内容正文:
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第3章 第1节
人教版 生物
DNA是主要的遗传物质
学习目标 核心素养
1.掌握肺炎双球菌体内和体外转化实验的过程和结论。(重点、难点)
2.掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结果的分析。(重点、难点)
3.理解“DNA是主要的遗传物质”的内涵和理由。(重点) 1.体验探究生物遗传物质的实验思路。
2.分析比较本节三大实验的实验方法和实验结论。
3.查阅相关资料,深入理解“烟草花叶病毒的感染实验”。
4.感悟科学技术在生命科学探索过程中的作用。
孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状由遗传因子控制
遗传因子
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DNA
DNA
染色体在遗传上的连续性和稳定性
?
蛋白质
20世纪30年代:
DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。
但由于对DNA分子的结构没有清晰的了解,人们认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
20世纪20年代:
蛋白质是由多种氨基酸连接而成的大分子。
一、对遗传物质的早期推测
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阅读教材P43-44页肺炎双球菌的转化实验
1.肺炎双球菌的特点
2.两位科学家的实验思路以及实验结论
3.实验的自变量、因变量
二、肺炎链球菌的转化实验
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1928年,格里菲斯以小鼠为材料,研究肺炎链球菌。
1.格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验
二、肺炎链球菌的转化实验
实验材料:
菌体特点 菌落特点 毒性
(动物实验)
S型细菌
R型
细菌
无毒
有毒
人肺炎
小鼠败血症
无荚膜
有荚膜
粗糙
Rough
光滑Smooth
R型 和 S型肺炎双球菌
荚膜的化学本质是_______
多糖
说明R型菌无毒性
说明S型菌有毒性
说明加热杀死的S型菌失去毒性
R型菌
1)实验过程
二、肺炎链球菌的转化实验
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(1) 实验①②对比,说明______________________________。
(2) 实验②③对比,说明__________________________。
(3) 实验②③④对比,说明______________________。
R型细菌无毒性、S型细菌有毒性
被加热杀死的S型细菌无毒性
R型细菌转化为S型细菌
已经加热杀死的S型细菌中,含有使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”
2)实验结论
1.格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验
二、肺炎链球菌的转化实验
20世纪40年代,美国科学家艾弗里在格里菲斯的实验基础上继续进行实验。
请思考:转化因子到底是什么物质呢?
寻觅“转化因子”?
你有什么样的设计思路,关键是什么?
S型细菌的化学组分图
多糖
脂质
蛋白质
……
DNA
RNA
多糖
脂质
蛋白质
DNA
RNA……
关键思路:将DNA与蛋白质等其他物质分开,单独、直接地观察它们的作用。
S型活细菌
多糖
脂类
蛋白质
DNA
DNA+DNA水解酶
分别与R型活细菌混合培养
R
R
R
R
R
S
多数
少数
DNA的纯度越高,转化就越有效。
在S型活菌提取物中加入DNA酶,则不能使R型菌发生转化。
2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
1)实验过程
二、肺炎链球菌的转化实验
基因重组
R型细菌转化为S型细菌的本质:
S型细菌
荚膜
控制荚膜形成的X基因
加热
杀死
被破坏的S型细菌
X基因吸附在R型细菌表面
X基因进入R型细菌
重组
R型细菌转化成S型细菌
注意:只是少数R型细菌转化为S型细菌
二、肺炎链球菌的转化实验
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DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
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。
2)实验结论
二、肺炎链球菌的转化实验
2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。
与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如艾弗里的肺炎链球菌转化实验。
与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验。
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
科学方法
每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就利用了“减法原理”。
S型菌细胞提取物
对照组
蛋白酶
RNA酶
酯酶
DNA酶
R型细菌+S型细菌
只长R型细菌
有R型细菌的培养基
自变量控制中的“减法原理”
三、噬菌体侵染细菌的实验
1952年,美国遗传学家赫尔希(A.D.He