内容正文:
种类
菌体
菌体
毒性
S型
有多糖类英膜
表面光滑
有毒
R型
无多糖类荚膜
表面性粗糙
无毒
一、DNA 是主要的遗传物质
1.证据一:肺炎双球菌转化实验
(1)肺炎双球菌类型及特点:
(2)格里菲思的体内转化实验:
①实验①、②对比说明 R 型细菌无毒性,S 型细菌有毒性。
②实验②、③对比说明被加热杀死的 S 型细菌无毒性。
③实验②、③、④对比说明 R 型细菌转化为 S 型细菌。
④结论:已经被加热杀死的 S 型细菌中,含有促成 R 型细菌
转化为 S 型细菌的“转化因子”。
(3)艾弗里的体外转化实验:
①实验①、②分别说明荚膜多糖、蛋白质没有转化作用。
②实验③、④说明 DNA 有转化作用。
③结论:S 型细菌的 DNA 是使 R 型细菌发生转化并产生稳定遗传变化的物质。
比较项目
体内转化实验
体外转化实验
科学家
格里菲思
艾弗里及其同事
细菌培养场所
小鼠体内
培养基(体外)
实验原理
S 型细菌可以使人患肺炎或
使小鼠患败血症
对 S 型细菌中的物质进行提取、分离,
分别单独观察各种物质的作用
实验原则
R 型细菌与 S 型细菌的毒性进行对照
S 型细菌体内各成分的相互对照
实验构思
用加热杀死的S 型细菌注射到小鼠体内作为
对照实验来说明确实发生了转化
将物质提纯分离后,直接、单独地观察某种
物质在实验中所起的作用
结果观察
小鼠是否死亡
培养基中菌落类型
实验结论
已经被加热杀死的 S 型细菌体内含有某种“转化因子”
DNA 是 S 型细菌的遗传物质,而蛋白质等其他物质不是遗传物质
联系
①所用的材料相同:都巧妙选用 R 型和 S 型两种肺炎双球菌
②体内转化实验是体外转化实验的基础,仅说明 S 型细菌体内有“转化因子”;体外转化实验则是前者的延伸,进一步证明了“转化因子”是 DNA
③实验设计都遵循对照原则和单一变量原则
(4)肺炎双球菌两个转化实验的比较
(5)肺炎双球菌转化的实质:
①加热杀死的 S 型细菌,蛋白质变性失活,DNA 在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,缓慢冷却时,结构可恢复。
②转化的实质是 S 型细菌的 DNA 片段整合到了 R 型细菌的 DNA 中,即实现了基因重组。
③一般情况下,转化率很低,形成的 S 型细菌很少,转化后形成的 S 型细菌可以遗传下去,快速繁殖形成大量的 S 型细菌,说明 S 型细菌的 DNA 是遗传物质。
2..证据二:赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验
(1)实验材料:T2 噬菌体(DNA 病毒、细菌病毒)和大肠杆菌。
①T2 噬菌体的结构及生活方式:如右图所示。
注意:不能用培养基来培养病毒。
②T2 噬菌体的增殖:吸附 → 注入 → 合成 → 组装 → 释放。
T2 噬菌体增殖需要的条件
内容
模板
T2 噬菌体的 DNA
合成 T2 噬菌体 DNA 的原料
大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸
合成 T2 噬菌体
蛋白质
原料
大肠杆菌的氨基酸
场所
大肠杆菌的核糖体
(2)实验方法:同位素标记法。该实验中用 35S、32P 分别标记 T 噬菌体的蛋白质和 DNA。
注意:不能标记蛋白质和 DNA 的共有元素。例如,不能用 14C、18O 进行同位素标记。
(3)实验过程:标记大肠杆菌 → 标记 T2 噬菌体 → T2 噬菌体侵染大肠杆菌 → 搅拌离心 → 观察放射性的分布。
注意:①搅拌的目的:使吸附在大肠细菌上的 T2 噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离。②离心的目的:让上清液中析出重量较轻的 T2 噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
(4)实验结果分析:
分组
结果
结果分析
对比实验 (相互对照)
被 32P 标记的 T 噬菌体+细菌
2
上清液中几乎无 32P,32P 主
要分布在宿主细胞内
32P—DNA 进入了宿主细胞内
被 35S 标记的 T 噬菌体+细菌
2
宿主细胞内无 35S,35S 主
要分布在上清液中
35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞,
留在外面
(5)结论:DNA 是遗传物质。
归纳1:噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析:
(1)32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌
(2)35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌
归纳2:“二看法”判断子代噬菌体标记情况
归纳3:“遗传物质”探索的 4 种方法:
3.证据三:烟草花叶病毒对烟草细胞的感染实验:
、
实验结论:RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。
4.遗传物质的探索结论:DNA 是主要的遗传物质,因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是 DNA,只有少部分生物
的遗传物质是