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第三章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质(一)
学习目标与任务
1. 说出经典实验的研究方法和思路,了解DNA是遗传物质的探索过程
2.说出两个肺炎链球菌转化实验的实验过程和实验结论(重难点)
3.说明自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
4.认同人类对于遗传物质的认识是不断深化的、不断完善的过程
一.对于遗传物质的早期推测
二.肺炎链球菌的体内转化实验
三.肺炎链球菌的体外转化实验
目录
萨顿假说:基因和染色体的行为存在明显的平行关系
摩尔根通过实验证明基因在染色体上(1909)
基因到底是什么?
课程回顾
(1903)
染色体组成的示意图
20世纪中叶 科学家发现染色体主要由蛋白质和DNA组成
你认为遗传物质可能具有什么特点?
1.连续性 能够精确的复制自己,保证在亲子代间的传递
2.多样性 具有贮存巨大数量遗传信息的能力
3.稳定性 结构稳定,保证遗传信息的准确,同时又具有可变化的机制
一、对遗传物质的早期推测:
遗传物质是蛋白质还是DNA?
蛋白质是遗传物质占据主导地位
寻找直接证据————实验
Frederick Griffith
(1877-1941)
Oswald Avery
(1877-1955)
肺炎链球菌转化实验
1.实验材料:两种肺炎链球菌
类型 R型肺炎链球菌 S型肺炎链球菌
菌体
菌落
毒性/原理
无荚膜
有荚膜
粗糙(Rough)
光滑(Smooth)
无致病性
有致病性,使人和小鼠患
肺炎,小鼠并发败血症死亡
二、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
1.第一组和第二组实验在整个实验中起什么作用?
2.对比第二、三组实验,说明什么?
3.请描述第四组小鼠做了什么样的处理?实验结果是什么?
4. 一、三、四组对照,第四组导致小鼠死亡的S型活菌是从哪里来的呢?
对照课本P43肺炎链球菌的转化实验示意图,思考下列问题
相互对照
R型细菌无毒性
活的S型细菌有毒性,
1.第一组和第二组实验在整个实验中起什么作用?
2.对比第二、三组实验,说明什么?
3.第四组小鼠做了什么样的处理?实验结果是什么?
加热致死的S型细菌不会使小鼠死亡
1、3、4组对照:
R型活细菌+加热杀死的S型细菌
S型活细菌
实验结论 已经加热致死的S型细菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——“转化因子”
转化
转化因子究竟是什么物质?
思路 :人为的去除某种影响
用酶解法分别除去细胞提取液中各种成分后,观察能否将R型菌转化
每个实验组特异性的除去一种物质
将加热杀死的S型细菌细胞破碎,过滤掉细胞残片和破碎的细胞,得到细胞提取物
实验设计:
实验目的:
实验材料:
自变量:
因变量:
观察菌落特征
如何判断?
肺炎链球菌体外转化实验
转化因子是什么?
肺炎链球菌
加热杀死的S型菌中各种物质成分
R型菌是否被转化
三、肺炎链球菌体外转化实验
添加蛋白酶
添加RNA酶
添加酯酶
添加DNA酶
未处理
一
二
三
四
五
S型菌细胞提取物
+
有R型细菌的培养基
艾弗里的实验结论
DNA是转化因子(DNA是遗传物质)
蛋白质、RNA、脂质不是遗传物质
一、R型菌+S型菌细胞提取物—————R型菌+ S型菌
二、R型菌+S型菌细胞提取物+蛋白酶———R型菌+ S型菌
三、R型菌+S型菌细胞提取物+RNA酶———R型菌+ S型菌
四、R型菌+S型菌细胞提取物+酯酶———R型菌+ S型菌
五、R型菌+S型菌细胞提取物+DNA酶———R型菌
三、肺炎链球菌体外转化实验
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
与常态比较,人们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”实验中,实验组分别做加温,滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理
与常态比较,人们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
体内转化实验 体外转化实验
科学家
培养场所
实验结论
联系
格里菲思 艾弗里及其同事
小鼠体内 培养基(体外)
S型细菌含有某种转化因子,能使R型活细菌转化为S型活细菌
1.所用材料相同:R型和S型两种肺炎链球菌
2.两实验都遵循对照原则、单一变量原则
3.体内转化实验是基础,仅说明S型细菌含有某种转化因子,体外转化实验进一步证明转化因子是DNA
DNA是遗传物质
总结
肺炎链球菌两个转化实验的比较
某研究人员模拟肺炎链球菌转化实验,进行了4个实验。
1.R型细菌的DNA+DNA酶→加