内容正文:
3.1 DNA是主要的遗传物质
学习目标
1.掌握肺炎链球菌体内和体外转化实验的过程和结论。
2.初步形成遗传物质的结构与功能相统一的观点。
3.认同科学结论获得的最基本的方法是实证,提升科学思维能力。
4.体验科学探究的思路和方法,运用归纳和概括的方法,归纳出DNA是主要的遗传物质。
5.探讨实验技术在证明DNA是主要的遗传物质中的作用,理解遗传物质的本质。
问题探讨
20世纪中叶,科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中,究竟哪一种是遗传物质呢?这个问题曾引起生物学界激烈的争论。
讨论
1.你认为遗传物质可能具有什么特点?
2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些?
蛋白质
染色体
遗传物质应能够储存大量的遗传信息;
可以准确地复制,并传递给下一代;
结构比较稳定。
1.20世纪20年代
(1)观点: 是生物体的遗传物质。
(2)理由:
①它是大约20种的 组成的。
②氨基酸有多种的__________,可能蕴含有____________。
排列顺序
蛋白质
氨基酸
遗传信息
一、对遗传物质的早期推测
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2. 20世纪30年代
(1)观点:人们认识到 的重要性,但是蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。
(2)对DNA分子的认识:
①DNA分子是由许多___________聚合而成的生物大分子。
②脱氧核苷酸有四种,化学组成包括________、碱基和__________。
磷酸
DNA
脱氧核苷酸
脱氧核糖
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1.格里菲思肺炎链球菌体的转化实验(体内)
R型菌
(菌落粗糙、无毒性)
S型菌
(菌落光滑、有毒性)
多糖类荚膜
(具有保护作用)
S、R型细菌的区别
二、肺炎链球菌的转化实验
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S、R型细菌的区别
菌落 荚膜 毒性
R型菌 粗糙 荚膜
S型菌 光滑 荚膜
无
有
无毒
有毒
菌落粗糙
菌落光滑
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①R型菌
②S型菌
③
加热
杀死
+
混合
④
肺炎链球菌转化实验过程
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所谓的死只是它没有了独立的感染能力,并不代表遗传物质被彻底破坏。
加热杀死的S型细菌使活的R型细菌发生了转化,转化成了活的S型细菌。
S型细菌使小鼠死亡
A. R活 小鼠不死亡
B. S活 小鼠死亡,分离出S活
C. S死 小鼠不死亡
D. R活+S死 小鼠死亡,分离出S活
(1)对比A.B组的实验现象,说明了?
(2)你如何理解C组中的加热杀“死”?
肺炎链球菌体内转化实验结果:
(3)为什么D组会出现S型细菌?
过程探究1
结论:已经加热杀死的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
这种转化因子究竟是什么物质呢?
S型细菌的细胞提取物
分别与R型细菌混合培养
不处理
处理
蛋白酶
RNA酶
酯酶
DNA酶
R型、S型
R型、S型
R型、S型
R型、S型
R型
2.艾弗里肺炎链球菌体的转化实验(体外)
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(2)结论: 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
DNA
从控制自变量的角度,艾弗里实验的基本思路是什么?在实际操作过程中最大的困难是什么?
艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质,然后观察在没有这种物质的情况下,实验结果会有什么变化。最大的困难是:如何彻底去除细胞中含有的某种物质(如糖类、脂质、蛋白质等)。
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加法原理:在对照实验中,与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如:在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,与对照组相比,实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理。
减法原理:在对照实验中,与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如,在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,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。
自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
(1)S型细菌的DNA可使小鼠死亡( )
(2)格里菲思的实验结果没有具体证明哪一种物质是遗传物质( )
(3)艾弗里的实验证明转化因子是DNA( )
×
√
√
理解巩固
三、噬菌体侵染细菌的实验
1.实验者: 。
2.实验方法: 技术。
3.实验材料:T2噬菌体(如图所示)。
赫尔希和蔡斯
放射性同位素标记
T2噬菌体的模式图
成分只有蛋白质(60%)和DNA(40%)。
仅能在大肠杆菌内繁殖。
繁殖时,仅将遗传物质导入大肠杆菌,其他物质保留在体外。
组装
合成
注入
吸附