3.1DNA是主要的遗传物质课件2020-2021学年高一生物人教版必修二（26张PPT）

1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程
1910年摩尔根进行果蝇杂交实验
提出假说：基因在染色体上
找到基因在染色体上的实验证据
1866年孟德尔的豌豆杂交实验
发现了遗传因子 （基因）
基因究竟是什么物质呢？
假说—演绎
类比推理
假说—演绎
第三章 基因的本质
第一节 DNA是主要的遗传物质
对遗传物质的早期推测
20世纪20年代，人们认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子，而且氨基酸多种多样的排列顺序中可能蕴藏着遗传信息。
脱氧核苷酸的种类
20世纪30年代：认识到DNA的分子的组成
蛋白质
DNA
20世纪中叶，染色体由蛋白质和DNA组成已经为人们所知，但是对于谁是遗传物质仍然存在争议。
肺炎链球菌转化实验
肺炎链球菌：
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}类型
R型肺炎双球菌
S型肺炎双球菌
菌体
菌落
毒性
粗糙
光滑
无荚膜
有荚膜
可致病，使人和小鼠患肺
炎，小鼠并发败血症死亡
不致病
一.肺炎链球菌的体内转化实验：
（1928年，格里菲思）
R型菌
S型菌
加热杀
死的S型菌
加热杀死的S型菌
＋R型细菌
小鼠不死亡
小鼠不死亡
小鼠死亡，从小鼠体内分理出S型活细菌
小鼠死亡，从小鼠体内分理出S型活细菌
由此推断 : 已经加热杀死的S型细菌，含有某种促使R活细
菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
多糖 脂类 蛋白质 DNA
加热杀死的S型细菌
但究竟哪一个才是转化因子呢？
哪种物质是转化因子？
二.肺炎链球菌的体外转化实验：
（20世纪40年代，艾弗里）
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质（转化因子）。
实验思路：：
（破碎加热杀死的S型细菌，设法去除绝大部分的糖类、蛋白质和脂质）
2. 实验过程：
3. 实验结论：
分离。
自变量控制中的“加法原理” 和“减法原理”
在对照实验中控制自变量，可以采用“加法或减法原理”；
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”；
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”。
艾弗里实验细胞提取物不够纯
当时科学界深信蛋白质是遗传物质
有没有比细菌更简单的实验材料及更有说服力的实验呢？
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，完成了另一个更具有说服力的实验。
T2噬菌体的结构模式图
（二）、噬菌体浸染细菌实验
1、成分只有蛋白质和DNA
2、仅能在大肠杆菌内繁殖。
3、繁殖时，仅将遗传物质导入大肠杆菌，其他物质保留在体外。
蛋白质外壳
DNA
4. 病毒侵染细菌的过程：
吸附
注入
合成
组装
释放
T2噬菌体只提供遗传物质，合成子代噬菌体所需原料（氨基酸、核苷酸、酶、ATP等）均由大肠杆菌提供。
（二）、噬菌体浸染细菌实验
3、DNA和蛋白质，应分别标记哪一种元素？
2、用什么方法确定导入细菌的物质？
1、要证明噬菌体里面蛋白质和DNA谁是遗传物质，只需证明：
导入细菌体内的是噬菌体的哪一物质！
蛋白质的组成元素：
DNA 的组成元素：
C、H、O、N、S
C、H、O、N、P
（标记 35S）
（标记 32P）
同位素标记法
（二）、噬菌体浸染细菌实验
大肠杆菌
大肠杆菌
噬菌体
噬菌体
4、怎样将35S和32P标记到噬菌体的蛋白质和DNA上？
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
32P标记的噬菌体
35S标记的噬菌体
：
上清液放射性很高，
沉淀物放射性很低。
上清液放射性很低，
沉淀物放射性很高。
子代噬菌体中无35S
子代噬菌体中含32P
35S标记的实验
32P标记的实验
标记部位
放射性情况
上清液
沉淀物
有无放射性原因
蛋白质
很高
DNA
很低
蛋白质未进入细菌中
DNA进入细菌中
很高
很低
3. 实验结果：
（二）、噬菌体浸染细菌实验
搅拌和离心的目的是什么？
离心后的上清液和沉淀物里的物质主要是什么？
阅读教材P45的实验过程，思考下列问题：
上清液主要是噬菌体的未被注入的部分，沉淀物主要是被侵染的大肠杆菌
将噬菌体未被注入部分与大肠杆菌分离
（二）、噬菌体浸染细菌实验
35S标记的实验
32P标记的实验
标记部位
放射性情况
上清液
沉淀物
有无放射性原因
蛋白质
很高
DNA
很低
蛋白质未进入细菌中
DNA进入细菌中
很高
很低
3. 实验结果：
（二）、噬菌体浸染细菌实验
细菌裂解后，在释放的子代T2噬菌体中，可检测到32P标记的DNA，却不能检测到35S标记的蛋白质。说明了什么?
噬菌体的DNA进入大肠杆菌，并复制出若干DNA，合成子代噬菌体，噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌中。
DNA能自我复制、能控制蛋白质合成、在亲子代间具有连续性，是遗传物质！
（二）、噬菌体浸染细菌实验
搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
2.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现上清液中放射性也较高，可能是什么原因造成的？
(1)保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中。
(2)保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。
1.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现沉淀物中也有少量放射性，可能是什么原因造成的？
（二）、噬菌体浸染细菌实验
2. 实验能否用32P和35S同时标记噬菌体？
不能，因为放射性检测时只能检测到放射部位，不能确定是哪种元素的放射性；若用32P和35S同时标记噬菌体，则上清液和沉淀物中均会具有放射性，无法判断噬菌体遗传物质的成分。
1.能否在含放射性同位素的培养基中标记噬菌体？
不能，噬菌体只能寄生在活细胞中，不能在培养基上存活。
RNA是遗传物质的实验证据
蛋白质
RNA
分别侵染健康烟草植株
患病
不患病
得到全新病毒
不能得到病毒
烟草花叶病毒组分单独侵染烟草实验
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
：
烟草花叶病毒
细胞生物含有：
病毒
DNA病毒
RNA病毒
遗传物质
是DNA
遗传物质
是RNA
绝大多数生物的遗传物质是DNA
DNA是主要的遗传物质
生物的遗传物质
DNA和RNA
作业布置
《课时作业》P139-141