内容正文:
第17讲 DNA是主要的遗传物质
考点一 肺炎链球菌转化实验
考点二 噬菌体侵染细菌实验
考点三 DNA是主要的遗传物质
内容要求 学业要求
概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上 基于证据,论证可遗传的变异来自基因重组(科学思维、科学探究)
种类
项目 S型细菌 R型细菌
菌体
菌落
有无致病性
1.肺炎链球菌的类型
表面粗糙
表面光滑
有荚膜,有毒
无荚膜,无毒
考点一 肺炎链球菌转化实验
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
推断:
注射
R型
活细菌
小鼠不死亡
注射
S型
活细菌
注射加热致死的S型细菌
小鼠不死亡
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
第一组
第二组
第三组
第四组
2.格里菲斯的体内转化实验
3.艾弗里的体外转化实验
实验结论:
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
从控制自变量的角度分析,艾弗里等人的实验的基本思路是从每个实验组S型细菌的细胞提取物中特异性地去除了一种物质,利用了“减法原理”。
设计思路:
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第二级
第三级
第四级
第五级
实验分析:
(4)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。
(3)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。
(2)加热致死的S型细菌,其蛋白质变性失活,DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,其结构可恢复。
(5)艾弗里的实验证明了DNA是遗传物质,同时证明了蛋白质等不是遗传物质,而格里菲思的实验没有证明DNA是遗传物质。
(1)在体内转化实验中,使小鼠致死的是S型细菌,不是S型细菌的DNA。
专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,头部和尾部都是蛋白质构成的,头部含有DNA。
2.噬菌体侵染细菌的过程
1.噬菌体
考点二 噬菌体侵染细菌实验
操作 目的
3.利用同位素标记法标记噬菌体
①分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌
②分别用含35S和32P的大肠杆菌培养T2噬菌体。
分别用被35S和32P标记的T2噬菌体去感染大肠杆菌
分别获得蛋白质中含35S和DNA中含32 P和T2噬菌体。
分别获得含35S和32P的大肠杆菌。
C、H、O、N、P
C、H、O、N (S)
DNA
蛋白质
35S
32P
噬菌体
4.噬菌体侵染细菌实验
噬菌体分别被35S或32P标记
用标记的噬菌体侵染未标记的细菌
在搅拌器中搅拌、离心、检测上清液和沉淀物中的放射性物质
离心后
搅拌后离心
32P标记的噬菌体与细菌混合
32P标记的噬菌体
离心后
搅拌后离心
35S标记的噬菌体与细菌混合
35S标记的噬菌体
上清液的
放射性很高
上清液的
放射性很低
沉淀物的
放射性很高
沉淀物的
放射性很低
在新形成的噬菌体中没有检测到35S
在新形成的噬菌体中检测到32P
4.噬菌体侵染细菌实验
(1)搅拌目的:
让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,离心管的沉淀物中是被侵染的大肠杆菌。
(2)离心目的:
使吸附在大肠杆菌上噬菌体与大肠杆菌分离。
4.噬菌体侵染细菌实验
实验方法 对比实验(相互对照)
分组 被35S标记的噬菌体+大肠杆菌 被32P标记的噬菌体+大肠杆菌
结果
结果分析
(3)实验分析
宿主细胞内无35S,35S主要分布在上清液中
上清液几乎无32P,32P主要分布在宿主细胞内
32P标记的DNA进入了宿主细胞内
35S标记的蛋白质外壳未进入宿主细胞,留在外面
4.噬菌体侵染细菌实验
噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,DNA才是噬菌体的遗传物质。
(4)结论
4.噬菌体侵染细菌实验
(5)噬菌体侵染细菌实验的误差分析
保温
时间
部分噬菌体未侵染大肠杆菌
部分大肠杆菌裂解,释放自带噬菌体
上清液放射性升高
过长
过短
搅拌
离心
2.因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
1.有些病毒(烟草花叶病毒、艾滋病病毒、新冠病毒、SARS病毒… )不含有DNA,只含有蛋白质和RNA,RNA是这些病毒的遗传物质。
生物类型 病毒 原核生物 真核生物
遗传物质
实例
体内核酸种类
体内碱基种类
体内核苷酸种类
考点三 DNA是主要的遗传物质
8种
8种
4种
4种
5种
5种
DNA和RNA
DNA和RNA
DNA或RNA
玉米、小麦、人
乳酸菌、蓝