内容正文:
新课导入
自从摩尔根提出基因的染色体理论以后,基因在人们的认识中不再是抽象的“因子”,而是存在于染色体上的一个个单位。
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,究竟哪一种物质是遗传物质呢?
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
2
学习目标
科学家是怎样证明DNA是遗传物质的?
本 节
聚 焦
通过对科学家揭示DNA是遗传物质过程的分析,你对科学发现的过程和方法有那些领悟?
为什么说DNA是主要的遗传物质?
第一阶段 20世纪20年代
是生物体的遗传物质。
新课推进
一、对遗传物质的早期推测
有何依据可以推断蛋白质是生物体的遗传物质?
蛋白质
观点
第一阶段 20世纪20年代
新课推进
一、对遗传物质的早期推测
依据
①蛋白质是由多种 连接而成的生物大分子。
②各种氨基酸按照不同的顺序排列,形成不同的蛋白质。
③ 氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息。
④ 其他生物大分子还没有发现与此类似的结构特点。
氨基酸
第二阶段 20世纪30年代
开始出现,认为 是遗传物质的观点。
但是蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
新课推进
一、对遗传物质的早期推测
有何依据可以推断DNA是生物体的遗传物质?
DNA
观点
第二阶段 20世纪30年代
新课推进
一、对遗传物质的早期推测
依据
①DNA是由许多 连接而成的生物大分子。
②脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基和脱氧核糖。
③ 组成DNA的脱氧核苷酸有4种,每一种有一个特定的碱基。脱氧核苷酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息。
脱氧核苷酸
脱氧
核糖
A
P
脱氧
核糖
T
P
脱氧
核糖
G
P
脱氧
核糖
C
P
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二、肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲思的体内转化实验
类型 S型细菌 R型细菌
菌落
菌体
有无致病性
表面光滑( smooth )
有
无
表面粗糙( rough )
没有多糖类的荚膜
有多糖类的荚膜
肺炎链球菌的类型
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二、肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲思的体内转化实验
任务一:观看视频,思考问题:
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二、肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲思的体内转化实验
1.对比分析四组实验,分别说明了什么?
小鼠不死亡
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
小鼠不死亡
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
5.格里菲思通过实验得到的结论是什么?
2.第四组小鼠死亡的直接原因是什么?
3.第四组小鼠体内的S型细菌是怎么来的?
4.第四组小鼠体内分离出的S型细菌的后代是什么?
加热杀死S型菌
R型活菌 S型活菌
转化
格里菲斯推断:
①加热杀死的S型细菌含有某种促成R型活细菌转化成S型活细菌的转化因子。
②这种性状的转化是可以遗传的。
思考:如果你是当时的一位科学家,为了弄清楚这种转化因子到底是哪一种物质,你该如何设计这个实验?
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20世纪40年代,美国的微生物学家艾弗里和他的同事
思考:他们的实验的设计思路是什么?
用酶解法分别去除细胞提取物中各种成分后,观察能否将R型细菌转化
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减法原理
与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”
二、肺炎链球菌的转化实验
2.艾弗里的体外转化实验
第一组
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
第二至四组
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取物
+
混合
混合
第五组
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取物
+
混合
DNA酶
蛋白酶(或RNA酶、酯酶)
S型细菌
R型细菌
S型细菌
R型细菌
只长R型细菌
实验结论
DNA很可能是使R型细菌转化为S型细菌的物质,即DNA是转化因子。
二、肺炎链球菌的转化实验
2.艾弗里的体外转化实验
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艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化性质,发现这些特性都与DNA的极为相似,于是提出:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质的观点。
思考:格里菲思的第四组实验,小鼠体内有R型细菌吗?
R型细菌不能全部转化为S型细菌
只是少数转化
肺炎链球菌转发实验
1928年,格里菲斯肺炎链球菌小鼠体内转化实验
体内转化实验
加热杀死的S型细菌有某种转化因子促使R型活细菌转化为S型活细菌
20世纪40年代,艾弗里
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
体外转化实验
课堂小结
S型菌
荚膜
控制荚膜形成的X基因
加热
杀死
被破坏的S型菌
X基因吸附在R型菌表面
X基因进入R型菌
重组
R型菌转化成S型菌
蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80-100 ℃的温