内容正文:
必修二《遗传与进化》
第三章 基因的本质
3.1 DNA是主要的遗传物质
1
提出遗传因子
总结遗传规律
孟德尔
2
把遗传因子命名为基因
约翰逊
3
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
20世纪中叶科学家发现:染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质
5
对遗传物质的探索
DNA
?
蛋白质
问题探讨 P42
1.你认为遗传物质可能具有什么特点?
DNA
?
蛋白质
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
2.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
对遗传物质的早期推测
蛋白质是由多种氨基酸连接而成
氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含遗传信息
20世纪20年代
20世纪30年代
认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子
对DNA结构没有清晰的了解
蛋白质是遗传物质
蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位
大多数科学家认为——蛋白质是遗传物质
“我们表示怀疑!”
艾弗里
赫尔希
格里菲思
蔡斯
肺炎链球菌的转化实验
噬菌体侵染细菌的实验(赫尔希、蔡斯)
体内转化实验(格里菲思)
体外转化实验(艾弗里)
首先提出挑战
格里菲思
艾弗里
赫尔希
蔡斯
证明“DNA是遗传物质”的经典实验
格里菲思肺炎链球菌体内转化实验
1.实验材料:
小鼠、肺炎链球菌✮
阅读课本43页,填写两种肺炎链球菌的特点:
类型 菌体表面特点 致病性 菌落表面特点
S型细菌
R型细菌
何为荚膜?有何作用?
荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围胶状物质,成分为多糖
有致病性
人患肺炎
小鼠患肺炎,并发败血症
无致病性
光滑
Smooth
粗糙
Rough
何为菌落?
细菌等微生物在固体培养基中形成的肉眼可见的子细胞群体
对细菌起保护作用
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,可使人患肺炎,小鼠患肺炎并发败血症(是指细菌进入血液循环,并在其中生长繁殖、产生毒素而引起的全身性严重感染。以抗生素治疗为主,辅以其他治疗方法。预防措施为避免皮肤粘膜受损,防止细菌感染)
致病性并非由荚膜提供的,荚膜只是单纯提了保护作用,使其在体内可以大量繁殖
不死亡
注射R型
活细菌
说明R型细菌无毒
死亡
说明S型细菌有毒
注射S型
活细菌
不死亡
说明加热致死的S型细菌无毒
注射加热致死的S型细菌
死亡
说明?
将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射
格里菲思肺炎链球菌体内转化实验
2.实验过程(图3—2):
格里菲思肺炎链球菌体内转化实验
2.实验过程(图3—2):
说明R型 细菌无毒
说明S型细菌有毒
说明加热致死的S型细菌无毒
第四组中分离出的S型活菌,是加热杀死的S型细菌复活了吗?为什么?
不是
通过第三组可以排除这种可能
大胆猜测第4组活的S型细菌如何出现?
R型活菌 S型活菌
转化
加热杀死S型菌
R型活菌 S型活菌
转化
已经加热杀死的S型菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质
——“转化因子”
格里菲思肺炎链球菌体内转化实验
3.实验结论:
活性物质
10
R型菌
S型菌
转化因子
S型菌
后代
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA
加热杀死的S型细菌
转化因子究竟是什么物质?如何设计这个实验?
讨论
分离提纯
酶处理
把S型细菌的各种物质分开,单独的、直接的观察它们的作用
S型细菌的细胞提取物
(含DNA、RNA、蛋白质等)
去掉蛋白质
去掉RNA
去掉DNA
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。
①常温放置
H2O2溶液
②90℃加热
③加2滴FeCl3溶液
④加2滴H2O2酶
艾弗里肺炎链球菌体外转化实验
1、格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验
加热杀死的S型菌体内含有多种物质,究竟谁是转化因子?
多糖
脂质 蛋白质
RNA DNA……
格里菲斯推断:
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。
可以控制生物的性状,可以复制,并能传递给下一代。
(即遗传物质)
13
多糖
蛋白质
RNA
DNA
脂质
S型细菌
多糖
脂质、蛋白质
RNA、DNA等
实验设计思路
由于当时的技术有限,并不能彻底提纯这些物质。因此可用酶解法,将物质单个排除,观察剩余提取物的转化活性来寻找转化因子。
含R型细菌的培养基
分别加入
R型细菌?
S型细菌?
观察菌落产生情况
加法原理
多糖
蛋白质
RNA
DNA
脂质
S型细菌