第5讲-遗传物质的探索历程

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1、第5讲遗传物质的探索历程2018高考考纲及热点预测人类对遗传物质的探索过程【考纲要求】1、肺炎双球菌的转化实验设计思路及所体现的对照原则2、噬菌体侵染细菌的实验设计思路、结论【热点预测】探索遗传物质过程中的经典实验仍是重点，主要以实验分析题形式出现。1866年，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状由遗传因子控制。1910年，摩尔根通过果蝇实验证明了基因位于染色体上。科学家发现：染色体主要组成成分蛋白质和DNADNA染色体在遗传上的连续性和稳定性?蛋白质背景了解：历史的步伐一、遗传物质必须具备的特点1、具有存储巨大数量信息的可能2、在生长和繁

2、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和新陈代谢4、分子结构相对相对稳定问题：两种不同的推测如何求证呢？考点一遗传物质早期认识二、DNA是遗传物质的证据1．间接证据(早期推测)A:蛋白质是遗传物质(20世纪20年代)各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的。氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着。蛋白质遗传信息结论：是遗传物质。蛋白质稳定DNA蛋白质DNADNA连续B: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

3、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C1、实验材料：两种肺炎双球菌多糖类荚膜R型菌菌落:粗糙无荚膜，无毒S型菌菌落:光滑(Smooth)有荚膜有毒，可致死一、肺炎双球菌的转化实验(Rough)考点二探索遗传物质经典实验（1）将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。（2）将有毒性S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。（3）将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。（4）将无毒性R型活细菌与加热杀死后的S型细菌

4、混合后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。？2、实验过程及结果：“转化因子”是什么？3、实验结论：已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——转化因子问题思考：在证明DNA还是蛋白质或其他物质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。多糖脂类蛋白质RNADNA加热杀死的S型细菌在杀死的S型细菌中含有哪些物质？寻找转化因子：但究竟哪一个才是转化因子呢？1、实验过程：多糖脂类蛋白质RNADNADNA+DNA酶分别与R型活细菌混合培养R

5、RRRRSRS型活细菌RS多数少数DNA艾弗里的体外转化实验1944年2、实验结果：①只有加入DNA才转化；②DNA越纯，转化越有效；③用DNA酶处理DNA，不再转化。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）3、实验结论:1、艾弗里的体外转化实验有何妙处？思考：2、这个实验结论足以让所有科学家信服吗？①把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA的作用；②设计对照实验，用DNA酶处理，观察DNA的作用。肺炎双球菌转化实验的评价1、遵循了严格的对照原则和单一变量原则2、科学

6、的思路：发现问题→提出假设→设计实验验证→得出结论①体内转化实验②体外转化实验探究实验的基本步骤格里菲思，体内转化实验艾弗里，体外转化实验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。有没有比细菌更为简单的实验材料？1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了另一个更具有说服力的实验.二、噬菌体侵染细菌（大肠杆菌）实验考点二探索遗传物质经典实验1、实验材料：T2噬菌体、大肠杆菌T2噬菌体中60%是蛋白质,40%

7、是DNA..T2噬菌体的特点①是一种专门寄生在大肠杆菌体内的DNA病毒②头部和尾部的外壳是由蛋白质构成，头部内含有DNA③在自身遗传物质的指导下进行繁殖,原料来自大肠杆菌④子代噬菌体从宿主细胞裂解释放。噬菌体大肠杆菌噬菌体侵染细菌的动态过程：侵入别的细菌合成组装释放吸附侵入合成组装释放吸附动画首先，噬菌体的尾端吸附在细菌的表面侵入然后，噬菌体通过尾轴把DNA全部注进细菌体内，而蛋白质外壳则留在细菌体外，不起作用。噬菌体的DNA在细菌体内，使细胞本身的DNA解体，同时利用细菌的化学成分合成噬菌体自身的DNA和蛋白质，这些新合成的DNA和蛋白

8、质外壳组装出很多个与亲代一模一样的子代噬菌体。最后，这些噬菌体由于细菌的解体而被释放出来，再去侵染其他的细菌。T2噬菌体模式图选择噬菌体优点：结构简单。侵入细菌后，蛋白质外壳与DNA分离，在自