1、2021人人教版（教版（新教材新教材）必修二）必修二 遗传和进化遗传和进化第三章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质孟德尔通过豌豆孟德尔通过豌豆实验证明了生物实验证明了生物的性状由的性状由 控制控制遗传因子遗传因子染色体染色体摩尔根通过果摩尔根通过果蝇实验证明了蝇实验证明了基因位于基因位于 上上科学家发现：染色体科学家发现：染色体主要组成成分主要组成成分 蛋白质和蛋白质和DNADNA染色体在遗传染色体在遗传上的连续性和上的连续性和稳定性稳定性蛋白质蛋白质一、对遗传物质的早期推测一、对遗传物质的早期推测20世纪世纪20年代：年代： 蛋白质是由多种氨基酸连接而成的大分子蛋白质是由多种氨基酸连
2、接而成的大分子。蛋白质和蛋白质和DNA，谁是遗传物质？，谁是遗传物质？组成蛋白质的氨基酸有多少种？蛋白质结构多样性的原因？21种种 氨基酸的种类、数目、排列氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的空间结构不同顺序以及肽链的空间结构不同一、对遗传物质的早期推测一、对遗传物质的早期推测20世纪世纪30年代：年代： DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。 但由于对但由于对DNA分子分子的结构没有清晰的了解，的结构没有清晰的了解，人们认为人们认为蛋白质蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。是遗传物质的观点仍占主导地位。蛋白质和蛋白质和DNA，谁是遗传物质？，
3、谁是遗传物质？ DNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验格里菲思的肺格里菲思的肺炎炎链链球球菌体内转化实验菌体内转化实验艾弗里确定转化因子的实验艾弗里确定转化因子的实验(1)实实验材料：验材料： 两种肺炎链球菌两种肺炎链球菌 R型细菌型细菌无无荚膜，荚膜，菌落菌落粗糙，粗糙，无致病性无致病性多糖类荚膜多糖类荚膜 S型细菌型细菌有有荚膜，荚膜，菌落菌落光滑，有致病性光滑，有致病性1.1.肺炎链球菌肺炎链球菌体内体内转化实验转化实验格里菲思格里菲思二、肺炎链球菌转化实验二、肺炎链球菌转化实验细菌在固体培养基上细菌在固体培养基上( (内内) )生长生长发育，形成
4、以母细胞为中心的发育，形成以母细胞为中心的一团肉眼可见的、有一定形态、一团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞的集团，构造等特征的子细胞的集团，称之为称之为菌落菌落第一组的结果说明什么？第一组的结果说明什么？第二组的结果说明什么？第二组的结果说明什么？第三组的结果说明什么？第三组的结果说明什么？R型型细细菌不能使菌不能使小鼠死亡小鼠死亡S型细菌使小鼠死亡型细菌使小鼠死亡加热杀死的加热杀死的S型细型细菌不能使菌不能使小鼠死亡小鼠死亡第一组的结果说明什么？第一组的结果说明什么？第二组的结果说明什么？第二组的结果说明什么？第三组的结果说明什么？第三组的结果说明什么？R型型细细菌不能使菌不能使小
5、鼠死亡小鼠死亡S型细菌使小鼠死亡型细菌使小鼠死亡加热杀死的加热杀死的S型细型细菌不能使菌不能使小鼠死亡小鼠死亡第四组：第四组： R型细菌和加热杀死的型细菌和加热杀死的S型细菌型细菌单独注射都不能使小鼠死亡，为什单独注射都不能使小鼠死亡，为什么混合后注射小鼠死亡呢？你能做么混合后注射小鼠死亡呢？你能做出什么推断？出什么推断？格里菲思推论：格里菲思推论： 已经加已经加热杀死的热杀死的S型细型细菌菌，含，含有某有某种促使种促使R型活细菌转型活细菌转化成化成为为S型活细型活细菌的活性物质菌的活性物质-转化因子转化因子哪种物质是转化因哪种物质是转化因子呢？子呢？2.肺肺炎链球菌炎链球菌体外体外转化实验转
6、化实验艾弗里艾弗里（1944年）年）蛋白酶蛋白酶二二RNA酶酶三三酯酶酯酶四四 去除绝大部分糖去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质类、蛋白质和脂质 实验表明，细胞提取物中含有遗传因子，而遗实验表明，细胞提取物中含有遗传因子，而遗传因子很可能就是传因子很可能就是DNA.DNA. 艾弗里的结论：艾弗里的结论：DNADNA才是使才是使R R型细菌产生型细菌产生稳定遗传变化的物质稳定遗传变化的物质. . 从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出谁是遗传物质谁是遗传物质-减法原理减法原理蛋白酶蛋白酶二二RNA酶酶三
7、三酯酶酯酶四四 去除绝大部分糖去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质类、蛋白质和脂质 有有没有比细菌更为简单的没有比细菌更为简单的实验材料？实验材料？ 艾弗里的结论：艾弗里的结论：DNADNA才是使才是使R R型细菌产生型细菌产生稳定遗传变化的物质稳定遗传变化的物质. .三、噬菌体侵染细菌的实验：三、噬菌体侵染细菌的实验：1952年年1.T2噬菌噬菌体体放射性同放射性同位素标记法位素标记法2.研究方法：研究方法：？DNA和蛋白质，应分别标记哪一种元素？和蛋白质，应分别标记哪一种元素？蛋白质的组成元素：蛋白质的组成元素：DNA的组成元素：的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P（标记（标记32P
8、）（标记（标记35S）T2噬菌体中噬菌体中60%是蛋白质，是蛋白质，40%是是DNA。细菌细菌+含含32P的培养基的培养基含含32P的细菌的细菌噬菌体噬菌体+含含35S的细菌的细菌噬菌体噬菌体+含含32P的细菌的细菌3.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验过程噬菌体侵染大肠杆菌实验过程第一步：标记大肠杆菌第一步：标记大肠杆菌含含35S的细菌的细菌细菌细菌+含含35S的培养基的培养基第二步：标记噬菌体第二步：标记噬菌体（标记细菌分别培养噬菌体）标记细菌分别培养噬菌体）含含35S的噬菌体的噬菌体含含32P的噬菌体的噬菌体搅拌的目的：搅拌的目的： 使吸附在细菌上的噬菌使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离体与细菌分
9、离离心的目的：离心的目的： 让让上清液上清液中析出中析出T2噬菌噬菌体颗粒，体颗粒，沉淀物沉淀物中留下中留下被侵被侵染的大肠杆菌染的大肠杆菌结果说明：结果说明： 侵染的大肠杆菌时侵染的大肠杆菌时T2噬噬菌体的蛋白质外壳留在细胞菌体的蛋白质外壳留在细胞外外结果说明：结果说明： 侵染的大肠杆菌时侵染的大肠杆菌时T2噬菌体的噬菌体的DNA进入细菌的细胞中进入细菌的细胞中赫赫尔希和蔡斯的实验尔希和蔡斯的实验：实验结果实验结果亲代噬菌体亲代噬菌体35S标标记蛋白质记蛋白质32P标标记记DNA子代噬菌体子代噬菌体外壳蛋白质外壳蛋白质无无35S标记标记DNA有有32P标记标记实验结论实验结论DNA分子分子才
10、才是是真正真正的遗的遗传传物质物质可能搅拌不充分可能搅拌不充分可能保温时间过长可能保温时间过长所有生物的遗传物质都是所有生物的遗传物质都是DNA吗？吗？（TMV）蛋蛋白白质质RNA（TMV）背背景知识：景知识：烟草花叶病毒是由烟草花叶病毒是由RNA和蛋白质和蛋白质组组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。成的，在感染烟草时，会出现致病斑。过程探过程探究究烟草花叶病毒重建实验烟草花叶病毒重建实验烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是）的遗传物质是RNA流感病毒流感病毒艾滋病病毒艾滋病病毒SARS病毒病毒烟草花叶病毒烟草花叶病毒细胞生物：细胞生物：（细胞核、细胞质）DNARNA：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）DNA病毒病毒（只有DNA，无RNA）DNA、RNA同时存在DNA是主要是主要的遗传物质的遗传物质遗传物质遗传物质 核核酸是一切生物的遗传物质酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核核酸包括脱氧核糖核酸（酸（DNA）和核糖核酸（）和核糖核酸（RNA），绝大多数生物都是），绝大多数生物都是以以 DNA作为遗传物质的，因此作为遗传物质的，因此DNA是是主要主要的遗传物质。的遗传物质。课堂小结课堂小结谢谢
