3.1DNA是主要的遺傳物質(zhì)課件-高一下學(xué)期生物人教版必修二

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)（第一課時(shí)）

第三章基因的本質(zhì)遺傳物質(zhì)探索之路19世紀(jì)中期：孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)豌豆實(shí)驗(yàn)證明了生物的性狀是由遺傳因子控制。約翰遜把遺傳因子命名為基因1903年：薩頓通過(guò)對(duì)蝗蟲(chóng)細(xì)胞觀察得出假說(shuō)：基因位于染色體上。1909年：摩爾根通過(guò)果蠅實(shí)驗(yàn)證明：基因位于染色體上。20世紀(jì)中期：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體主要組成成分DNA和蛋白質(zhì)。問(wèn)題1：你認(rèn)為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)？①儲(chǔ)存大量的遺傳信息;②可以準(zhǔn)確地復(fù)制，并傳遞給下一代;③可以控制生物的性狀；④結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)蛋白質(zhì)DNA基本單位：常見(jiàn)的21種氨基酸基本單位：4種脫氧核苷酸20世紀(jì)20年代支持率很高20世紀(jì)30年代,少數(shù)支持一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)首先向“遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)”提出挑戰(zhàn)的科學(xué)家有哪些？艾弗里赫爾希格里菲思蔡斯“我們表示懷疑！”問(wèn)題3：他們做了什么實(shí)驗(yàn)？美.艾弗里英.格里菲思二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)觀點(diǎn)：遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)項(xiàng)目S型細(xì)菌R型細(xì)菌菌落菌體有無(wú)致病性表面光滑

表面粗糙

有無(wú)有多糖類(lèi)莢膜二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（一）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：（1）科學(xué)家：1928年【英】格里菲思（2）實(shí)驗(yàn)材料：肺炎鏈球菌無(wú)多糖類(lèi)莢膜莢膜莢膜是某些細(xì)菌的細(xì)胞壁外面包圍的一層膠狀物質(zhì)。（1）無(wú)莢膜的肺炎鏈球菌，感染人體或動(dòng)物體后，容易被吞噬細(xì)胞吞噬并殺滅。（2）有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗吞噬細(xì)胞的吞噬，有利于細(xì)菌在宿主體內(nèi)生活并繁殖。無(wú)致病性有致病性莢膜本質(zhì)：多糖二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（一）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：不死亡死亡不死亡死亡注射R型活細(xì)菌注射S型活細(xì)菌注射加熱致死的S型細(xì)菌將R型活細(xì)菌與加熱致死的S型細(xì)菌混合后注射說(shuō)明加熱致死的S型細(xì)菌無(wú)毒說(shuō)明S型細(xì)菌有毒說(shuō)明R型細(xì)菌無(wú)毒說(shuō)明加熱殺死的S型細(xì)菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌對(duì)照原則、單一變量原則（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：（一）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：

A二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（一）體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：轉(zhuǎn)化只能發(fā)生在小鼠體內(nèi)嗎？體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)格里菲斯的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)失敗1931年艾弗里團(tuán)隊(duì)的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)成功轉(zhuǎn)化要依賴(lài)于小鼠才能實(shí)現(xiàn)否定轉(zhuǎn)化不需要依賴(lài)小鼠，完全源自加熱殺死的S型細(xì)菌中含有轉(zhuǎn)化因子二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（二）體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：（1）科學(xué)家：1944年【美】艾弗里（2）實(shí)驗(yàn)材料：肺炎鏈球菌（3）實(shí)驗(yàn)思路：DNA蛋白質(zhì)

RNA脂質(zhì)多糖通過(guò)酶解法，將DNA與蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)分開(kāi),單獨(dú)、直接地觀察它們的作用。S型細(xì)菌組分圖第一組有R型細(xì)菌的培養(yǎng)基S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物+第二至四組有R型細(xì)菌的培養(yǎng)液S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物+混合混合第五組有R型細(xì)菌的培養(yǎng)液S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物+混合DNA酶蛋白酶（或RNA酶、酯酶）S型細(xì)菌R型細(xì)菌S型細(xì)菌R型細(xì)菌只長(zhǎng)R型細(xì)菌對(duì)照原則、單一變量原則實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1）DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。（2）蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：（二）體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（二）體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：（5）注意事項(xiàng)：艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)（沒(méi)有證明DNA是主要遺傳物質(zhì))。被轉(zhuǎn)化的R型菌只是少量，并非全部的R型細(xì)菌都發(fā)生轉(zhuǎn)化。使小鼠致死的是S型細(xì)菌，不是S型細(xì)菌的DNA。問(wèn)題5：在艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中他用到了什么科學(xué)方法？減法原理加法原理含義：與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱(chēng)為“加法原理”。舉例：在“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組分別作加溫、滴加FeC13溶液、滴加肝臟研磨液的處理，就利用了“加法原理”。含義：與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素的稱(chēng)為“減法原理”。舉例：在艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)，就利用了“減法原理”。對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組科學(xué)方法——自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

C二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)S型菌莢膜加熱殺死X基因進(jìn)入R型菌重組控制莢膜形成的X基因被破壞的S型菌X基因吸附在R型菌表面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)。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)菌拓展延伸項(xiàng)目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)細(xì)菌在小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)基實(shí)驗(yàn)對(duì)照R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的致病性對(duì)照S型細(xì)菌各組成成分的作用進(jìn)行對(duì)照巧妙構(gòu)思用加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌混合注入小鼠體內(nèi)，與用加熱殺死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明確實(shí)發(fā)生了轉(zhuǎn)化每個(gè)實(shí)驗(yàn)組用酶解法特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”讓R→SS型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)聯(lián)系①所用材料相同②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的延伸③兩實(shí)驗(yàn)都遵循對(duì)照原則、單一變量原則肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的比較肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)驗(yàn)1928年，格里菲思肺炎鏈球菌小鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)加熱殺死的S型細(xì)菌有某種轉(zhuǎn)化因子促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌20世紀(jì)40年代，艾弗里DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)課堂小結(jié)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

1．肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了（

）

A．DNA是遺傳物質(zhì)

B．RNA是遺傳物質(zhì)

C．蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)

D．糖類(lèi)是遺傳物質(zhì)2．肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化因子是（

）A．莢膜

B．蛋白質(zhì)C．R型細(xì)菌的DNA

D．S型細(xì)菌的DNA實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

3.格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分過(guò)程如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是A.S型肺炎鏈球菌的菌落表

面是粗糙的，R型肺炎鏈

球菌的菌落表面是光滑的B.S型細(xì)菌的DNA經(jīng)加熱后失活，因而注射加熱致死的S型細(xì)菌后的小鼠

仍存活C.從圖中病死小鼠中分離得到的肺炎鏈球菌只有S型細(xì)菌而無(wú)R型細(xì)菌D.該實(shí)驗(yàn)未證明R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌是由S型細(xì)菌的DNA引起的實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

4.艾弗里的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，得出這一結(jié)論的關(guān)鍵是A.用S型活細(xì)菌和加熱致死的S型細(xì)菌分別對(duì)小白鼠進(jìn)行注射，并形成對(duì)照B.用加熱致死的S型細(xì)菌與無(wú)致病性的R型活細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，

檢測(cè)小鼠體內(nèi)S型細(xì)菌的含量C.從死亡小鼠體內(nèi)分離獲得了S型細(xì)菌D.分別用蛋白酶、RNA酶、酯酶或DNA酶處理S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物后加

入各培養(yǎng)基中培養(yǎng)R型細(xì)菌，觀察是否發(fā)生轉(zhuǎn)化實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

5.艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)加熱殺死的S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物進(jìn)行不同的處理后，再加入到有R型活細(xì)菌的培養(yǎng)基中，處理方法及培養(yǎng)結(jié)果如下表所示。由表可知（

）實(shí)驗(yàn)組號(hào)處理方法培養(yǎng)基中長(zhǎng)菌情況①不處理R型、S型細(xì)菌②加入蛋白酶R型、S型細(xì)菌③加入酯酶R型、S型細(xì)菌④加入RNA酶R型、S型細(xì)菌⑤加入DNA酶R型細(xì)菌A.本實(shí)驗(yàn)的自變量控制利用了“加法原理”B.實(shí)驗(yàn)①和⑤說(shuō)明DNA酶使S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物失去轉(zhuǎn)化活性C.實(shí)驗(yàn)①和⑤說(shuō)明R型細(xì)菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子D.實(shí)驗(yàn)①～⑤說(shuō)明DNA是主要的遺傳物質(zhì)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

6.艾弗里細(xì)菌轉(zhuǎn)