遗传物质的探索历程

蛋白质（主要元素是C、H、O、N、S）
T2 噬菌体的特点
1、是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒——属于消费者。 2、结构简单，由蛋白质外壳和DNA构成。 3、侵染寄主时，DNA和蛋白质会自动分离。 4、利用寄主的一切原料、酶、ATP及场所合成自身结构，繁殖的子 代噬菌体从宿主细胞裂解释放。
噬 菌 体 大肠杆菌
小结：
用同位素标记亲代噬菌体的蛋白质和 DNA，分别去感染无任何标记的宿主，观察 子代噬菌体的放射性，分析能在亲和子代之间 传递的物质是DNA还是蛋白质。
死亡 存活 存活
老鼠 死亡
活S型菌
遗传
是什么？ •被加热杀死的 S型细菌中, 含有某种转化因子;
•这种转化可以遗传
子代活S型菌
思考：
1、你能对格里菲斯的实验结论进行评价吗？ 若果能，怎样评价？ 2、如果你是科学家，你应该怎样来追寻 “转化因子”？实验设计的关键思路是什么？
寻找转化因子：
在杀死的S型细菌中含有哪些物质？
蛋白质
?
DNA
考点一
遗传物质早期认识
思考：遗传物质应该有哪些特点？
1、具有存储大量遗传信息的可能 2、在生长和繁殖过程中能精确的自我复制 3、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性状 4、分子结构相对稳定（但特殊情况下能产生变异）
问题：两种不同的推测如何求证呢？
二、遗传物质的争论 1、蛋白质是遗传物质(20世纪20年代)
想一想： 说明了 什么？
转化因子是DNA。DNA才是遗传物质，而蛋白质等
其他物质不是遗传物质。（纠正了一个生物界的错 误的普遍共识）
1、艾佛理的体外转化实验有何妙处？
（1）把DNA和蛋白质等物质分开，单独地、直接地研究。 （2）严格的遵照对照原则和单一变量原则。如：用DNA酶处理 DNA与单独用DNA形成对照。
思考：
2、能否总结探究实验的基本步骤？
发现问题 →提出假设 →设计实验验证 →得出结论
格里菲思 体内转化实验
艾弗里， 体外转化实验
【典例2】1944年，科学家从S型活细菌中提取出DNA、蛋 白质和多糖等物质，将S型菌的DNA加入到培养R型细菌的培 养基中，结果发现其中的R型细菌转化成了S型细菌；而加入 蛋白质、多糖等物质的培养基中，R型细菌不能发生这种变 化。这一现象不能说明的是( )
噬菌体侵染细菌的动态过程：
吸附
吸附
侵入
合成
组装
释放
动画
注入
最后，这些噬菌 侵入别的细菌 这些新合成的 DNA 和蛋白 体由于细菌的解体而 噬菌体的 DNA 在细菌体内， 然后， 噬菌体通过尾轴把 首先，噬菌体的尾端吸附在 被释放出来，再去侵 质外壳组装出很多个与亲代一模 使细胞本身的 DNA 解体，同时利 DNA 全部注进细菌体内，而蛋白质 释放 染其他的细菌。 一样的子代噬菌体。 细菌的表面 用细菌的化学成分合成噬菌体自身 外壳则留在细菌体外，不起作用。 的 DNA和蛋白质，
合成 组装
同位素示踪法 2、实验设计思路：
T2噬菌体的遗传物质是DNA吗？如何设 计实验？ （提示：采用什么技术使我们可以在 实验中分别追踪DNA和蛋白质的去向）
噬菌体侵染细菌的过程
思考：如果你是科学家，该如何设计实验？
（1）同位素标记什么物质？具体标记什么元 素？分别标记还是同时标记？ （2）怎样对噬菌体进行标记？（利用其生活习 性分析） （3）怎样才能追踪被标记的物质由亲代传递 给子代？
A．S型细菌的性状是由其DNA决定的 B．在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到R型细菌细胞中 C．DNA是主要的遗传物质 D．DNA是遗传物质 【答案】 C
【变式训练1】格里菲思(F.Griffith)用肺炎双球菌在 小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果( ) A．证明了DNA是遗传物质 B．证明了RNA是遗传物质 C．证明了蛋白质是遗传物质 D．没有具体证明哪一种物质是遗传物质
（2）结论：DNA是遗传物质。
【典例1】探索遗传物质的过程是漫长的．直到20世纪初期， 人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的 理由不包括 A、不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B、蛋白质与生物的性状密切相关 C、蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且 能够自我复制 D、蛋白质中氨基酸的不同排列组台可以贮存 大量遗传信息
加热杀死的S型细菌
多糖
脂类 蛋白质
RNA
DNA
但究竟哪一个才是转化因子呢？
பைடு நூலகம்
艾弗里的体外转化实验 1944年
1、 实验过程： S型活细菌
多糖
脂类
蛋白质
RNA
DNADNA
DNA+DNA酶
分别与R型活细菌混合培养 R R R R R S R
R
多数
少数
S
2、实验结果： ①只有加入DNA才能发生转化； ②DNA越纯，转化越有效； ③用DNA酶处理DNA，不再转化。 3、实验结论:
（1）理由：各种氨基酸可以按照不同的方式排列， 形成不同的蛋白质（大分子）。氨基酸多种多样的 排列顺序，可能蕴含着大量的遗传信息 。 （2）结论：蛋白质是遗传物质。
2、DNA是遗传物质
（1）理由：
①染色体在生物传中接代过程（有丝分裂、减数分裂及 受精作用）中，始终保持一定的连续性和稳定性。
②染色体主要由蛋白质和DNA构成，且DNA含量相对稳定。
C
考点二 1、实验材料：
肺炎球菌 R型 S型
(Rough)
遗传物质探索历程
一、肺炎双球菌的转化实验
菌落特征
粗糙
光滑
两种肺炎双球菌 有何不同？
荚膜
无
有
毒性
无
有
(Smooth)
实验过程 1.活S型菌 2.活R型菌 3.灭活S型菌 4. 灭活S型+活R型 老鼠 老鼠 老鼠
实验结果
实验结论 S型活菌有毒性 R型活菌无毒性 加热杀死的S型 菌无毒性 “转化因子”
2017届生物高考备考 高一生物课件 必修二
2018/11/25
背景了解：历史的步伐
1866年，孟德尔 1910年，摩尔根通 染色体在遗传 通过豌豆实验证 过果蝇实验证明了 上的连续性和 明了生物的性状 基因位于染色体上 稳定性 由 遗传因子控 。 制 。
科学家发现：染色 体主要组成成分
蛋白质和DNA。
D
艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由 于艾弗里实验中提取出的DNA，纯度最高时也还 有0.02%的蛋白质，因此，仍有人对实验结论表 示怀疑。
要想证明，就得选择比细菌更为简单的 实验材料。
考点二
遗传物质的探索历程
二、噬菌体侵染细菌（大肠杆菌）实验
1、实验材料：T2噬菌体、大肠杆菌
DNA（元素组成为C、H、O、N、P）