内容正文:
DNA是主要的遗传物质
你认为遗传物质可能具有什么特点?
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。
2.分子结构相对稳定,特定情况下能产生可遗传的变异
1.能自我复制,前后代保持一定的连续性
3.能指导蛋白质的合成,从而控制新陈代谢和性状
4.具有多样性,能储存大量的遗传信息
氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息。
人们认识到 DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。
20世纪20代
20世纪30年代
没发现其他大分子有类似的结构特点。
蛋白质是生物体的遗传物质
对DNA结构没有清晰认识。
蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位
对遗传物质的早期推测
“我们表示怀疑!”
艾弗里
赫尔希
格里菲思
蔡斯
拓展:菌落、荚膜
菌落:是由单个细菌在适宜固体培养基表面生长繁殖到一定程度,形成的肉眼可见的子细胞种群。
荚膜:某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质,主要成分是多糖。
无荚膜的肺炎链球菌,感染人体或动物后,容易被吞噬细胞吞噬消灭,有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。
1.科学家:
格里菲斯【英】
2.实验材料:
肺炎链球菌、小鼠
项目 S型细菌 R型细菌
菌落
菌体
有无毒性
表面光滑
表面粗糙
可致病,使人和小鼠患肺
炎,小鼠并发败血症死亡
无
格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
多糖类的荚膜
菌落是由细菌在固体培养基中形成的肉眼可见的细胞群落。
S型肺炎链球菌有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑。R型肺炎链球菌缺乏多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面粗糙。
R型细菌感染人或动物时,容易被吞噬细胞吞噬并杀死,因此R型细菌不具有致病性。S型细菌的荚膜可以抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿主细胞内生活并繁殖,因此具有致病性,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并发白血症死亡。
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不死亡
死亡
不死亡
死亡
注射R型
活细菌
注射S型
活细菌
注射加热致死的S型细菌
将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射
格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
说明加热致死的S型细菌无毒
说明S型细菌有毒
说明R型细菌无毒
说明R型细菌转化成了S型细菌
1、2组对照,说明R型细菌无毒性,S型细菌有毒性;2、3组对照说明S型菌加热杀死后无毒性
联合1和3组实验结果猜测第4组实验结果?(原本应该不死亡,可是实验结果却是小鼠死亡)并且分离出两种菌,其中分离出的S型菌的后代也是S型菌。
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适应范围:在对照实验中,控制自变量可以采用。
含义:与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。
举例: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,实验组分别作加温、滴加FeC13溶液、滴加肝脏研磨液的处理,就利用了“加法原理”。
加法原理
含义:与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
举例: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DNA是遗传物质,就利用了“减法原理”。
减法原理
对照组
实验组
实验组
实验组
对照组
实验组
实验组
科学方法——自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
第一组 第二~四组 第五组
R型细菌
S型细菌
混合
R型细菌
S型细菌
混合
蛋白酶(或RNA酶、酯酶)
混合
DNA酶
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
R型细菌
体外转化实验
肺炎链球菌的转化实验——②艾弗里的体外转化实验
只有DNA酶能阻止转化实验,表明DNA极有可能就是细胞提取物中有活性的转化因子
结论:转化因子很可能是DNA, DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
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
艾弗里肺炎链球菌体外转化实验
这也就解释为什么只是少数R型细菌转化为S型细菌
三.噬菌体侵染细菌的实验
赫尔希
蔡斯
1952年
噬菌体
利用放射性同位素标记技术
另一个有说服力的实验
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三.噬菌体侵染细菌的实验
T2噬菌体
一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒
T2噬菌体
侵染
大肠杆菌
注入
遗传物质
裂解
大肠杆菌
释放
侵染下一个大肠杆菌
?
?
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DNA
35S
32P
蛋白质
3.可以直接标记噬菌体吗?
不可以
噬菌体是DNA病毒,无法单独在培养基上存活。必须寄生在活的宿主细胞内才能繁殖。
噬菌体的侵染细菌实验
思考
Thinking
35S
如何将噬菌体中的蛋白质标记上35S和DNA标记上32P?可不可以直接放在培