染色体、细胞的有丝分裂和减数分裂。萨顿：提出基因在染色体上的假说

2、摩尔根：证明了基因在染色体上格里菲斯和艾弗里：证明遗证明遗传物质是传物质是DNADNA，而非，而非蛋白质蛋白质赫尔希和蔡斯：用噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质新课导入作为遗传物质应满足的四个条件能够自我复制，使前后代保持一定的连续性；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；能贮存大量遗传信息；结构比较稳定，但又能产生可遗传的变异。染色体既含核酸也含蛋白质，那携带遗染色体既含核酸也含蛋白质，那携带遗传信息的分子究竟是什么？传信息的分子究竟是什么？新课导入S S型细菌型细菌R R型细菌型细菌光滑Smooth粗糙Rough有多糖类的荚膜无多糖类的荚膜有毒性，可致死(使人患肺炎

3、,使老鼠患败血症)无毒性形态形态结构结构毒性毒性多糖类荚膜菌落菌落R型肺炎链球菌S型肺炎链球菌肺炎双球菌类型肺炎双球菌类型肺炎链球菌的转化实验注射R型活细菌第一组注射S型活细菌第二组注射加热杀死的S型细菌第三组R型菌+加热杀死的S型细菌第四组体内转化实验体内转化实验（1928年）年）1、实验的自变量是什么？如何进行对照？不同对照的结论是什么？、实验的自变量是什么？如何进行对照？不同对照的结论是什么？2、对于、对于D组的实验结果你怎么解释，你会做出怎样的假设？组的实验结果你怎么解释，你会做出怎样的假设？肺炎链球菌的转化实验假说二：R菌以某种方式使加热杀死的S型菌“复活”假说三：在死亡的S菌作用下

4、，R菌突变为S菌假说五：死亡S型菌的“某物质”进入R型菌，使其转化为活S菌合成出荚膜假说一：少量残余S菌大量繁殖假说四：死菌刺激小鼠体内产生免疫物质，后者刺激菌突变成了菌 建立假说要注意一定的有效性高温使蛋白质结构破坏不可逆假说肺炎链球菌的转化实验资料：格里菲思了解到肺炎双球菌有很多类型，S菌有-S、-S、-S，R菌有-R、-R、-R,且自然状态下会有S菌突变为同型同型R菌，如：-S可突变为-R，但不会突变为-R。转化实验中用到的材料是-R菌与-S菌，且第四组实验小鼠体内提取出来的活S菌为-S假说三：在死亡的S菌作用下，R菌突变为S菌假说五：死亡S型菌的“某物质”进入R型菌，使其转化为活S菌合

5、成出荚膜假说四：死菌刺激小鼠体内产生免疫物质，后者刺激菌突变成了菌推断：推断：已经被加热杀死的已经被加热杀死的S S型细菌中，含有某种促成这一转化的活性物质型细菌中，含有某种促成这一转化的活性物质转化因子转化因子。肺炎链球菌的转化实验加热杀死的S型细菌提取液去除大部分多糖、蛋白质、脂质对照+蛋白酶+RNA酶+酯酶+DNA酶能够转化能够转化能够转化能够转化不能转化不能转化只有只有DNADNA酶能阻止转化实验，表明酶能阻止转化实验，表明DNADNA极有可能就是细胞提取物中有活性的转化因子极有可能就是细胞提取物中有活性的转化因子获得细胞提取液分别处理后与活的R型细菌混合，进行转化测试实验肺炎链球菌的

6、转化实验体体外外转化实验转化实验艾弗里、迈克劳德、麦卡蒂在实验医学杂志上共同发表论文“诱导肺炎球菌型转化的物质化学本质的研究”，从生物学上讲这是20世纪最重要的科学论文。因为如果没有这篇文章确认DNA重要的地位作为基础，就不会有DNA双螺旋结构的研究。在论文的结尾处写道：本文提出的证据支持以下观点：脱氧核糖类型的核酸是肺炎链球菌转化因子的基本单位。但限于当时提纯技术的限制，很难完全获得完全不含蛋白质的纯DNA，也难以检测到低于2%的蛋白质。所以艾弗里和麦卡蒂在继续想办法改进实验，采用稀释的方法发采用稀释的方法发现当蛋白质逐渐下降的时候，转化活性并没有下降现当蛋白质逐渐下降的时候，转化活性并没有

7、下降，这一点也可以说明蛋白质不是转化因子。肺炎链球菌的转化实验u在对照实验中控制自变量，可以采用“加法或减法原理”；u与常态比较，人为增加某种影响因素的称为加法原理。例如在必修一酶一节中“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，与对照组相比，实验组分别做了加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，利用了“加法原理”；u与常态相比，人为去除某种影响因素的称为减法原理。例如在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，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，这利用了“减法原理”。加法原理和减法原理1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了另一

8、个更具有说服力的实验.u证明遗传物质是DNA还是蛋白质的实验中，最关键的设计思路是什么？将蛋白质与将蛋白质与DNADNA分开，单独、直接地观察它们的作用。分开，单独、直接地观察它们的作用。噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验uT2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，头部和尾部的外壳是由蛋白质构成，头部含有DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后，会在自身遗传物质作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解释放出大量的噬菌体。u在T2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是DNA。对这两种物质的分析表明：仅蛋白质分子中含有S，P几

9、乎都存在于DNA分子中，用放射性同位素32P和35S可以分别给DNA和蛋白质带上不同的标记。蛋白质（蛋白质（C C、H H、O O、N N、S S）DNADNA （C C、N N、O O、N N、P P）噬菌体侵染细菌的实验标记的亲代标记的亲代T T2 2遗传物质的条件遗传物质的条件能自我复制，保持连续性能自我复制，保持连续性；能指导蛋白质合成来控制性状；能指导蛋白质合成来控制性状子代子代T T2 2是否有放射性是否有放射性实验结论？实验结论？用什么标记？用什么标记？如何标记？如何标记？不能同时标记两种物质，当时的技术无法区分二者的放射性。不能同时标记两种物质，当时的技术无法区分二者的放射性。

10、子代在哪儿？子代在哪儿？如何保证子代所处位置？如何保证子代所处位置？实验结果实验结果？噬菌体侵染细菌的实验u实验结果实验结果：3535S S标记的一组，上清液放射性较高，沉淀物放射性较低标记的一组，上清液放射性较高，沉淀物放射性较低 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器搅拌离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性35S标记的噬菌体进一步观察：大肠杆菌裂解释放出的子代噬菌体中，检测不到进一步观察：大肠杆菌裂解释放出的子代噬菌体中，检测不到3535S S标记的蛋白质。标记的蛋白质。噬菌体侵染细菌的实验32P标记的噬菌体分别用35S或32P标

11、记噬菌体与大肠杆菌混合经短时间保温后用搅拌器搅拌离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性u实验结果实验结果：3232P P标记的一组，上清液放射性较低，沉淀物放射性较高。标记的一组，上清液放射性较低，沉淀物放射性较高。进一步观察：大肠杆菌裂解释放出的子代噬菌体中，可以检测到进一步观察：大肠杆菌裂解释放出的子代噬菌体中，可以检测到3232P P标记的标记的DNADNA。噬菌体侵染细菌的实验标记的亲代标记的亲代T T2 2子代子代T T2 2是否是否有放射性有放射性实验结论？实验结论？3535S S标记的一组，上清液放射性较高，沉淀物放射性较低。标记的一组，上清液放射性

12、较高，沉淀物放射性较低。3232P P标记的一组，上清液放射性较低，沉淀物放射性较高。标记的一组，上清液放射性较低，沉淀物放射性较高。进一步观察发现：大肠杆菌裂解释放出的子代噬菌体中，可以检测到进一步观察发现：大肠杆菌裂解释放出的子代噬菌体中，可以检测到3232P P标记的标记的DNA,DNA,但却检测不到但却检测不到3535S S标记的蛋白质。标记的蛋白质。亲代噬菌体亲代噬菌体原宿主细菌内原宿主细菌内子代噬菌体子代噬菌体实验结论实验结论32P标记的DNA无32P标记的DNADNA有32P标记DNA是噬菌体的遗传物质35S标记的蛋白质无35S标记的蛋白质蛋白质外壳无35S标记噬菌体侵染细菌的实验只有DNA是遗传物质吗？蛋白质RNA分分别别侵侵染染健健康康烟烟草草植植株株患病不患病得到全新病毒不能得到病毒烟草花叶病毒的遗传物质是烟草花叶病毒的遗传物质是RNARNA，不是蛋白质。，不是蛋白质。烟草花叶病毒组分单独侵染烟草实验只有DNA是遗传物质吗？TWV2RNA2蛋白质2蛋白质1+RNA2TWV2TWV1RNA1蛋白质1蛋白质2+RNA1TWV1烟草花叶病毒组分单独侵染烟草实验课堂小结