内容正文:
第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质
1
提出“遗传因子”并总结遗传规律
孟德尔
2
提出基因在染色体上的假说
萨 顿
4
实验证明基因位于染色体上
摩尔根
遗传物质的探索
科学家发现:染色体的主要组成成分是 DNA和蛋白质
5
蛋白质和DNA,究竟哪一种是遗传物质?
1、你认为遗传物质可能具有什么特点?
遗传物质应储存大量遗传信息(分子量要大,具多样性);
可以准确地复制,并传递给下一代;
结构比较稳定 等等。
将待定的遗传物质转移给其他生物,观察后代的性状表现。
2、你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些?
讨论
蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。
一.对遗传物质的早期推测
氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息。
没发现其他大分子有类似的结构特点。
20世纪20年代
蛋白质是生物体的遗传物质。
20世纪30年代
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
意识到DNA的重要性,
但对DNA结构没有清晰认识。
“我们不服!”
艾弗里
赫尔希
格里菲思
蔡斯
DNA是遗传物质的证据
噬菌体侵染细菌的实验
肺炎链球菌体内转化实验
肺炎链球菌体外转化实验
格里菲思
艾弗里
赫尔希
蔡斯
二.肺炎双球菌的转化实验
(一)格里菲思的肺炎链球菌(体内)转化实验
1.实验材料:
小鼠、 两种肺炎链球菌
光滑(Smooth)
有多糖荚膜
有毒性
S型细菌
粗糙(Rough)
无多糖荚膜
无毒性
R型细菌
失去荚膜的保护,细菌容易被宿主免疫系统所清除
肺炎链球菌
R型菌
(菌落粗糙)
S型菌
(菌落光滑)
注射
R型
活细菌
小鼠不死亡
第一组
注射
S型
活细菌
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
第二组
注射加热致死的S型细菌
小鼠不死亡
第三组
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
第四组
将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射
(一)格里菲思的肺炎链球菌(体内)转化实验
2.实验过程:
(一)格里菲思的肺炎链球菌(体内)转化实验
3. 分析实验、得出结论:
加热杀死的S型细菌中,含有某种促R型活细菌转化为S型细菌的活性物质——
①对比第一、二组的实验现象,这说明了什么?
④什么因素使活R型细菌转变成活的S型细菌?
由于体内有活的S型细菌的作用。
活的R型细菌转变成了活的S型细菌。
加热杀死的S型细菌中的某种物质使活的R型细菌发生了转化。
②第四组小鼠为什么会死亡呢?
③第四组活的S型细菌如何出现?
S型活细菌会使小鼠死亡。
结论:
转化因子
课堂练习:
关于格里菲思的肺炎链球菌转化实验,下列叙述错误的是( )
S型活细菌会导致小鼠死亡而R型活细菌不会致死
R型细胞无荚膜,在培养基上生长成的菌落边缘粗糙
加热杀死的S型细菌含有一种转化因子,可使R型活细菌转化成S型菌
本实验证明了DNA是遗传物质
√
多糖
脂质 蛋白质
RNA DNA……
S型细菌
思考:要确定“转化因子”是什么,关键思路是什么?
关键思路:把S型细菌的蛋白质、DNA等待测物质彼此分开,
单独的、直接的观察它们的作用。
遗憾:格里菲斯的实验只证实S型细菌含携带遗传信息的“转化因子”,却没弄清“转化因子”到底是哪种物质!
方案一:将S菌各种待测物质分离提纯,分别与R菌混合培养,观察结果;
方案二:获得S菌的细胞提取物,设法去除某种物质后再与R菌混合培养,观察结果。
—— 加特定自变量
—— 减特定自变量
资料:艾弗里得知这个实验后,敏感地意思到自己找到了一个解决“什么是遗传物质”问题的好实验,他采用上述方案二进行新的实验。
第二至四组
第五组
第一组
(二)艾弗里的肺炎链球菌(体外)转化实验
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
S型细菌
混合
R型细菌
除去大部分糖类、蛋白质和脂质
含DNA
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取液
+
S型细菌
混合
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取液
+
混合
DNA酶
蛋白酶(或RNA酶、酯酶)
R型细菌
只有R型细菌
不足:无法彻底去除某种物质,剩余物种类还很多。
改进:利用酶解法除去特定物质。
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质;
(DNA是“转化因子” )
2.被转化的R型菌只是少量,在培养后既有R型细菌又有S型细菌的培养基中,R型菌的菌落占多数;
注意:
1.艾弗里的体外转化实验既证明了DNA是遗传物质,
同时证明了蛋白质等不是遗传物质;
艾弗里实验的结论:
艾弗里的实验引起了人们的注意,但是,由于艾弗里实验中无法真正提取出的纯DNA来进一步验证遗传物质就是DNA,因此,仍有人对实验结论表示怀疑。
美国遗传学家赫尔希和助手蔡