生物必修二是主要的遺傳物質

生物必修二是主要的遺傳物質第一頁，共八十一頁，2022年，8月28日孟德爾通過豌豆實驗證明了生物的性狀由

控制。遺傳因子染色體摩爾根通過果蠅實驗證明了基因位于

上?？茖W家發(fā)現(xiàn)：染色體主要組成成分

蛋白質和DNA。歷史的步伐DNA?蛋白質第二頁，共八十一頁，2022年，8月28日一、對遺傳物質的早期推測1.20世紀20年代:蛋白質是生物體主要的遺傳物質。第三頁，共八十一頁，2022年，8月28日氨基酸組成蛋白質的過程氨基酸二肽三肽多肽一條肽鏈盤曲折疊形成蛋白質幾條肽鏈盤曲折疊形成蛋白質脫水縮合脫水縮合脫水縮合脫水縮合第四頁，共八十一頁，2022年，8月28日知識拓展2如果以代表不同的氨基酸，則下列幾種情況由氨基酸構成的肽鏈是否相同？并說明理由。動動腦氨基酸數目不同，肽鏈的結構則不同；氨基酸種類不同，肽鏈的結構則不同；第五頁，共八十一頁，2022年，8月28日氨基酸排列順序不同，肽鏈的結構則不同；蛋白質分子中的肽鏈條數和空間結構不同，蛋白質分子的結構也不同蛋白質分子的結構具有多樣性第六頁，共八十一頁，2022年，8月28日2、20世紀30年代對DNA的認識（1）生物大分子：由許多

聚合而成。（2）基本組成單位-----脫氧核苷酸

a、化學組成：

、

和

三部分

b、種類：

種，差別在于

的不同。脫氧核苷酸磷酸堿基脫氧核糖堿基4脫氧核糖堿基磷酸AGCT第七頁，共八十一頁，2022年，8月28日脫氧核苷酸的種類AGCT腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸第八頁，共八十一頁，2022年，8月28日脫氧核苷酸鏈連接

ATGCATGC第九頁，共八十一頁，2022年，8月28日蛋白質是遺傳物質艾弗里格里菲思……挑戰(zhàn)？第十頁，共八十一頁，2022年，8月28日(一)格里菲思的肺炎雙球菌體內轉化實驗S型菌SmoothR型菌Rough菌體菌落毒性多糖類莢膜有多糖類的莢膜無多糖類的莢膜表面粗糙無毒性能夠使人患肺炎或使小鼠患敗血病有毒性R型菌表面光滑二、肺炎雙球菌的轉化實驗實驗材料：肺炎雙球菌、小鼠第十一頁，共八十一頁，2022年，8月28日1、將R型活細菌注射到小鼠體內，小鼠不死亡。分析：R菌不致死，無毒。步驟第十二頁，共八十一頁，2022年，8月28日2、將S型活細菌注射到小鼠體內，小鼠死亡。分析：S菌使小鼠致死，有毒性。第十三頁，共八十一頁，2022年，8月28日3、將加熱殺死后的S型細菌注射到小鼠體內，小鼠不死亡。分析：S菌死亡后失去毒性，不致死。第十四頁，共八十一頁，2022年，8月28日4、將無毒的R型活菌與加熱殺死后的S型菌混合后，注射到小鼠體內，小鼠死亡，并分離出S活菌。R活菌+S死細菌

轉化（有毒有莢膜）S活細菌第十五頁，共八十一頁，2022年，8月28日

已經被加熱殺死的S型細菌中，必然含有某種“轉化因子”——促成無毒的R活細菌轉化為有毒的S活細菌。

實驗結論：第十六頁，共八十一頁，2022年，8月28日多糖脂類蛋白質RNA

DNA加熱殺死的S型細菌在殺死的S型細菌中含有哪些物質？尋找轉化因子：

究竟哪一個才是轉化因子呢？第十七頁，共八十一頁，2022年，8月28日艾弗里確認轉化因子即體外轉化實驗

設法把S細菌里的DNA與蛋白質、多糖等物質分開，加入R培養(yǎng)基中單獨地直接去觀察它們的作用設計思路第十八頁，共八十一頁，2022年，8月28日

（二）艾弗里的肺炎雙球菌體外轉化實驗R型細菌R型細菌只長R型菌只長R型菌R型細菌S型菌R型細菌S型菌的DNAS型菌的蛋白質或莢膜多糖S型菌的DNA+DNA酶

實驗過程：第十九頁，共八十一頁，2022年，8月28日實驗結論：“轉化因子”是DNA，DNA才是遺傳物質，DNA產生了可以遺傳的變異，而蛋白質等其他物質不是遺傳物質。思考：分析實驗結果，能得出什么結論？第二十頁，共八十一頁，2022年，8月28日肺炎雙球菌有許多類型，有莢膜的有毒性，能引起人或動物患肺炎或敗血癥，無莢膜的無毒性。下圖表示1944年美國學者艾弗里和他的同事所做的細菌轉化實驗。請回答：

(1)實驗A，鼠患敗血癥死亡。以后各實驗中，老鼠的情況分別為：B．__________，C.__________，D.__________，E.__________。(2)不致病的肺炎雙球菌接受了，使它的遺傳特性發(fā)生了改變。(3)肺炎雙球菌的毒性由莢膜引起，莢膜是一種毒蛋白，這說明蛋白質的合成由控制。第二十一頁，共八十一頁，2022年，8月28日

艾弗里的實驗引起了人們的注意，但是，由于艾弗里實驗中提取出的DNA，純度最高時也還有0.02%的蛋白質，因此，仍有人對實驗結論表示懷疑。有沒有比細菌更為簡單的實驗材料？1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實驗材料，利用(放射性)同位素標記的新技術，完成了另一個更具有說服力的實驗。思維碰撞第二十二頁，共八十一頁，2022年，8月28日實驗材料：T2噬菌體、大腸桿菌噬菌體的結構模式圖三.噬菌體侵染細菌的實驗個體小、結構簡單、繁殖快第二十三頁，共八十一頁，2022年，8月28日T2噬菌體的特點噬菌體大腸桿菌

病毒必須寄生于活細胞才能生存

一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒

頭部和尾部的外殼是由蛋白質構成，頭部內含有DNA

在自身遺傳物質的指導下進行繁殖,原料來自大腸桿菌

子代噬菌體從宿主細胞即大腸桿菌裂解釋放第二十四頁，共八十一頁，2022年，8月28日噬菌體侵染細菌的動態(tài)過程：侵入別的細菌合成組裝釋放吸附侵入第二十五頁，共八十一頁，2022年，8月28日噬菌體侵染細菌過程吸附注入合成組裝釋放噬菌體借尾絲吸附在大腸桿菌表面把DNA注入到大腸桿菌體內利用大腸桿菌的化學成分和酶系統(tǒng)合成子代噬菌體的DNA、蛋白質新合成的DNA、蛋白質組裝成很多子代噬菌體大腸桿菌解體，釋放出子代噬菌體第二十六頁，共八十一頁，2022年，8月28日1、實驗設計思路：把噬菌體的蛋白質和DNA區(qū)分開，直接地、單獨地觀察DNA和蛋白質的作用2、實驗方法：放射性同位素標記法3、實驗原理和方法蛋白質的組成元素：DNA的組成元素：用32p標記DNA用35s標記蛋白質

C、H、O、N、SC、H、O、N、P同位素標記法標記35s的蛋白質

標記32P的DNA

怎樣來獲得含有標記的噬菌體？第二十七頁，共八十一頁，2022年，8月28日35s噬菌體:32P噬菌體:35S的培養(yǎng)基大腸桿菌含35S的大腸桿菌噬菌體32P的培養(yǎng)基大腸桿菌含32P的大腸桿菌噬菌體第二十八頁，共八十一頁，2022年，8月28日

（1）標記大腸桿菌大腸桿菌+含35s的培養(yǎng)基含

35s的大腸桿菌大腸桿菌+含32p的培養(yǎng)基含32p的大腸桿菌

（2）標記T2噬菌體T2噬菌體+含35s的大腸桿菌

含35sT2的噬菌體T2噬菌體+含32p的大腸桿菌

含32pT2的噬菌體標記噬菌體：第二十九頁，共八十一頁，2022年，8月28日標記大腸桿菌標記噬菌體噬菌體侵染細菌攪拌離心觀察放射性的分布（一組用32P標記DNA，一組用35S標記蛋白質)

4、實驗步驟：第三十頁，共八十一頁，2022年，8月28日親代噬菌體大腸桿菌內子代噬菌體32P標記DNA

32P標記DNADNA

32P標記35S標記蛋白質

35S標記蛋白質外殼蛋白質

35S無無有有浸染時，蛋白質留大腸桿菌外，細菌體內無35S浸染時，DNA進入到大腸桿菌內，細菌體內有32P子代噬菌體無放射性子代噬菌體有放射性第三十一頁，共八十一頁，2022年，8月28日

噬菌體侵染細菌時，ＤＮＡ進入到細菌的細胞中，而蛋白質的外殼仍留在外面。因此，子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的ＤＮＡ傳遞的。ＤＮＡ才是真正的遺傳物質。結論：第三十二頁，共八十一頁，2022年，8月28日35S標記的實驗32P標記的實驗標記部位放射性情況上清液沉淀物蛋白質DNA有放射性無無有放射性上清液“放射性很高”沉淀物“放射性很高”？沉淀物也有放射性：上清液也有放射性：——攪拌離心不完全(噬菌體蛋白質外殼仍吸附在細菌上)——保溫時間過長(釋放出子代噬菌體)過短（還未侵染的噬菌體）很高很低很低很高第三十三頁，共八十一頁，2022年，8月28日

在噬菌體中,親代和子代之間具有連續(xù)性的物質是DNA,也就是說,子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳給后代的,因此DNA才是真正的遺傳物質。噬菌體侵染細菌的實驗表明

進入大腸桿菌體內的物質是DNA，不是蛋白質

該實驗沒有證明蛋白質等物質不是遺傳物質，也沒有證明DNA產生了可以遺傳的變異。第三十四頁，共八十一頁，2022年，8月28日DNA是唯一的遺傳物質嗎？第三十五頁，共八十一頁，2022年，8月28日流感病毒SARS病毒煙草花葉病毒下面這些生物的遺傳物質是什么？［敢于質疑］第三十六頁，共八十一頁，2022年，8月28日如果你是科學家，請設計實驗證明煙草花葉病毒的遺傳物質是什么？背景知識：煙草花葉病毒TMV是由RNA和蛋白質組成的，在感染煙草時，會出現(xiàn)致病斑。［課堂延伸］第三十七頁，共八十一頁，2022年，8月28日實驗探究蛋白質RNA分離感染煙草感染煙草實驗結果出現(xiàn)病斑不出現(xiàn)病斑實驗結果結論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質第三十八頁，共八十一頁，2022年，8月28日細胞結構生物原核生物真核生物遺傳物質是DNA非細胞結構生物遺傳物質是RNA只含DNA的病毒：只含RNA的病毒：生物總結3、在只含RNA的少數病毒（煙草花葉病毒、HIV、SARS、流感、禽流感）中，RNA才作為遺傳物質。2、凡是具有細胞結構的生物，既有DNA，又有RNA，遺傳物質是DNA1、一切生物的遺傳物質是核酸4、由于大多數生物的遺傳物質是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質。但肺炎雙球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗只能證明DNA是遺傳物質。第三十九頁，共八十一頁，2022年，8月28日五、DNA的分布植物細胞中DNA的載體：染色體、葉綠體、線粒體動物細胞中DNA的載體：染色體、線粒體所以說，染色體是DNA的主要載體。第四十頁，共八十一頁，2022年，8月28日4、噬菌體侵染細菌的實驗中，在細菌內合成子代噬菌體蛋白質外殼——DNA可以指導蛋白質的合成。1、肺炎雙球菌轉化實驗中，對S菌加熱處理，DNA仍具有生物活性——DNA分子結構具有相對穩(wěn)定性。2、肺炎雙球菌轉化實驗中，R型細菌可以轉化生成S型細菌——DNA可以發(fā)生可遺傳的變異。3、噬菌體侵染細菌的實驗中，DNA在親代與子代噬菌體中具有連續(xù)性——DNA可以發(fā)生復制，由親代傳遞給子代。能產生可遺傳變異具有相對穩(wěn)定的結構能自我復制,使親子代具有一定的連續(xù)性④能指導蛋白質合成，從而控制生物的性狀作為遺傳物質所必須具備的特點:能貯存大量的遺傳信息第四十一頁，共八十一頁，2022年，8月28日DNA分子的結構第四十二頁，共八十一頁，2022年，8月28日

含氮堿基磷酸脫氧核糖問題：DNA中含氮的堿基有幾種？答：四種（1）腺嘌呤（A）（2）鳥嘌呤（G）（3）胞嘧啶（C）（4）胸腺嘧啶（T）

(1)

DNA的組成元素：

C、H、O、N、P(2)DNA的基本單位：

脫氧（核糖）核苷酸１、DNA的化學組成第四十三頁，共八十一頁，2022年，8月28日AGCT腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸脫氧核苷酸的種類第四十四頁，共八十一頁，2022年，8月28日連接

ATGCATGC第四十五頁，共八十一頁，2022年，8月28日問題：DNA分子的空間結構有哪些特點呢？沃森和克里克認為：DNA分子的空間結構是規(guī)則的雙螺旋結構。2、DNA分子的結構：圖3-11DNA分子的結構模式圖第四十六頁，共八十一頁，2022年，8月28日AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結構。DNA分子的結構特點第四十七頁，共八十一頁，2022年，8月28日AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結構。（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；堿基在內側。DNA分子的結構特點第四十八頁，共八十一頁，2022年，8月28日AAATTTGGGGCCCATC（1）DNA分子是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋成雙螺旋結構。（2）DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架；堿基在內側。（3）兩條鏈上的堿基通過氫鍵連結起來，形成堿基對，且遵循堿基互補配對原則。DNA分子的結構特點第四十九頁，共八十一頁，2022年，8月28日堿基對另一堿基對

嘌呤和嘧啶之間通過氫鍵配對，形成堿基對，且A只和T配對、C只和G配對，這種堿基之間的一一對應的關系就叫做堿基互補配對原則。ATGC氫鍵第五十頁，共八十一頁，2022年，8月28日DNA分子結構主要特點DNA分子是有

條鏈組成，

盤旋成

結構。

交替連接，排列在外側，構成基本骨架；

排列在內側。堿基通過

連接成堿基對，并遵循

原則。反向平行雙螺旋脫氧核糖和磷酸堿基對氫鍵堿基互補配對2第五十一頁，共八十一頁，2022年，8月28日討論：作為遺傳物質，應該儲存大量的遺傳信息。DNA只有4種脫氧核苷酸，它如何能夠儲存足夠量的遺傳信息？第五十二頁，共八十一頁，2022年，8月28日AAATTTGGGGCCCATC你注意到了嗎？兩條長鏈上的脫氧核糖與磷酸交替排列的順序是穩(wěn)定不變的。長鏈中的堿基對的排列順序是千變萬化的。第五十三頁，共八十一頁，2022年，8月28日一個最短的DNA分子也有4000個堿基對，可能的排列方式就有44000種。4n

(n代表堿基對數)

第五十四頁，共八十一頁，2022年，8月28日3、DNA分子的結構特點：主鏈：磷酸與脫氧核糖交替排列穩(wěn)定不變。堿基對：嚴格遵循堿基互補配對原則。多樣性：不同種類的DNA分子，其內堿基對的排列順序都不同。特異性：

對于一個確定的DNA分子來說它的堿基排列順序都是確定的。

穩(wěn)定性第五十五頁，共八十一頁，2022年，8月28日堿基計算的一般規(guī)律:DNA雙鏈中，互補堿基的數量相等(A=T、C=G)；

DNA單鏈中，互補堿基的數量不一定相等（A≠T、C≠G）

2.雙鏈DNA分子不互補堿基對的堿基之和的比值為1，即嘌呤堿基總數等于嘧啶堿基總數。（A+C）/（T+G）=1即A+C=T+G

（A+G）/（T+C）=1即A+G=T+C第五十六頁，共八十一頁，2022年，8月28日4.DNA分子其中一條鏈中的互補堿基對的堿基之和的比值與另一條互補鏈中以及雙鏈DNA中該比值相等。若（A1+T1）/（G1+C1）=a

則（A2+T2）/（G2+C2）=a

（A+T）/（G+C）=a

3.DNA分子一條鏈中的不互補堿基對的堿基之和的比值是另一條互補鏈中該比值的倒數。若（A1+C1）/（G1+T1）=a

則（A2+C2）/（G2+T2）=1/a或（A1+G1）/（C1+T1）=a

則（A2+C2）/（G2+T2）=1/a第五十七頁，共八十一頁，2022年，8月28日第3節(jié)DNA的復制第五十八頁，共八十一頁，2022年，8月28日1.概念：2.時間：一、DNA分子復制的過程是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。細胞有絲分裂的間期和減數第一次分裂的間期3.場所：細胞核(主要)第五十九頁，共八十一頁，2022年，8月28日4.DNA分子復制的過程：第六十頁，共八十一頁，2022年，8月28日解旋：

堿基配對：

(復制)螺旋化:DNA利用能量,在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開。以解開的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下,利用細胞中游離的4種脫氧核苷酸為原料,按堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的一段子鏈。隨著模板鏈的解旋,新合成的子鏈不斷延伸。同時，每條新鏈與對應的模板鏈盤繞成雙螺旋結構。一個DNA形成兩個完全相同的子代DNA分子。第六十一頁，共八十一頁，2022年，8月28日

模板：6.條件：（親代DNA分子的）兩條母鏈。細胞中游離的4種脫氧核苷酸。ATPDNA解旋酶，DNA聚合酶等。能量：酶：原料：5.特點：邊解旋、邊復制；半保留復制第六十二頁，共八十一頁，2022年，8月28日

DNA分子通過復制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而使生物前后代保持了遺傳信息的連續(xù)性。7.DNA復制的意義：DNA分子獨特的雙螺旋結構，為復制提供了精確的模板；通過堿基互補配對，保證了復制能夠準確地進行。8.DNA準確復制的原因：第六十三頁，共八十一頁，2022年，8月28日二、DNA半保留復制的實驗證據

要分析DNA的復制究竟是半保留復制的還是全保留的，就需要區(qū)分親代與子代的DNA。1958年,科學家,運用同位素示蹤技術，以大腸桿菌為實驗材料,設計了一個巧妙的實驗。第六十四頁，共八十一頁，2022年，8月28日DNA復制過程的總結:時期3個步驟2個特點4個條件意義第六十五頁，共八十一頁，2022年，8月28日關于DNA的復制公式:

一個DNA分子經n次復制后：

1、DNA分子總數為個

2、含母鏈的DNA分子數為，占總數的比例為

3、母鏈始終為，占總數的比例為

4、脫氧核苷酸鏈數為條。5、一個DNA分子中含某堿基m個，DNA復制n次，則需游離的該堿基個數為6、一個DNA分子中含某堿基m個，DNA第n次復制，則需游離的該堿基個數為2條2個2n2n+11/2n-11/2nm(2n-1)m2n-1第六十六頁，共八十一頁，2022年，8月28日第4節(jié)基因是有遺傳效應的DNA片段第六十七頁，共八十一頁，2022年，8月28日引言：摩爾根將通過實驗證明：基因位于染色體上，后來證明染色體中只有DNA是遺傳物質。那么，基因等同于DNA嗎？第六十八頁，共八十一頁，2022年，8月28日想一想基因=DNA嗎？基因和DNA究竟是什么關系呢？一、說明基因與DNA關系的實例第六十九頁，共八十一頁，2022年，8月28日1、大腸桿菌細胞的擬核有1個DNA分子，長度約為4700000個堿基對，在DNA分子上分布著4400個基因，每個基因的平均長度約為1000個堿基對。分析資料：問題：生物體內的DNA分子數目=

基因數目嗎？推理：基因是DNA的片段。第七十頁，共八十一頁，2022年，8月28日你從資料1和資料3能得出什么結論？

資料1：基因是DNA的片段。資料2：進一步明確基因是DNA的片段，但DNA中有些片段不是基因。第七十一頁，共八十一頁，2022年，8月28日2.人類基因組計劃測定的是24條染色體（22條染色體+X+Y）上DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有一個DNA分子。這24個DNA分子大約有31.6億個堿基對，其中，構成基因的堿基數占堿基總數的比例不超過2%。問題：生物體內所有基因的堿基總數

=DNA的堿基總數？推理：（基因堿基對總數占DNA堿基對總數很少的一部分）進一步明確基因是DNA的片段，但一段DNA不一定是基因。DNA中有些片段不是基因第七十二頁，共八十一頁，2022年，8月28日3.生長在太平洋西北部的一種海蟄能發(fā)出綠色熒光（圖B），這是