DNA是主要的遗传物质 课件2022-2023年高一下学期生物人教版必修2

第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质回顾旧知19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由控制的?遗传因子20世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证明了:位于染色体上。基因20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由和组成。

蛋白质DNA问题探讨蛋白质和DNA，究竟哪种是遗传物质呢？你认为遗传物质需要有哪些特点？遗传物质必须稳定，能够储存大量遗传信息，可以精准的复制，传给下一代。你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？同位素标记法、分离提纯法等。一、对遗传物质的早期推测染色体20世纪20年代，蛋白质是由多种氨基酸连接而成的大分子。蛋白质是遗传物质20世纪30年代，DNA是由许多脱氧核糖核苷酸聚合而成的大分子。但由于人们对其结构没有清晰的了解，所以认为蛋白质是遗传物质的观点依然占主导地位。二、肺炎链球菌转化实验（一）肺炎链球菌体内转化实验——格里菲思实验材料：两种肺炎链球菌多糖类荚膜R型细菌菌落：粗糙，无荚膜，无毒。S型细菌菌落：光滑，有荚膜，有毒，可致死。1.过程探究第一组（1）将R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡第二组（2）将S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠死亡分离得到S型活细菌第三组（3）将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡第四组（4）将R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，小鼠死亡分离得到有毒S型活细菌2.问题（1）对比一、二组的实验现象，说明了？活的S型细菌使小鼠死亡（2）对比三、四组实验，能得出什么结论？如何理解第三组的加热杀死？RSSR型活细菌S型死细菌S型活细菌无毒R型活细菌+有毒S型死细菌小鼠死亡说明所谓的死亡是指其没有独立的感染能力，但是其转化因子没有被破坏！2.问题（3）格里菲思的实验结论是什么？能否证明DNA是遗传物质？不能格里菲思的结论：加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”,能够使R型活细菌转化为S型活细菌。（没有提到DNA是转化因子）？在加热杀死的S型细菌中都含有哪些物质？究竟哪一种物质才是转化因子？加热杀死的S型细菌多糖脂类蛋白质DNA身临其境——寻觅“转化因子”假如你是一名科学家，对于从上述的物质中寻找转化因子，你有什么样的设计思路，关键是什么？多糖DNA脂质RNA蛋白质......关键思路：将DNA与蛋白质等其他物质分开，单独、直接的观察它们的作用。（二）肺炎链球菌体外转化实验——艾弗里1.过程探究2.问题只有在第五组没有长S型细菌，这说明了什么？说明只有在DNA存在的情况下，才能使R型细菌变为S型细菌。换言之，DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质。疑问在艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍然有人表示怀疑。哪怎么才能将实验做的无可挑剔？关键的思路：将蛋白质和DNA分开，分别单独观察DNA和蛋白质的作用。二.噬菌体侵染细菌的实验——赫尔希、蔡斯1.实验材料：T2噬菌体T2噬菌体中60%是蛋白质，40%是DNA。模式图1952年赫尔希和蔡斯的巧妙实验：成分蛋白质：氨基酸C、H、O、N、2.实验方法：同位素标记法？DNA和蛋白质应该标记哪一种元素呢？DNA:C、H、O、N、SP标记35S标记32P3.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程第一步：标记大肠杆菌（1）细菌+含35S的培养基含35S的细菌（2）细菌+含32P的培养基含32P的细菌第二步：标记噬菌体

（标记细菌分别培养噬菌体）（1）噬菌体+含35S的细菌含35S的噬菌体（1）噬菌体+含32P的细菌含32P的噬菌体第三步：实验过程（1）用放射性同位素35S标记噬菌体外壳蛋白质蛋白质含35S的噬菌体

细菌（未标记）离心搅拌上清液（含T2噬菌体颗粒）——含放射性物质35S沉淀（被感染的细菌和新形成的噬菌体）——未检测到35S说明蛋白质没有进入到细菌内（2）用放射性同位素32P标记噬菌体外壳蛋白质DNA含32P的噬菌体

细菌（未标记）离心搅拌上清液（含T2噬菌体颗粒）——未检测到32P沉淀（被感染的细菌和新形成的噬菌体）——含放射性物质32P说明DNA进入到了细菌内4.实验结果

结论:噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质的外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA传递的。DNA才是真正的遗传物质。亲代噬菌体子代噬菌体实验结论第一组实验35S标记蛋白质外壳蛋白无35S标记第二组实验32P标记DNADNA有32P标记DNA分子才是真正的遗传物质所有生物的遗传物质都是DNA吗？背景知识:烟草花叶病毒是由RNA和蛋白质组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。三.烟草花叶病毒重建实验实验过程烟草花叶病毒RNA蛋白质烟草花叶病毒的遗传物质是RNA猜猜这些病毒的遗传物质是什么？艾滋病病毒SARS病毒RNARNA知识建构1.大多数生物以（）为遗传物质2.烟草的遗传物质是()3.细菌的遗传物质是()4.一切生物的遗传物质是()5.病毒的遗传物质是()DNADNADNADNA/RNA核酸课堂小结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，因此DNA是主要的遗传物质。遗传物质DNA细胞生物：（细胞核、细胞质、DNA、RNA同时存在）DNA病毒（只有DNA）RNADNA是主要的遗传物质:仅限于某些病毒的遗传物质(烟草花叶病毒、艾滋病病毒、流感病毒、SARS病毒)拓展科学方法自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”

在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”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“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl,溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”与常态比较，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，就利用了“减法原理"。小试牛刀1.下列关于DNA是生物的主要遗传物质的叙述,正确的是A.所有生物的遗传物质都是DNAB.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA,少部分病毒的遗传物质是RNAC.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,除此以外的其他生物的遗传物质是RNAD.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA,其他生物的遗传物质是RNAB2.下列叙述不能说明核酸是遗传物质的是（)A.T2噬菌体的DNA进人大肠杆菌细胞后能合成T2噬菌体的外壳蛋白B.外源DNA导入受体细胞后并整合到染色体上,随受体细胞稳定遗传C.烟草花叶病毒的RNA与霍氏车前病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染烟草并增殖出完整的烟草花叶病毒D.肺炎双球菌的转化实验中，加热后杀死的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠体内，最终能分离出活的S型菌D判断正误(1)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA,证明了DNA是遗传物质()(2)噬菌体的蛋白质可用32P放射性同位素标记()√×(3)生物的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸（）√生物科技进展之生物信息学

生物信息学是一门涉及生物学、数学及计算机科学的交叉学科，它涵盖的范围很广。从数据分析的角度看，主要是指核酸与蛋白质序列数据的计算机处理和分析，即利用具有高速运算能力的计算机，处理数以亿计的序列数据，解决核酸碱基序列中究竟包含什么信息，这些信息怎样控制有机体的发育，哪些基因与疾病的发生相关，基因组本身又是怎样进化的等问题。生物信息学在生物、医药和农业等方面都有着广泛的应用。如我国基于3000份水稻基因组序列数据而建立的“水稻功能基因组和育种信息数据库”。诺贝尔奖获得者吉尔伯特(W.Gilbert)在1991