内容正文:
第3章 第1节
19世纪中期:孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由遗传因子控制。
约翰逊
把遗传因子命名为基因
1903年:萨顿通过对蝗虫细胞观察得出假说:基因位于染色体上。
1909年:摩尔根通过果蝇实验证明:基因位于染色体上。
20世纪中期:科学家发现:染色体主要组成成分DNA和蛋白质。
问题1:在这两种给物质中,究竟哪一种是遗传物质呢?
1.遗传物质探索之路
蛋白质
DNA
基本单位:常见的21种氨基酸
基本单位:4种脱氧核苷酸
20世纪20年代支持率很高
20世纪30年代,少数支持
问题2: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可以准确地复制,并传递给下一代;③结构比较稳定
2.遗传物质的早期推测
蛋白质
DNA
基本单位:常见的21种氨基酸
基本单位:4种脱氧核苷酸
20世纪20年代支持率很高
20世纪30年代,少数支持
问题3:你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些?
2.遗传物质的早期推测
3.肺炎链球菌的转化实验
美.艾弗里
主流观点:
遗传物质是蛋白质
英.格里菲斯
3.肺炎链球菌的转化实验
肺炎链球菌
(一种细菌,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡)
项目 S型细菌 R型细菌
菌落
菌体
有无毒性
表面光滑
表面粗糙
有
无
多糖类的荚膜
3.肺炎链球菌的转化实验——体内转化实验
1、格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验
R型
活细菌
S型
活细菌
小鼠不死亡
(第一组)
小鼠死亡
(第二组)
S型
活细菌
加热杀死的
S型细菌
小鼠不死亡
(第三组)
R型活细菌+加热
杀死的S型细菌
小鼠死亡
(第四组)
S型
活细菌
3.肺炎链球菌的转化实验——体内转化实验
第1、2组对照,说明R型细菌__________,S型细菌_________。
无毒性
有毒性
第2、3组说明,加热可以杀死S型细菌,使其失去_______。
毒性
3.肺炎链球菌的转化实验——体内转化实验
第4组小鼠死亡的原因?
体内存在S型活细菌
3.肺炎链球菌的转化实验——体内转化实验
第3、4组实验结果说明了什么?
①加热致死的S型细菌存在某种转化因子使R型细菌转化为S型细菌;
②这种性状的转化是可以遗传的
3.肺炎链球菌的转化实验——体外转化实验
思考:转化只能发生在小鼠体内吗?
体外转化实验
格里菲斯的体外转化实验失败
1931年艾弗里团队的体外转化实验成功
转化要依赖于小鼠才能实现
否定
转化不需要依赖小鼠,完全源自加
热杀死的S型细菌中含有转化因子
3.肺炎链球菌的转化实验——体外转化实验
思考1:格里菲思提出的“转化因子”到底是什么呢?
思考2:怎么设计实验寻找“转化因子”?
多糖
脂质 蛋白质
RNA DNA……
S型细菌
关键思路:
把S型细菌的各种物质分开,直接的、单独的观察它们的作用。
3.肺炎链球菌的转化实验——体外转化实验
加热杀死S型菌
R型活菌 S型活菌
转 化
加法原理
减法原理
(S菌-成分1)+R型活菌
(S菌-成分2)+R型活菌
(S菌-成分N)+R型活菌
S菌成分1+R型活菌
S菌成分2+R型活菌
S菌成分N+R型活菌
3.肺炎链球菌的转化实验——体外转化实验
由于当时的技术有限,并不能彻底提纯这些物质,因此,可以通过酶解法,将物质一个个的排除,通过观察剩余提取物的转化活性来寻找转化因子。
20世纪40年代
时 间
美国微生物学家
艾弗里和他的同事
科学家
艾弗里(O.Avery,1877-1955)
3.肺炎链球菌的转化实验——体外转化实验
S型细菌
死亡的S型细菌
S型细菌的细胞提取物
制备S型细菌的细胞提取物
加热致死
破碎,除去绝大部分糖类、蛋白质、脂质
3.肺炎链球菌的转化实验——体外转化实验
第一组 第二~四组 第五组
R型细菌
S型细菌
混合
R型细菌
S型细菌
混合
蛋白酶(或RNA酶、酯酶)
混合
DNA酶
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
R型细菌
3.肺炎链球菌的转化实验——体外转化实验
R型细菌
S型细菌
混合
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
a.本实验说明什么问题?
S型细菌的细胞提取物中含有该转化因子
b.本实验起什么作用?
对照作用
c.本实验能确定转化因子是哪种物质吗?
不能
3.肺炎链球菌的转化实验——体外转化实验
R型细菌
S型细菌
混合
蛋白酶(或RNA酶、酯酶)
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
a.加蛋白酶的作用是什么?
去除S型细菌的细胞提取物中的蛋白质,其他物质都有
b.加蛋白酶后R型菌还是被转化说明什么问题?
说明转化因子不是蛋白质
c.同样加RN