内容正文:
第一节 DNA是主要的遗传物质
第三章 基因的本质
核心素养目标:
1.生命观念:认同DNA是主要的遗传物质。
2.科学思维:通过分析和综合,理解肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验方法与原理,培养科学严谨的逻辑思维。
3.科学探究:尝试设计实验,探索生物的遗传物质。
4.社会责任:认同科学是一个不断发展的过程。
孟德尔通过豌豆杂交实验证明了生物的性状由
控制
遗传因子
染色体
摩尔根通过果蝇实验证明了基因位于 上
科学家发现:染色体主要组成成分是
蛋白质和DNA
历史的步伐
DNA
染色体在遗传上的连续性和稳定性
?
蛋白质
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分子结构具有相对的稳定性
③能够自我复制,保持前后代的连续性
④能通过指导蛋白质合成,控制生物性状
⑤能产生可遗传的变异
你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些?
可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。
1.人们对遗传物质的早期推测是什么?
自学指导:
2.为什么会有这种认识?
染色体
蛋白质(氨基酸)多种多样:遗传物质
DNA(结构不清楚):?
当时的大多数科学家认为,蛋白质是生物体的遗传物质。
一、对遗传物质的早期推测
一、对遗传物质的早期推测
20世纪20年代,人们认识到蛋白质是由多种氨基酸
连接而成的生物大分子。各种氨基酸可以按照不同的
方式排列,形成不同的蛋白质。
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。但对DNA的结构没有清晰
的了解。
当时的大多数科学家认为,蛋白质是生物体的遗传物质。
实验材料:
两种肺炎链球菌
多糖类荚膜
R型菌
菌落:粗糙
无荚膜,无毒
S型菌
菌落:光滑(Smooth)
有荚膜,有毒,可致死
二、肺炎链球菌的转化实验
(Rough)
1
2
3
4
步骤
方 法
现象
结 论
[过程探究1]体内转化实验——格里菲思等
R型活菌
S型 活 菌
加热杀死
S型菌
R型
活 细菌
+
S型
死 细 菌
活
死
活
R型活菌无毒
S型活菌有毒
加热杀死的S型菌无毒
死
(体内有
S型活细
菌)
?
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第二级
第三级
第四级
第五级
格里菲思的体内转化实验
第4组:小鼠体内为什么会分离出活的S型细菌?
提出可能的原因并进行分析?
推测1:加热杀死的S型细菌“复活”。
推测2:R型细菌发生了基因突变。
哪两组对比可排除?
+S型死菌
转化
S型活菌
哪两组对比可排除?
推测3:R型活菌
实验结论:已经加热杀死的S型细菌,含有某种促使R型细菌转化为S细菌的活性物质——转化因子。
存在“转化因子”
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第二级
第三级
第四级
第五级
进一步思考:
1.如何理解“加热杀死”?
2.产生毒性的特性可能与什么物质有关?
3.转化的实质是什么?
4.转化因子是什么物质?
[实验设计]寻找转化因子:
在杀死的S型细菌中含有哪些物质?
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA
加热杀死的S型细菌
但究竟哪一个才是转化因子呢?
假如你是当时的科学家,应该怎样设计实验来证明:转化因子是什么物质?
讨论:
思路1:将加热致死S型菌各种物质分离提纯后与R型混合,观察是否发生转化。
思路2:用酶解法分别去除细胞提取液中各种成分后,观察能否将R型菌转化。
设计实验
蛋白酶(或RNA酶、酯酶)
DNA酶
酶解法
结论: DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质;
DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
[过程探究2]体外转化实验——艾弗里
思考:
1、该实验的巧妙之处是什么?
2、蕴含了哪些实验设计原则?
科学方法:
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
加法原理:
与常态比较,人为增加某种影响因素。
减法原理:
与常态比较,人为去除某种影响因素。
艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验——减法原理
1、格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了( )
A.DNA是遗传物质
B.RNA是遗传物质
C.蛋白质不是遗传物质
D.加热杀死的S型菌中含有“转化因子”
课堂练习
D
2、关于肺炎链球菌的转化实验,哪项最终证明了DNA是遗传物质( )
A、有毒性的S型活细菌使小鼠死亡
B、加热杀死的S型细菌不引起小鼠死亡
C、无毒性的R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合,注射后使小鼠死亡
D、用S型活