3.1DNA是主要的遗传物质课件2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

第1节DNA是主要的遗传物质亲代雄体减数分裂精子雌体减数分裂卵细胞受精作用受精卵有丝分裂子代(2N)(N)(2N)(2N)(2N)(N)染色体在生物遗传中起着重要作用

20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。讨论1、你认为遗传物质可能具有什么特点？2、你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？遗传物质应能够储存大量的遗传信息，可以准确地复制，并传递给下一代；结构比较稳定，等等。例如，将特定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现。问题探讨作为遗传物质所必须具备的特点:问题探讨①能够准确地复制自己，传递给下一代；②结构比较稳定；③能贮存大量的遗传信息；④能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和代谢。一、对遗传物质的早期推测2、20世纪30年代观点：DNA是遗传物质。

对DNA分子的认识：1）、DNA是有许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。2）、脱氧核苷酸酸有四种，化学组成包括脱氧核糖、磷酸和碱基。DNA蛋白质染色质

染色体20世纪20年代的推测:①蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子；②氨基酸多种多样的排列组合方式。可能蕴含着遗传信息

蛋白质是生物体内的遗传物质！！！脱氧核苷酸的种类AGCT腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核苷酸

那么到底什么是遗传物质呢？下面我们看几个经典实验。有科学家提出DNA分子是遗传物质的观点！

由于对DNA分子的结构没有清晰了解，蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。?实验材料：肺炎链球菌1928年，英国的格里菲思用一种细菌——肺炎双球菌感染小鼠实验。二、肺炎双球菌转化实验大多数科学家认为——蛋白质是遗传物质“我们表示怀疑！”艾弗里赫尔希格里菲思二、肺炎双球菌转化实验(一)肺炎双球菌转化实验S型细菌R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，可致死无毒性菌落特征菌体毒性——体内转化实验（格里菲思）［知识建构1］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”。?哪种物质是转化因子？①对比A.B组的实验现象，这说明了什么？④什么使活R型细菌转变成活的S型细菌？???

由于体内有活的S型细菌的作用。活的R型细菌变成了活的S型细菌。

加热杀死的S型细菌使活的R型细菌发生

了转化。②D组小鼠为什么会死亡呢？③活的S型细菌如何出现？

?S型细菌使小鼠死亡。

［过程探究1］格里菲思的实验：格里菲斯结论:

加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”，能使R型活细菌转化为S型活细菌。不能证明DNA是转化因子问题：根据格里菲斯的实验结论能否证明DNA是转化因子？加热杀死的S型菌中既有DNA又有蛋白质等，不能确定转化因子的化学本质。为什么不能呢？——体内转化实验（格里菲思）［实验设计］寻找“转化因子”：

你有什么样的设计思路，关键是什么？关键思路：把各种化合物分开，单独观察，确定唯一变量。设计方法：把由S型细菌中分离，提取出的各种成分，单独作用于R型细菌。（直接分离法）在杀死的S型细菌中含有哪些物质？多糖脂类蛋白质RNADNA加热杀死的S型细菌但究竟哪一个才是转化因子呢？

在证明DNA还是蛋白质或其他物质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？

必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。二、肺炎双球菌转化实验——体外转化实验（艾弗里）

DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA是转化因子。

以上转化实验表明：

DNA是遗传物质。蛋白质不是遗传物质。实验结论：1．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（

）A．R型肺炎双球菌B．加热杀死后的R型肺炎双球菌C．加热杀死后的S型肺炎双球菌D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合D练习:2.肺炎双球菌转化实验中,发现无毒R型和被加热杀死的有毒S型细菌混合后,在小鼠体内找到了下列类型的细菌（）A、无毒R型，有毒S型B、有毒R型，无毒S型C、有毒R型，有毒S型D、无毒R型，无毒S型AS型菌荚膜控制荚膜形成的X基因加热杀死被破坏的S型菌X基因吸附在R型菌表面X基因进入R型菌重组R型菌转化成S型菌

蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80-100℃的温度范围内，蛋白质失活，DNA双链解开；当温度恢复至室温后，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性无法恢复。知识拓展R型细菌转化为S型细菌的本质：基因重组注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌二、肺炎双球菌转化实验(三)噬菌体侵染细菌的实验（1）噬菌体的结构模式图（2）研究方法：同位素标记法蛋白质的组成元素：DNA的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P（标记32P）（标记35S）①标记噬菌体方法：在分别含有放射性同位素32P和35S的培养基中培养细菌分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32P的噬菌体和含35S的噬菌体离心离心思考与讨论：①噬菌体有DNA和蛋白质两种组分，用35S和32P分别标记噬菌体的哪一种组分？用14C和18O等同位素可行吗，为什么？______________________________________________。②实验过程中搅拌的目的是什么？离心的目的是什么？______________________________________________。③离心后沉淀物与上清液各有什么成分？_____________________________________________。④结果实验过程及结果：第一组实验第二组实验亲代噬菌体35S标记蛋白质32P标记DNA

寄主细胞内无35S标记蛋白质有32P标记DNA子代噬菌体外壳蛋白质无35SDNA有32P标记实验结论DNA分子具有连续性，是遗传物质由实验结果可知，噬菌体在细菌内的增殖是在

的作用下完成的。直接证明：

DNA是噬菌体的遗传物质间接证明：

DNA能够自我复制，使前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性；DNA能控制蛋白质的生物合成。不能证明：

DNA是主要遗传物质。蛋白质不是遗传物质。DNA是唯一的遗传物质吗？三、RNA是遗传物质的实验证据1、实验材料：烟草花叶病毒。只有RNA和蛋白质两种物质组成。2、实验过程：烟草花叶病毒蛋白质侵染烟草烟草不感染病毒RNA侵染烟草烟草感染病毒3、结论：RNA是遗传物质DNA是主要遗传物质

1、凡是有细胞结构的生物，它们的遗传物质都是DNA而不是RNA。2、无细胞结构的生物——病毒，（1）只含有DNA的病毒，遗传物质是DNA，（如噬菌体，乙肝病毒，天花病毒）；（2）只含有RNA的病毒，遗传物质是RNA，（如艾滋病病毒，流感病毒，SARS病毒）绝大数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。RNA（核糖核酸）有些病毒（如烟草花叶病毒），它们不含有DNA,只含有RNA。在这种情况下，RNA就起着遗传物质的作用。3、DNA是主要遗传物质的证据DNA——主要的遗传物质

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。例：病毒的遗传物质是（）人的遗传物质是（）A、DNAB、RNAC、DNA和RNAD、DNA或RNADA【例】下图中，烟草花叶病毒(TMV)与车前草病毒(HRV)的结构如A、B，侵染作物叶片的症状如C、D。(1)用E去侵染叶片F时，叶片F患病的病状与

相同。(2)F上的病毒的蛋白质外壳是以

为模板，以

为场所合成车前草病毒致病症状HRV的RNA作物叶片F细胞的核糖体的。所需的氨基酸来自

。(3)E的子代病毒的各项特性都是由

决定的。(4)本实验证明

。作物叶片F细胞内的氨基酸HRV的RNARNA是遗传物质

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，因此DNA是主要的遗传物质。课堂小结思考:通过这节课的学习,你们能总结出作为遗传物质应具备什么样的特点?①分子结构具有相对的稳定性②能够自我复制，保持前后代的连续性③能通过指导蛋白质合成，控制生物性状④能产生可遗传的变异——课堂练习——1、蛋白质不是遗传物质的原因之一是()：

A.它的含量很少B.它不能自我复制C.它与新陈代谢无关D.它的种类很多

一、选择题：

B2．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（

）A．R型肺炎双球菌B．加热杀死后的R型肺炎双球菌C．加热杀死后的S型肺炎双球菌D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合D1.将有荚膜的S型肺炎链球菌注入到小白鼠体内会导致小白鼠因_______而死亡，而无荚膜的R型细菌_________，但如果将R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合再注入到小白鼠体内则________，此实验说明S型细菌体内存在着能使R型细菌转化成S型细菌的________，经实验证明这种物质是______。患败血症小鼠正常小鼠死亡转化因子DNA

二.填空题:精选练习1.肺炎双球菌的转化实验证明了()是遗传物质A.蛋白质B.多糖C.DNAD.荚膜2.肺炎双球菌的转化实验过程中，发生转化的细菌和含转化因子的细菌分别是（）A.R型细菌和S型细菌B.R型细菌和R型细菌C.S型细菌和R型细菌D.S型细菌和S型细菌3.用某种酶处理转化因子后，R型细菌不能再转化成S型细菌，这种酶是（）A.蛋白酶B.分解多糖荚膜的酶C.DNA酶D.纤维素酶CAC4.控制生物性状遗传的主要物质是（）A.蛋白质B.RNAC.多糖类D.DNA5.在肺炎双球菌的转化实验中，R型转化成S型的转化因子是（）A.荚膜B.蛋白质C.R型的DNAD.S型的DNA6.噬菌体在繁殖过程中利用的原料是（）A.自己的核苷酸和氨基酸