必修2《遗传与进化》>第三章 基因的本质>第1节 DNA是主要遗传物质35张PPT

(共35张PPT)
【本小节复习知识点】
1.肺炎双球菌转化实验过程,结论,缺点
2.噬菌体侵染实验过程,结论,优点
3.DNA是主要遗传物质原因
4.各种生物的遗传物质种类
第3章 基因的本质
第1讲 DNA是主要的遗传物质
孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状由
控制。
遗传因子
染色体
摩尔根通过果蝇实验证明了基因位于
上。
科学家发现：染色体主要组成成分______________
蛋白质和DNA。
历史的步伐
染色体在遗传上的连续性和稳定性
DNA
?
蛋白质
一、DNA是遗传物质的证据
1．间接证据(早期推测)
A:蛋白质是遗传物质(20世纪20年代)
各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的 。氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着 。
蛋白质
遗传信息
结论： 是遗传物质。
蛋白质
一、DNA是遗传物质的证据
1．间接证据(早期推测)
稳定
DNA
蛋白质
DNA
DNA
连续
B:DNA是遗传物质
作为遗传物质应该具备以下几个条件：
1、在细胞的生长和繁殖过程中能够精确的复制自己；
2、能储存巨大的遗传信息（即 ）；
3、能指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢和生物的
性状；
4、能在后代之间传递遗传信息；
5、结构稳定，并能产生可遗传的变异。
大分子化合物
问题：两种不同的推测如何求证呢？
一、DNA是遗传物质的证据
2．直接证据
(1)肺炎双球菌转化实验
①格里菲思转化实验(体内转化)
两种菌落的比较
无毒
有毒
菌落 荚膜 毒性
R型细菌菌落 粗糙 无多糖荚膜
S型细菌菌落 光滑 有多糖荚膜
肺炎双球菌的转化实验过程
1
2
3
4
使小鼠患败血症而死亡.
R型细菌
因为:
为什么第四组实验将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡？
思考
细菌发生转化，性状的转化可以遗传。
S型活菌
S型加热
R型活菌
混合
转化
已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——转化因子
实验结论：
温馨提示：
(1) 加热杀死的S型细菌能使R型活细菌发生转化的原因：①加热到一定温度，蛋白质的分子结构(空间结构)会被破坏而变性，从而丧失生物活性。因此，加热引起蛋白质变性是导致S型细菌死亡的原因。
②S型细菌体内的DNA热稳定性较高，把DNA溶液加热至沸点，可使其氢键断裂，双螺旋解体，但若将其缓慢冷却，分离的单链又可部分地得以重聚，恢复其双螺旋结构。因此，在一定温度范围内，加热不会导致DNA变性。
③当与R型细菌混合培养时，S型细菌DNA进入R型细菌体内，这叫DNA的转化。
在杀死的S型细菌中含有哪些物质？
但究竟哪一个才是转化因子呢？
一、DNA是遗传物质的证据
2．直接证据
(1)肺炎双球菌转化实验

②艾弗里转化实验(体外转化)
S型细菌
分别与R型活细菌培养
?
?
?
分 离
多糖
蛋白质
DNA
DNA酶
?
R型细菌
艾弗里确定转化因子的实验
R型细菌
R型细菌
一、DNA是遗传物质的证据
2．直接证据
(1)肺炎双球菌转化实验

②艾弗里转化实验(体外转化)
实验结果：①只有加入DNA才转化；
②DNA越纯，转化越有效；
③用DNA酶处理DNA，不再转化。
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA是转化因子。
实验结论:
一、DNA是遗传物质的证据
2．直接证据
(1)肺炎双球菌转化实验

②艾弗里转化实验(体外转化)
艾弗里的实验设计有什么巧妙之处？
①把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA的作用；

②设计对照实验，用DNA酶处理，观察DNA的作用。
一、DNA是遗传物质的证据
2．直接证据
(1)肺炎双球菌转化实验

②艾弗里转化实验(体外转化)
艾弗里的实验有什么不足之处？
受技术限制DNA无法100%提纯，总含少量蛋白质。因此，仍有人对实验结论表示怀疑。
一、DNA是遗传物质的证据
2．直接证据

(2)噬菌体侵染细菌实验
T2噬菌体模式图
噬菌体：细菌病毒，寄生在细菌体内，侵入细菌后，在自身遗传物质的作用下，以细菌内的物质为原料进行增殖的病毒。
DNA（主要元素是C、H、O、N、P）
蛋白质（主要元素是C、H、O、N、S）
T2噬菌体中
60%是蛋白质,
40%是DNA..
(2)噬菌体侵染细菌的实验
噬菌体侵染细菌的动态过程：
侵入别的细菌
侵入
合成
吸附
组装
释放
1952年，赫尔希和蔡斯设计了一个巧妙实验：用放射性同位素标记和测试。
实验过程：
蛋白质含35S
的噬菌体
+细菌
(未标记)
上清液(含T2噬菌体颗粒)
沉淀(被感染的细菌)
说明：蛋白质外壳并没有进入到细菌内
1A.用放射性同位素35S标记噬菌体外壳蛋白质
--含放射性物质35S
--未检测到35S
赫尔希和蔡斯的实验：
B.用放射性同位素32P标记内部DNA
DNA含32P
的噬菌体
+细菌
(未标记)
被感染的细菌
说明：DNA进入到细菌中
--未检测到32P
--检测到32P
蔡斯和赫尔希的实验设计：
2、在噬菌体侵染细菌后、大肠杆菌裂解前搅拌，使细菌外的噬菌体与细菌分离；
3、取上清液和沉淀物分别检测其放射性，结果如下：
分组 噬菌体的标记 上清液 沉淀物
A 35S 很高 很低
B 32P 很低 很高
亲代噬菌体 大肠杆菌 子代噬菌体
蛋白质或氨基酸 35S 32S 32S
DNA 32P 31P 32P和31P
在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA,也就是说,子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传给后代的,
噬菌体侵染细菌的实验表明:
DNA才是真正的遗传物质
实验步骤
标记细菌　　　
标记噬菌体
噬菌体侵染细菌（短时间保温）
搅拌离心　
观察放射性的分布
“短时间”：保证子代噬菌体的DNA和蛋白质在大肠杆菌中正处于合成阶段，子代噬菌体还没有组装好，或虽已经组装但并未使细菌发生裂解
“保温”：为噬菌体培养提供适宜的恒定的温度，以保证酶的活性。
搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体颗粒与细菌分离
离心的目的：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。
内部DNA不存在了的噬菌体外壳
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。
DNA是唯一的遗传物质吗？
有些病毒，只有两种成分：蛋白质和RNA，比如，烟草花叶病毒和SARS病毒。这类病毒的遗传物质又是什么呢？
被病毒感染的烟草叶片
二、DNA是主要的遗传物质
(1)实验一
1.RNA是遗传物质的证据
结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 。
1.RNA是遗传物质的证据
(2)实验二
RNA
2．DNA是主要的遗传物质——普遍性规律
(1)一切生物的遗传物质是核酸(DNA或RNA)。
(2)凡细胞生物(不论是真核生物还是原核生物)，其遗传物质都是DNA，其细胞中的RNA只是遗传信息表达的媒介。
(3)DNA病毒(如噬菌体)的遗传物质是DNA；只有极少数RNA病毒的遗传物质是RNA。

二、DNA是主要的遗传物质
核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。

DNA是主要的遗传物质。

总结