1866年孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律
1891年科學家描述減數(shù)分裂全過程
1903年薩頓假說：基因和染色體存在平行關系
1909年摩爾根證明：基因在染色體上
20世紀中葉染色體主要由蛋白質和DNA組成
遺傳物質是蛋白質還是DNA?
活動一：分析推理——誰是遺傳物質？
1.親子代之間聯(lián)系的橋梁是生殖細胞。生殖細胞形成過程中，染色體和DNA的數(shù)量存在規(guī)律性的變化。
2. 人們推測，既然基因能夠控制那么多、那么復雜的生物性狀，那么構成基因的遺傳物質也一定是一種非常復雜、非常多樣的化學物質，才能承擔做為基因的艱巨任務。蛋白質恰好是結構最復雜、最多樣的分子。
組成蛋白質的主要氨基酸約有20種。組成DNA的核苷酸有4種。蛋白質中氨基酸的不同排列組合可以貯存大量信息。蛋白質是生命活動的承擔者，與生物的性狀密切相關。蛋白質有復雜的空間結構，但在高溫下空間結構會被破 壞，容易變性。DNA結構穩(wěn)定，耐高溫。
蛋白質不能進行自我復制，而且它在染色體中的含量往往是不固定的。DNA能自我復制、并且在復制的過程中有多種機制保證準確性。 一般情況下，同一種生物在不同發(fā)育時期或不同組織的細胞中，DNA的含量基本相等，而生殖細胞中的DNA含量恰好是體細胞中的一半。同一生物的不同組織細胞中，蛋白質的種類和質量差異較大。
分析推理——誰是遺傳物質？
1. 親子代之間聯(lián)系的橋梁是生殖細胞。生殖細胞形成過程中，染色體和DNA的數(shù)量存在規(guī)律性的變化。9. 蛋白質不能進行自我復制，而且它在染色體中的含量往往是不固定的。10. DNA能自我復制、并且在復制的過程中有多種機制保證準確性。
遺傳物質應在親子代間有連續(xù)性
2. 人們推測，既然基因能夠控制那么多、那么復雜的生物性狀，那么構成基因的遺傳物質也一定是一種非常復雜、非常多樣的化學物質，才能承擔做為基因的艱巨任務。蛋白質恰好是結構最復雜、最多樣的分子。3. 組成蛋白質的主要氨基酸約有20種。4. 組成DNA的核苷酸有4種。5. 蛋白質中氨基酸的不同排列組合可以貯存大量信息。
遺傳物質應具有：多樣性
組成DNA的四種脫氧核苷酸
7. 蛋白質有復雜的空間結構，但在高溫下空間結構會被破壞，容易變性。DNA結構穩(wěn)定，耐高溫。11. 一般情況下，同一種生物在不同發(fā)育時期或不同組織的細胞中，DNA的含量基本相等，而生殖細胞中的DNA含量恰好是體細胞中的一半。12. 同一生物的不同組織細胞中，蛋白質的種類和質量差異較大。
遺傳物質應具有：穩(wěn)定性
小結：遺傳物質應該具有的特點
（1）多樣性。具有貯存巨大數(shù)量遺傳信息的潛在能力。（2）連續(xù)性。能夠精確地復制自己，保證在親子代之間的傳遞。（3）穩(wěn)定性。結構穩(wěn)定，保證遺傳信息的準確，同時又具有可變化的機制。（4）能夠控制蛋白質的合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝。
節(jié)選自必修1教材第44頁
活動二：尋找直接證據(jù)——實驗
菌落光滑、可使小鼠致死
1928年 格里菲思
肺炎鏈球菌體內轉化實驗
問題1： 第一、二兩組實驗在整個實驗中起什么作用？
問題2： 對比第二、三組實驗，說明什么？
問題3： 請描述第四組小鼠做了怎樣的處理？實驗結果是什么？
問題4： 第四組小鼠為何死亡？死亡小鼠體內能分離出S型活菌，說明什么？推測導致小鼠死亡的S型活菌是從哪里來的？
加熱致死的S型細菌，含有某種物質，能把無毒的R型活菌轉化為有毒性的S型活菌。我們把這種物質叫做“轉化因子”。
轉化因子究竟是什么物質呢？
構成細胞的主要物質有蛋白質、DNA、酯類、莢膜多糖等物質
思路1：將加熱致死S型菌各種物質分離提純后與R型混合，觀察是否發(fā)生轉化。
思路2：用酶解法分別去除細胞提取液中各種成分后，觀察能否將R型菌轉化。
如何判斷？檢測的因變量指標是什么？
加熱殺死的S型菌中各種物質成分
菌落特征為R型還是S型
肺炎鏈球菌體外轉化實驗
肺炎鏈球菌 體外轉化實驗
一、R型菌+S型菌細胞提取物
二、R型菌+S型菌細胞提取物+蛋白酶
三、R型菌+S型菌細胞提取物+RNA酶
四、R型菌+S型菌細胞提取物+酯酶
五、R型菌+S型菌細胞提取物+DNA酶
自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”
與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。
與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。
例如：“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中，實驗組分別作加溫、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理。
例如：艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗。
DNA是使R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質
“微生物中可以實驗誘導、重復發(fā)生的、可遺傳的特殊變化的最好例子是肺炎鏈球菌轉化實驗。”（摘自1944年艾弗里論文）
——理應萬眾矚目，緣何備受冷落？！
“四核苷酸假說”DNA不可能作為遺傳物質？
提取的DNA分子和DNA酶純度不夠？
DNA只是對莢膜的形成有直接效應，而非遺傳物質？

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高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進化》電子課本

第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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