高一生物寒假课第一讲第三章基因的本质

高一生物寒假课第一讲
第三章基因的本质
第一节DNA是主要的遗传物质
一、遗传物质的特点
1．能复制，能遗传给下一代
2．含有大量的遗传信息（是大分子）
3．能指导蛋白质的合成，控制生物性状
4．结构稳定，也可以突变，并将突变传递给下一代
二、对遗传物质的早期推测
人们认为蛋白质和DNA都有多样性，可能含有遗传信息，DNA和蛋白质谁是遗传物质呢。

三、证明DNA是遗传物质的经典实验
（一）肺炎双球菌的转化实验
1．肺炎双球菌
光滑型S 有多糖荚膜有毒性，致死
粗糙型R 无多糖荚膜无毒性，不致死
2．格里菲斯的体内转化实验
过程：
肺炎双球菌的转化实验
2．格里菲斯的体内转化实验
过程：
第一步：将R型肺炎双球菌注射到小鼠体内，小鼠不患败血症，不死亡。

实验结论：R型菌无毒。

第二步：将S型肺炎双球菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症而死亡。

实验结论：S型菌有毒。

第三步：将有毒的S型菌加热杀死后再注射到小鼠体内，小鼠不会患败血症而死亡。

实验结论：加热杀死的S型菌失去了毒性。

第四步：将失去毒性的加热杀死的S型肺炎双球菌与R型肺炎双球菌混合在一起，注射到小鼠体内，小鼠会怎样呢？
实验结果——小鼠患了败血症而死亡。

第四组实验分析：无毒的R型菌必然是向有毒的S型菌转化了，不但这一代有毒，在死亡的小鼠体内还发现它所繁殖的后代也是有毒的。

为什么无毒的R型菌会转化为有毒的S型菌呢？这种转化为什么能遗传呢？原因就是R型菌与加热杀死的S型菌接触了。

由此可推知，S型菌体内必然有一种物质在促使R型菌向S型菌的转化，而且这种物质很稳定，不会因为S型菌的加热而失去活性。

到底这种“转化因子”是什么物质呢？
可能的解释：R型菌的自身复活，不可能，因为有第二组，S型菌的自身复活，不可能，因为有第三组，R使S转化，不可能，可以作对照实验，只能是加热杀死的S菌存在转化因子。

结论：加热杀死的S菌存在转化因子，促使R型菌转化为S型菌。

探究转化因子是什么？
3．艾弗里的体外转化实验
方法：将提出的每一种物质分别与R型肺炎双球菌单独混合培养，看是否能使R型菌发生转化。

这就体现了将各种物质分开，单独观察某种物质作用的实验指导思想，也就是在实验中注意了单一变量的控制。

对比实验：将加热杀死的S型菌的DNA,蛋白质，多糖分别和R型活菌混合培养，观察哪一组能产生S型菌。

初步结果：只有加入DNA的一组可以发生转化，DNA是转化因子，DNA控制了子代相应的性状，又由于后代也有S菌的繁殖，所以DNA在亲子之间稳定联系，DNA是遗传物质。

判断DNA为转化因子还为时过早，应进行验证实验，将这种能促使转化的物质破坏掉，观察转化还是否进行，如果不能，方可判断该物质才是促使转化的转化因子。

进一步实验：为的是使实验结论更加严谨和唯一，做对照实验。

对照实验：加DNA，DNA和DNA酶的实验。

结论：DNA是遗传物质（性状的转化源于遗传物质的获得）。

实验引申：
①由于当时实验技术的限制，还不能将蛋白质彻底清除干净。

用什么方法可以去除蛋白质而不影响DNA活性？蛋白酶DNA酶或选取DNA和蛋白质本身就是分开的物质。

②此实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，若要证明其它生物的遗传物质也是DNA，还需再证明。

（二）噬菌体侵染细菌的实验：
1．材料：噬菌体——寄生在细菌体内的病毒。

DNA和蛋白质本身就是彻底分开的。

侵染过程：噬菌体吸附在细菌表面，将它的遗传物质注入细菌内部，以噬菌体的遗传物质为模板，利用细菌的原材料，控制噬菌体的DNA和蛋白质的合成，进而装配，合成噬菌体的子代。

2．实验原理：噬菌体注入细菌的物质控制了噬菌体子代的合成，注入的物质就是遗传物质。

3．设计思路：将DNA和蛋白质分开，单独直接地观察他们各自的作用。

实验方法：放射性同位素的标记。

分别用含有32P和35S标记的原材料培养两组大肠杆菌，
再用噬菌体分别去侵染带标记的大肠杆菌。

4．实验过程：
解释：短时间，搅拌，离心的作用，可以不分析少量放射性的原因。

亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体实验结论
第一组实验32P标记DNA有32P标记DNA DNA有32P标记
DNA分子具有连续
性，是遗传物质。

可见在噬菌体的复
制过程中DNA具有
连续性，是遗传物
质。

第二组
实验
35S标记蛋白质无35S标记蛋白质外壳蛋白质无35S标记
结论：DNA进入细菌内部，DNA传递给子代，控制子代的合成，是在亲子之间稳定联系的物质，DNA是遗传物质。

五、以上实验说明：DNA是主要的遗传物质
六、总结：
项目细胞生物（真核、原核）DNA病毒RNA病毒
核酸21种1种
遗传物质DNA DNA RNA
本讲结束谢谢观看。