DNA是主要的遺傳物質(zhì)課件-高一下學(xué)期生物人教版必修2

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)證據(jù)主講：金好俊第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)親代雄體減數(shù)分裂精子雌體減數(shù)分裂卵細(xì)胞受精作用受精卵有絲分裂子代(2N)(N)(2N)(2N)(2N)(N)染色體在生物遺傳中起著重要作用

20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成的。在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？這個(gè)問(wèn)題曾引起生物學(xué)界激烈的爭(zhēng)論。討論1、你認(rèn)為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)？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？遺傳物質(zhì)應(yīng)能夠儲(chǔ)存大量的遺傳信息，可以準(zhǔn)確地復(fù)制，并傳遞給下一代；結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，等等。例如，將特定的遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移給其他生物，觀察后代的性狀表現(xiàn)。問(wèn)題探討作為遺傳物質(zhì)所必須具備的特點(diǎn):問(wèn)題探討①能夠準(zhǔn)確地復(fù)制自己，傳遞給下一代；②結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定；③能貯存大量的遺傳信息；④能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀和代謝。一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)2、20世紀(jì)30年代觀點(diǎn)：DNA是遺傳物質(zhì)。

對(duì)DNA分子的認(rèn)識(shí)：1）、DNA是有許多脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子。2）、脫氧核苷酸酸有四種，化學(xué)組成包括脫氧核糖、磷酸和堿基。DNA蛋白質(zhì)染色質(zhì)

染色體20世紀(jì)20年代的推測(cè):①蛋白質(zhì)是由多種氨基酸連接而成的生物大分子；②氨基酸多種多樣的排列組合方式。可能蘊(yùn)含著遺傳信息

蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)?。?！脫氧核苷酸的種類AGCT腺嘌呤脫氧核苷酸鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸

那么到底什么是遺傳物質(zhì)呢？下面我們看幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。有科學(xué)家提出DNA分子是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)！

由于對(duì)DNA分子的結(jié)構(gòu)沒(méi)有清晰了解，蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。?實(shí)驗(yàn)材料：肺炎鏈球菌1928年，英國(guó)的格里菲思用一種細(xì)菌——肺炎雙球菌感染小鼠實(shí)驗(yàn)。二、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為——蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)“我們表示懷疑！”艾弗里赫爾希格里菲思二、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(一)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)S型細(xì)菌R型細(xì)菌光滑Smooth粗糙rough有多糖類的莢膜無(wú)多糖類的莢膜有毒性，可致死無(wú)毒性菌落特征菌體毒性——體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（格里菲思）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：已經(jīng)被加熱殺死的S型細(xì)菌中，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子——體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（格里菲思）［知識(shí)建構(gòu)1］加熱殺死的S型細(xì)菌中，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)——“轉(zhuǎn)化因子”。?哪種物質(zhì)是轉(zhuǎn)化因子？①對(duì)比A.B組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這說(shuō)明了什么？④什么使活R型細(xì)菌轉(zhuǎn)變成活的S型細(xì)菌？???

由于體內(nèi)有活的S型細(xì)菌的作用?；畹腞型細(xì)菌變成了活的S型細(xì)菌。

加熱殺死的S型細(xì)菌使活的R型細(xì)菌發(fā)生

了轉(zhuǎn)化。②D組小鼠為什么會(huì)死亡呢？③活的S型細(xì)菌如何出現(xiàn)？

?S型細(xì)菌使小鼠死亡。

［過(guò)程探究1］格里菲思的實(shí)驗(yàn)：格里菲斯結(jié)論:

加熱殺死的S型細(xì)菌中含有一種“轉(zhuǎn)化因子”，能使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。不能證明DNA是轉(zhuǎn)化因子問(wèn)題：根據(jù)格里菲斯的實(shí)驗(yàn)結(jié)論能否證明DNA是轉(zhuǎn)化因子？加熱殺死的S型菌中既有DNA又有蛋白質(zhì)等，不能確定轉(zhuǎn)化因子的化學(xué)本質(zhì)。為什么不能呢？——體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（格里菲思）［實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)］尋找“轉(zhuǎn)化因子”：

你有什么樣的設(shè)計(jì)思路，關(guān)鍵是什么？關(guān)鍵思路：把各種化合物分開(kāi)，單獨(dú)觀察，確定唯一變量。設(shè)計(jì)方法：把由S型細(xì)菌中分離，提取出的各種成分，單獨(dú)作用于R型細(xì)菌。（直接分離法）在殺死的S型細(xì)菌中含有哪些物質(zhì)？多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNA加熱殺死的S型細(xì)菌但究竟哪一個(gè)才是轉(zhuǎn)化因子呢？艾弗里的實(shí)驗(yàn)：

——體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（艾弗里）二、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)有沒(méi)有可能DNA上仍沾有蛋白質(zhì)，極少的

蛋白質(zhì)就是轉(zhuǎn)化因子呢？?［過(guò)程探究2］艾弗里的實(shí)驗(yàn)：

只在A組中出現(xiàn)S型細(xì)菌,說(shuō)明了什么??只有加入DNA，R型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌［知識(shí)建構(gòu)2］

DNA是轉(zhuǎn)化因子。

［過(guò)程探究2］艾弗里的實(shí)驗(yàn)：

在證明DNA還是蛋白質(zhì)或其他物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是什么？

必須將蛋白質(zhì)、其他物質(zhì)與DNA分開(kāi)，單獨(dú)、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰(shuí)是遺傳物質(zhì)。二、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)——體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（艾弗里）

DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，DNA是轉(zhuǎn)化因子。

以上轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)表明：

DNA是遺傳物質(zhì)。蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1．注射后能使小白鼠因患敗血病而死亡的是（

）A．R型肺炎雙球菌B．加熱殺死后的R型肺炎雙球菌C．加熱殺死后的S型肺炎雙球菌D．加熱殺死后的S型肺炎雙球菌與R型細(xì)菌混合D練習(xí):2.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)無(wú)毒R型和被加熱殺死的有毒S型細(xì)菌混合后,在小鼠體內(nèi)找到了下列類型的細(xì)菌（）A、無(wú)毒R型，有毒S型B、有毒R型，無(wú)毒S型C、有毒R型，有毒S型D、無(wú)毒R型，無(wú)毒S型AS型菌莢膜控制莢膜形成的X基因加熱殺死被破壞的S型菌X基因吸附在R型菌表面X基因進(jìn)入R型菌重組R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌

蛋白質(zhì)和核酸對(duì)于高溫的耐受力是不同的。在80-100℃的溫度范圍內(nèi)，蛋白質(zhì)失活，DNA雙鏈解開(kāi)；當(dāng)溫度恢復(fù)至室溫后，DNA雙鏈能夠重新恢復(fù)，但蛋白質(zhì)的活性無(wú)法恢復(fù)。知識(shí)拓展R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的本質(zhì)：基因重組注意：只是少數(shù)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌二、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(三)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)（1）噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖（2）研究方法：同位素標(biāo)記法蛋白質(zhì)的組成元素：DNA的組成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P（標(biāo)記32P）（標(biāo)記35S）①標(biāo)記噬菌體方法：在分別含有放射性同位素32P和35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細(xì)菌分別用上述細(xì)菌培養(yǎng)T2噬菌體，制備含32P的噬菌體和含35S的噬菌體離心離心思考與討論：①噬菌體有DNA和蛋白質(zhì)兩種組分，用35S和32P分別標(biāo)記噬菌體的哪一種組分？用14C和18O等同位素可行嗎，為什么？______________________________________________。②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中攪拌的目的是什么？離心的目的是什么？______________________________________________。③離心后沉淀物與上清液各有什么成分？_____________________________________________。④結(jié)果實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果：第一組實(shí)驗(yàn)第二組實(shí)驗(yàn)親代噬菌體35S標(biāo)記蛋白質(zhì)32P標(biāo)記DNA

寄主細(xì)胞內(nèi)無(wú)35S標(biāo)記蛋白質(zhì)有32P標(biāo)記DNA子代噬菌體外殼蛋白質(zhì)無(wú)35SDNA有32P標(biāo)記實(shí)驗(yàn)結(jié)論DNA分子具有連續(xù)性，是遺傳物質(zhì)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，噬菌體在細(xì)菌內(nèi)的增殖是在

的作用下完成的。直接證明：

DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)間接證明：

DNA能夠自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性，維持遺傳性狀的穩(wěn)定性；DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成。不能證明：

DNA是主要遺傳物質(zhì)。蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。DNA是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？三、RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1、實(shí)驗(yàn)材料：煙草花葉病毒。只有RNA和蛋白質(zhì)兩種物質(zhì)組成。2、實(shí)驗(yàn)過(guò)程：煙草花葉病毒蛋白質(zhì)侵染煙草煙草不感染病毒RNA侵染煙草煙草感染病毒3、結(jié)論：RNA是遺傳物質(zhì)DNA是主要遺傳物質(zhì)

1、凡是有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，它們的遺傳物質(zhì)都是DNA而不是RNA。2、無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物——病毒，（1）只含有DNA的病毒，遺傳物質(zhì)是DNA，（如噬菌體，乙肝病毒，天花病毒）；（2）只含有RNA的病毒，遺傳物質(zhì)是RNA，（如艾滋病病毒，流感病毒，SARS病毒）絕大數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。RNA（核糖核酸）有些病毒（如煙草花葉病毒），它們不含有DNA,只含有RNA。在這種情況下，RNA就起著遺傳物質(zhì)的作用。3、DNA是主要遺傳物質(zhì)的證據(jù)DNA——主要的遺傳物質(zhì)

目前，已有充分的科學(xué)研究資料證明，絕大多數(shù)生物都是以DNA作為遺傳物質(zhì)的。例：病毒的遺傳物質(zhì)是（）人的遺傳物質(zhì)是（）A、DNAB、RNAC、DNA和RNAD、DNA或RNADA【例】下圖中，煙草花葉病毒(TMV)與車前草病毒(HRV)的結(jié)構(gòu)如A、B，侵染作物葉片的癥狀如C、D。(1)用E去侵染葉片F(xiàn)時(shí)，葉片F(xiàn)患病的病狀與

相同。(2)F上的病毒的蛋白質(zhì)外殼是以

為模板，以

為場(chǎng)所合成車前草病毒致病癥狀HRV的RNA作物葉片F(xiàn)細(xì)胞的核糖體的。所需的氨基酸來(lái)自

。(3)E的子代病毒的各項(xiàng)特性都是由

決定的。(4)本實(shí)驗(yàn)證明

。作物葉片F(xiàn)細(xì)胞內(nèi)的氨基酸HRV的RNARNA是遺傳物質(zhì)

核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)，核酸包括脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），絕大多數(shù)生物都是以DNA作為遺傳物質(zhì)的，因此DNA是主要的遺傳物質(zhì)。課堂小結(jié)思考:通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí),你們能總結(jié)出作為遺傳物質(zhì)應(yīng)具備什么樣的特點(diǎn)?①分子結(jié)構(gòu)具有相對(duì)的穩(wěn)定性②能夠自我復(fù)制，保持前后代的連續(xù)性③能通過(guò)指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，控制生物性狀④能產(chǎn)生可遺傳的變異——課堂練習(xí)——1、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)的原因之一是()：

A.它的含量很少B.它不能自我復(fù)制C.它與新陳代謝無(wú)關(guān)D.它的種類很多

一、選擇題：

B2．注射后能使小白鼠因患敗血病而死亡的是（

）A．R型肺炎雙球菌B．加熱殺死后的R型肺炎雙球菌C．加熱殺死后的S型肺炎雙球菌D．加熱殺死后的S型肺炎雙球菌與R型細(xì)菌混合D1.將有莢膜的S型肺炎鏈球菌注入到小白鼠體內(nèi)會(huì)導(dǎo)致小白鼠因_______而死亡，而無(wú)莢膜的R型細(xì)菌_________，但如果將R型細(xì)菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合再注入到小白鼠體內(nèi)則________，此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明S型細(xì)菌體內(nèi)存在著能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的________，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明這種物質(zhì)是______。患敗血癥小鼠正常小鼠死亡轉(zhuǎn)化因子DNA

二.填空題:精選練習(xí)1.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了()是遺傳物質(zhì)A.蛋白質(zhì)B.多糖C.DNAD.莢膜2.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)生轉(zhuǎn)化的細(xì)菌和含轉(zhuǎn)化因子的細(xì)菌分別是（）A.R型細(xì)菌和S型細(xì)菌B.R型細(xì)菌和R型細(xì)菌C.S型細(xì)菌和R型細(xì)菌D.S型細(xì)菌和S型細(xì)菌3.用某種酶處理轉(zhuǎn)化因子后，R型細(xì)菌不能再轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，這種酶是（）A.蛋白酶B.分解多糖莢膜的酶C.DNA酶D.纖維素酶CAC4.控制生物性狀遺傳的主要物質(zhì)是（）A.蛋白質(zhì)B.RNAC.多糖類D.DNA5.在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，R型轉(zhuǎn)化成S型的轉(zhuǎn)化因子是（）A.莢膜B.蛋白質(zhì)C.R型的DNAD.S型的DNA6.噬菌體在繁殖過(guò)程中利用的原料是（）A.自己的核