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第三章 基因的本质 第一节 DNA是主要的遗传物质 人教版高中生物学必修二 目录 一、对遗传物质的早期推测 二:肺炎链球菌转化实验 三:噬菌体侵染细菌实验 四:烟草花叶病毒的遗传物质 目 录 contents 一、对遗传物质的早期推测 1 2 3 孟德尔通过豌豆实验证明 生物的性状由遗传因子控制 摩尔根通过果蝇实验 证明基因位于染色体上 约翰逊命名“遗传因子”为基因。 20世纪中叶科学家发现:染色体主要组成成分蛋白质和DNA 4 一、对遗传物质的早期推测 1、20世纪20年代,大多数科学家认为 是生物体的遗传物质。 2、20世纪30年代,人们认识到 的重要性,但是认为 是遗传物质的观点仍占主导地位。 蛋白质 DNA 蛋白质 肺炎链球菌 类型 R型肺炎链球菌 S型肺炎链球菌 菌体 无荚膜 有荚膜 菌落 粗糙 光滑 致病性 无致病性 有致病性,使人和小鼠患肺 炎,小鼠并发败血症死亡 二:肺炎链球菌转化实验 S型菌 R型菌 加热杀死的S型菌 R型菌+加热杀死的S型菌 不死亡 (第一组) 死亡 (第二组) 不死亡 (第三组) S型菌 S型菌 死亡 (第四组) 实验结论:加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成R型转化为S型的活性 物质——“转化因子”。 二:肺炎链球菌转化实验 ——格里菲思的肺炎链球菌转化实验 学生活动一:阅读教材P43,小组合作完成学案,选小组代表上台讲解 ——活动二:探究转化因子是什么物质 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA 加热杀死的S型细菌 这种转化因子究竟是什么物质呢? 如何设计实验验证? 当时技术背景:细菌培养法、酶解法 淀粉酶 酯酶 蛋白酶 RNA酶 DNA酶 与R型细菌混合,观察是否有S细菌的产生 预测结果如何? DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 (DNA是转化因子) 艾弗里的肺炎链球菌转化实验 二:肺炎链球菌转化实验 与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。 从控制自变量的角度,艾弗里实验的基本思路是什么? 例如:“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理。 例如:艾弗里的肺炎链球菌转化实验。 二:肺炎链球菌转化实验 二:肺炎链球菌转化实验 第1组 第2组 第3组 第4组 实验 处理 注射活的R型菌 注射活的S型菌 注射加热杀死的S型菌 注射活的R型菌与加热杀死的S型菌 实验 现象 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 1928年,英国细菌学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验: 下列关于此实验的分析不正确的是( ) A.实验的关键现象是第4组小鼠死亡并分离到S型活细菌 B.对第4组实验的分析必须是以1~3组的实验为参照 C.本实验说明R型肺炎链球菌发生了某种类型的转化 D.本实验结论为“DNA是使R型转化为S型的转化因子” D 艾弗里 该实验结果不够准确 遗传物质是DNA吗? 里面仍有0.02%的蛋白质 有比细菌更简单的吗? 我表示深深地怀疑! 艾弗里提取的DNA纯度是100%吗? 10 三:噬菌体侵染细菌实验 (2)噬菌体的特点 a.细菌病毒,仅能在大肠杆菌内繁殖 b.成分只有DNA和蛋白质 c.繁殖时,仅将遗传物质注入大肠杆菌,其他物质保留在 大肠杆菌外 (1)噬菌体的结构组成 实验材料 吸附 注入遗传物质 合成自身组成成分,进行装配,大量增殖 大肠杆菌解体,释放噬菌体 (3)噬菌体侵染细菌过程 三:噬菌体侵染细菌实验 遗传物质 实验材料 提出问题 三:噬菌体侵染细菌实验 噬菌体的遗传物质是什么? 活动三:探究噬菌体的遗传物质 三:噬菌体侵染细菌实验 假设一:噬菌体的遗传物质是DNA 假设二:噬菌体的遗传物质是蛋白质 假设三:噬菌体的遗传物质是DNA+蛋白质 做出假设 提出问题 活动三:探究噬菌体的遗传物质 噬菌体的遗传物质是什么? 三:噬菌体侵染细菌实验 实验方法: 问题1:用什么元素标记DNA和蛋白质,为什么? 问题2:如何标记噬菌体,为什么? 实验思路: 做出假设 提出问题 演绎推理 活动三:探究噬菌体的遗传物质 放射性同位素标记法 三:噬菌体侵染细菌实验 含35S的细菌培养基 + 大肠杆菌 培养 含35S的细菌 +噬菌体 培养 35S标记的 噬菌体 含32P的细菌培养基 + 大肠杆菌 含32P的细菌 +噬菌体 培养 32P标记的 噬菌体 35S标记 32P标记 (1)标记噬菌体 培养 做出假设 提出问题 演绎推理 活动三:探究噬菌体的遗传物质 三:噬菌体侵染细菌实验 (2)用被标记的噬菌体侵染大肠杆菌 假设 32P 35S 假设一 DNA是噬菌体的遗传物质 假设二 蛋白质是噬菌体的遗传物质 假