内容正文:
第16讲 DNA是主要的遗传物质
你认为遗传物质可能具有什么特点?
①可以从亲代遗传给后代。
②在生长和繁殖的过程中能精确地自我复制,保证亲子代的连续性。
③具有储存大量遗传信息的潜在能力。
④结构比较稳定,但在特殊情况下又能发生突变,而且突变以后还能继续复制,并遗传给后代。
⑤可以控制生物体的性状。
考点一 肺炎链球菌转化实验
1.体内转化实验—格里菲思
(1)实验材料:S型和R型肺炎链球菌、小鼠
菌落
毒性
光滑菌落
粗糙菌落
无毒性,小鼠存活
有荚膜基因→表达出荚膜(多糖)
无荚膜基因→ 不能表达出荚膜
荚膜有毒性,小鼠患败血症死亡
菌落:由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体。
S型和R型不同源于基因突变
考点一 肺炎链球菌转化实验
1.体内转化实验—格里菲思
(2)实验过程及结果
实验结果分析:
Q1:第一组和第二组的实验结果对比可以说明什么?
R型活细菌无毒性;
S型活细菌有毒性,并能在小鼠体内繁殖。
Q2:为什么S型细菌会使小鼠死亡,而R型细菌不会呢?
S型活细菌有荚膜,可使它不被小鼠吞噬细胞吞噬,逃过了免疫系统;R型活细菌无荚膜保护,被小鼠的免疫系统消灭。
考点一 肺炎链球菌转化实验
1.体内转化实验—格里菲思
(2)实验过程及结果
实验结果分析:
Q3:第二、三组实验的设计体现了什么原则?通过这两组实验能得出什么结论?
对照性原则和单一变量原则
说明加热杀死S型细菌失去毒性
Q4:“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性?
加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性
考点一 肺炎链球菌转化实验
1.体内转化实验—格里菲思
(2)实验过程及结果
实验结果分析:
Q5:请你推测一下产生第四组实验现象的原因可能是什么?
因为将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌,使小鼠患败血症而死亡。
Q6:导致R型细菌转化为S型细菌时遗传物质、原料、能量分别由哪方提供?其转化的实质是什么?
实现转化时遗传物质来自S型细菌,原料和能量均来自R型细菌。
转化实质为S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即“基因重组”。
(3)格里菲思的推论
加热杀死的S型细菌中,必含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”,这种转化因子将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。
F.Griffith
1877—1941
考点一 肺炎链球菌转化实验
1.体内转化实验—格里菲思
并未证明DNA是遗传物质
考点一 肺炎链球菌转化实验
2.体外转化实验—艾弗里
S型活细菌 R型活细菌
多糖
蛋白质
DNA等物质 ?
转化因子
考点一 肺炎链球菌转化实验
2.体外转化实验—艾弗里
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,就利用了自变量控制中的“减法原理”
(4)艾弗里的结论:
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
延伸:根据这个实验,还可以证明什么?
DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体,可以说是基因工程的先导。
项目 体内转化实验 体外转化实验
培养细菌 体内培养 体外培养
实验原则 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌体内各成分的相互对照
实验结果 已经被加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为_______________ 能使R型细菌转化为S型细菌
实验结论 已经被加热杀死的S型细菌体内含有某种“ ” 是S型细菌的遗传物质,而蛋白质等其他物质不是遗传物质
小鼠
培养基
S型细菌的DNA
S型细菌
转化因子
DNA
3.比较肺炎链球菌体内和体外转化实验
时间
含量
a
b
c
R型细菌
S型细菌
ab段R型细菌数量减少的原因?
bc段R型细菌数量增加的原因?
R 型细菌不断被小鼠的免疫系统所清除
b之前,已有少量R型菌转化为S型菌,S型菌能降低小鼠的免疫能力,造成R型菌大量繁殖,所以bc段R型菌数量增多。
时间
含量
a
b
c
R型细菌
S型细菌
体内转化实验
体外转化实验
1.(2021·全国乙卷,5)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,不合理的是( )
A.与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.S型菌的DNA能够进入R