内容正文:
第三章基因的本质
第1节DNA是主要的遗传物质
微信公众号:中学生物科学,欢迎关注!
目标
01
02
03
掌握肺炎链球菌体内和体外转化实验的过程和结论;体验探究生物遗传物质的实验思路;分析比较本节三大实验的实验方法和实验结论。
(科学思维、科学探究)
认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程,认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用。(社会责任)
通过肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染等实验认同DNA是主要的遗传物质。(生命观念)
学习目标
科学家发现:染色体主要组成成分:
。
孟德尔通过豌豆实验证明生物的性状由遗传因子控制
摩尔根通过果蝇实验证明:基因位于 上
基因的追寻记
染色体
蛋白质和DNA
谁是遗传物质
?
问题探讨
20世纪中叶,科学家发现:染色体主要由蛋白质和DNA组成。这两种物质,究竟哪一种是遗传物质呢?这个问题曾引起生物界激烈的讨论
问题2:你认为遗传物质可能具有什么特点?
①储存大量的遗传信息
②可以准确地复制,并传递给下一代
③结构比较稳定等
课本P42
你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些? 例如,将待定的遗传物质转移给其他生物,观察后代的性状表现等等。科学家为了证明也做了很多实验,今天我们就跟随科学家的步伐一起进行学习。
一
1. 20世纪20年代
——蛋白质是遗传物质
氨基酸的多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息
2. 20世纪30年代后
——DNA才是遗传物质
基本单位:
脱氧核糖核苷酸
对遗传物质的早期推测
是蛋白质!
是DNA
课本P42
①格里菲思体内转化实验
②艾弗里的体外转化实验
格里菲思
艾弗里
赫尔希
蔡斯
肺炎链球菌的转化实验
噬菌体侵染细菌的实验
一、对遗传物质的早期推测
首先向“遗传物质是蛋白质”提出挑战的科学家有哪些?
课本P43
项目 ①S型细菌 ②R型细菌
菌落
菌体
有无毒性
表面光滑
表面粗糙
有
无
多糖类的荚膜
二、肺炎链球菌的转化实验
(一)体内转化实验:
(1)科学家:
1928年【英】 格里菲斯
(2)实验材料:
肺炎链球菌
课本P43
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。
R活细菌
S活细菌
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
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
说明少数R型活细菌转化成了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(遗传物质)
(一)体内转化实验:
(3)实验过程:
课本P43
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。
二、肺炎链球菌的转化实验
(一)体内转化实验:
格里菲思肺炎链球菌体内转化实验(视频)
二、肺炎链球菌的转化实验
(二)体外转化实验:
课本P44
二、肺炎链球菌的转化实验
(二)体外转化实验:
(1)科学家:
1944年【美】 艾弗里
(2)实验材料:
肺炎链球菌
(3)实验思路:
RNA
脂质
多糖
将DNA与蛋白质等其他物质分开,单独、直接地观察它们的作用。
S型细菌组分图
课本P44
关键:利用酶的专一性特异地去除某种物质,然后观察在没有这种物质的情况下,R型菌能不能发生转化
DNA
蛋白质
蛋白酶(或RNA酶、酯酶)
DNA酶
酶解法
(二)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
结论:①DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
②蛋白质等其他物质不是遗传物质
(4)实验过程:
课本P44
二、肺炎链球菌的转化实验
2、艾弗里(O.Avery,美国)20世纪40年代(体外转化实验)
(1)分析实验变量?
(2)对照实验如何进行的?
自变量:是否加入酶及酶的种类;
因变量:培养基中是否有活的S菌。
第一组为空白对照组。第二至五组为实验组。
每组特异性的去除一种物质,观察S菌的活性。
科学方法:自变量控制中的“减法原理”(P46)
“加法原理”?(P46)
科学方法:
自变量控制中的“加法原理”和“