【生物】DNA是主要的遺傳物質(zhì)課件-2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修2

蛋白質(zhì)和DNA，誰(shuí)是遺傳物質(zhì)?第3章基因的本質(zhì)第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)

19世紀(jì)中期，孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)豌豆實(shí)驗(yàn)證明了生物的性狀是由

控制的遺傳因子（基因）20世紀(jì)初期，摩爾根通過(guò)果蠅實(shí)驗(yàn)證明了：基因位于

上。染色體DNA蛋白質(zhì)染色體

20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體主要由

組成。蛋白質(zhì)和DNA討論：2.你認(rèn)為證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法有哪些？1.你認(rèn)為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)？結(jié)構(gòu)和性質(zhì)穩(wěn)定、具有多樣性、能儲(chǔ)存大量的遺傳信息、可以準(zhǔn)確地復(fù)制、傳遞給下一代等。一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)蛋白質(zhì)的基本組成單位是：氨基酸（20種）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有多樣性原因：氨基酸的種類繁多、數(shù)目成千上萬(wàn)、排列順序千差萬(wàn)別肽鏈盤(pán)曲折疊的方式及空間結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化ATGC蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的理論仍占主導(dǎo)二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)美國(guó)微生物學(xué)家艾弗里通過(guò)確鑿的實(shí)驗(yàn)證據(jù)向遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)的觀點(diǎn)提出挑戰(zhàn)的，而艾弗里的實(shí)驗(yàn)又是在英國(guó)微生物學(xué)家格里菲思的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的。艾弗里.美格里菲思.英1、肺炎鏈球菌S（smooth)型細(xì)菌R(rough)型細(xì)菌圖示菌落表面光滑表面粗糙莢膜有多糖類的莢膜無(wú)多糖類的莢膜毒性有毒，使小鼠患敗血癥，使人患肺炎無(wú)毒真菌還是細(xì)菌？實(shí)驗(yàn)結(jié)論：已經(jīng)加熱致死的S型細(xì)菌，含有某種促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活菌的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子。2、格里菲思肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)思考1：轉(zhuǎn)化因子有什么特點(diǎn)？結(jié)構(gòu)穩(wěn)定引起變異S型活菌S型活菌思考2：如何找出轉(zhuǎn)化因子？轉(zhuǎn)化因子?多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNA3、艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)艾弗里及其同事的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：將S型細(xì)菌破碎后，設(shè)法去除絕大部分糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，制成細(xì)胞提取物。然后分別用不同的酶除去細(xì)胞提取物中少部分的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和RNA等物質(zhì)，通過(guò)觀察剩余提取物的轉(zhuǎn)化活性來(lái)尋找轉(zhuǎn)化因子。討論實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（1）第二至5組加入酶的作用是什么？（2）第一至四組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么？（3）第五組實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明什么？蛋白質(zhì)、RNA、脂類等不是轉(zhuǎn)化因子DNA具有轉(zhuǎn)化活性，是轉(zhuǎn)化因子去除相應(yīng)物質(zhì)，從而排除或確定該物質(zhì)的作用思考：肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)用了什么實(shí)驗(yàn)方法？對(duì)照實(shí)驗(yàn)控制自變量的原則：加法原則和減法原則（P46)艾弗里的實(shí)驗(yàn)中用到了什么技術(shù)？你認(rèn)為艾弗里實(shí)驗(yàn)最大的困難是什么？人們?yōu)楹螌?duì)艾弗里實(shí)驗(yàn)仍有質(zhì)疑？與常態(tài)相比，人為增加或者去掉某種影響因素。艾弗里提出的觀點(diǎn)是什么？DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定變化的物質(zhì)三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1952年，美國(guó)遺傳學(xué)家赫爾希和他的助手蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用放射性同位素標(biāo)記技術(shù)，完成了另一個(gè)有說(shuō)服力的實(shí)驗(yàn)。T2噬菌體模式圖T2噬菌體是一種專門(mén)寄生在大腸桿菌內(nèi)的病毒。它的遺傳物質(zhì)進(jìn)入大腸桿菌，能在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)大量繁殖，使大腸桿菌裂解死亡。T2噬菌體吸附在大腸桿菌表面

放射性同位素標(biāo)記法是指在生物實(shí)驗(yàn)中利用放射性同位素標(biāo)記某一特定物質(zhì)，然后利用自顯影技術(shù)或液體閃爍計(jì)數(shù)器等射線測(cè)量、分析、記錄儀器進(jìn)行追蹤的方法，它是同位素標(biāo)記法的一種。用哪種元素標(biāo)記T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)？T2噬菌體模式圖

用35S標(biāo)記一部分噬菌體的蛋白質(zhì)，

用32P標(biāo)記另部分噬菌體的DNA。P元素只存在于DNA中S元素只存在于DNA中放射性自顯影技術(shù)只能檢測(cè)到放射性，無(wú)法確定元素種類蛋白質(zhì)在上清液未侵入細(xì)菌DNA侵入了大腸桿菌蛋白質(zhì)沒(méi)有傳遞給子代DNA傳遞給了子代攪拌使吸附在細(xì)菌表面的噬菌體與細(xì)菌分離離心后析出的上清液中是噬菌體殘留，沉淀中是被侵染的大腸桿菌短時(shí)間保溫，使噬菌體侵入細(xì)菌該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？描述一下噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程是怎么樣的？DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)吸附--侵入--合成--組裝--釋放思考：1、噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)，只有DNA進(jìn)入了大腸桿菌內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在了外面。大腸桿菌裂解后，釋放的噬菌體卻同原來(lái)的噬菌體具有著一樣的蛋白質(zhì)外殼？子代噬菌體的蛋白質(zhì)的來(lái)源是什么？子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是在自身DNA的指導(dǎo)下，利用大腸桿菌的物質(zhì)合成的。DNA可以復(fù)制（傳遞遺傳信息）指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成（控制性狀）2、如何制備具有放射性的噬菌體？先用放射性物質(zhì)培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體侵染被標(biāo)記的大腸桿菌提示：細(xì)菌可以直接利用外界物質(zhì)合成自身3、一個(gè)噬菌體的DNA侵染大腸桿菌后在大腸桿菌細(xì)胞中形成了無(wú)數(shù)相同的子代噬菌體，這表明遺傳物質(zhì)有什么功能？生物的遺傳物質(zhì)都是DNA嗎？煙草花葉病毒（TMV）：能夠感染煙草被病毒感染的煙草葉片四、煙草花葉病侵染煙草實(shí)驗(yàn)誰(shuí)會(huì)是TMV的遺傳物質(zhì)呢？該如何證明呢？實(shí)驗(yàn)思路：TMV（煙草花葉病毒）蛋白質(zhì)RNA將蛋白質(zhì)與RNA分離，單獨(dú)觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)論：RNA是TMV的遺傳物質(zhì)總結(jié)大多數(shù)生物（細(xì)胞生物和DNA病毒）以

為遺傳物質(zhì)，少數(shù)生物（RNA病毒）以

為遺傳物質(zhì)，所以

是一切生物的遺傳物質(zhì)，

是主要的遺傳物質(zhì)。蛋白質(zhì)

（是，不是）遺傳物質(zhì)。DNARNA核酸DNA不是1.艾弗里與赫爾希等人選用細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料，以細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料具有哪些優(yōu)點(diǎn)？細(xì)菌和病毒作為實(shí)驗(yàn)材料，具有的優(yōu)點(diǎn)：（1）個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易看出遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。細(xì)菌是單細(xì)胞生物，病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼。（2）繁殖快，細(xì)菌20~30min就可繁殖一代，病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖。思考·討論2.從控制自變量的角度，艾弗里實(shí)驗(yàn)的基本思路是什么？在實(shí)際操作過(guò)程中最大的困難是什么？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是單獨(dú)研究DNA、蛋白質(zhì)、糖類等物質(zhì)在特化中的作用。艾弗里分別用蛋白酶、RNA酶或酯酶去除S型細(xì)菌提取物中的蛋白質(zhì)、RNA和脂質(zhì)，由于這些不能將相應(yīng)的物質(zhì)全部分解，因此去除得不徹底，不能完全排除這些物質(zhì)在轉(zhuǎn)化中的作用。3.艾弗里和赫爾希等人都分別采用了哪些技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)？這對(duì)于你認(rèn)識(shí)科學(xué)與技術(shù)之間的相互關(guān)系有什么啟示？艾弗里采用的主要技術(shù)手段有細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)，物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等。赫爾希等人采用的主要技術(shù)手段有噬菌體的培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)，以及物質(zhì)的提取和分離技術(shù)等?？茖W(xué)成果的取得必須有技術(shù)手段做保證，技術(shù)的發(fā)展需要以科學(xué)原理為基礎(chǔ)，因此，科學(xué)與技術(shù)是相互支持相互促進(jìn)的。1.下列有關(guān)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是()A.T2

噬菌體是寄生在所有細(xì)菌體內(nèi)的DNAB.實(shí)驗(yàn)都利用了放射性同位素標(biāo)記法C.都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路都是設(shè)法將蛋白質(zhì)和DNA分開(kāi)病毒2．用噬菌體去感染體內(nèi)含32P的細(xì)胞，在細(xì)菌解體后含32P的是（）A．子代噬菌體DNA

B．子代噬菌體所有部分C．子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼D．子代噬菌體不含32P［學(xué)習(xí)自測(cè)］AD3、某科學(xué)家用噬菌體侵染大腸桿菌，并用同位素32P和35S作了如下標(biāo)記：（2）子代噬菌體的外殼上將會(huì)含有上述___

元素,原因是