内容正文:
第3章 第1节
人教版 高中生物必修2
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自从摩尔根提出基因的染色体理论以后,基因在人们的认识中不再是抽象的“因子”,而是存在于染色体上的一个个单位。但是基因到底是什么呢?摩尔根在他的《基因论》一书的末尾说:“我们仍然很难放弃这个可爱的假设:就是基因之所以稳定,是因为它代表着一个有机的化学实体。”这个假设能成立吗?
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问题探讨
20世纪中叶,科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中,究竟哪一种是遗传物质呢?这个问题曾引起生物学界激烈的争论。
讨论
1、你认为遗传物质可能具有什么特点?
2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些?
遗传物质应能够储存大量的遗传信息;可以准确地复制,并传递给下一代;结构比较稳定,等等
例如,将特定的遗传物质转移给其他生物,观察后代的性状表现
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认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子
20世纪20年代
蛋白质是生物体的遗传物质
当时认为
氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息
一.对遗传物质的早期推测
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但是
对DNA的结构没有清晰的了解
蛋白质是遗传物质
主导地位
认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子
20世纪30年代
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二.肺炎链球菌的转化实验
美.艾弗里
观点:遗传物质是蛋白质
英.格里菲斯
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二.肺炎链球菌的转化实验
美.艾弗里
英.格里菲斯
肺炎链球菌
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二.肺炎链球菌的转化实验
肺炎链球菌
(一种细菌,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡)
S型
光滑Smooth
R型
粗糙
Rough
有荚膜(主要为多糖)
(有致病性)
无荚膜
(无致病性)
P43相关信息
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二.肺炎链球菌的转化实验——体内转化实验
1、格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验
R型
活细菌
S型
活细菌
小鼠不死亡
(第一组)
小鼠死亡
(第二组)
S型
活细菌
加热杀死的
S型细菌
小鼠不死亡
(第三组)
R型活细菌+加热
杀死的S型细菌
小鼠死亡
(第四组)
S型
活细菌
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二.肺炎链球菌的转化实验——体内转化实验
1、格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验
?
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加热杀死S型菌
加热杀死的S型菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——“转化因子”
R型活菌 S型活菌
转 化
多糖
脂质 蛋白质
RNA DNA……
多糖
蛋白质
RNA
DNA
脂质
二.肺炎链球菌的转化实验——体内转化实验
1、格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验
加热杀死的S型菌体内含有多种物质,究竟谁是转化因子?
格里菲斯推断:
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2、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
含有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
R型细菌
S型细菌
混合
a.本实验说明什么问题?
S型细菌的细胞提取物中含有该转化因子
b.本实验起什么作用?
对照作用
c.本实验能确定转化因子是哪种物质吗?
不能
d.接下来怎么继续实验?
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2、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
含有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
R型细菌
S型细菌
混合
蛋白酶(或RNA酶、酯酶)
a.加蛋白酶的作用是什么?
去除S型细菌的细胞提取物中的蛋白质,其他物质都有
b.加蛋白酶后R型菌还是被转化说明什么问题?
说明转化因子不是蛋白质
c.同样加RNA酶、酯酶什么作用?
去除S型细菌的细胞提取物中的RNA或脂肪等物质
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2、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
含有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
R型细菌
S型细菌
混合
蛋白酶(或RNA酶、酯酶)
d.这些组实验说明什么问题
说明蛋白质、RNA和脂肪等都不是转化因子
e.本实验采用的原理是什么?
减法原理
①与常态比较,人为去除某种影响因素。
②在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出哪种物质在发挥作用。
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2、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
含有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
R型细菌
S型细菌
混合
蛋白酶(或RNA酶、酯酶)
拓展:加法原理
①与常态比较,人为增加某种影响因素。
②在”比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,与对照组相比,实验组分别作加热、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理。
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2、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
含有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
只长R型细菌
混合
DNA酶
a.加DNA酶的作用是什么?
去除S型细菌的细胞提取物中的DNA
b.加DNA酶后只长R型菌说明什么问题?
说明细胞提取物中的转化因子很可能就是DNA。
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2、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
含有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
只长R型细菌
混合
DNA酶
艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性,发现这些特性都与DNA