内容正文:
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。但是基因到底是什么呢?摩尔根在他的《基因论》一书的末尾说:“我们仍然很难放弃这个可爱的假设:就是基因之所以稳定,是因为它代表着一个有机的化学实体。”这个假设能成立吗?
自从摩尔根提出基因在染色体上之后,人们就认识到基因不再是抽象的因子了,摩尔根认为基因之所以稳定,是因为它代表着一个有机的化学实体,但是基因到底是什么呢?在这一章节的学习中,我们就会解决这个问题。
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基因的本质
第3章
第1节 DNA是主要的遗传物质
本节聚焦
科学家是怎样证明DNA是遗传物质的?
为什么说DNA是主要的遗传物质?
你对科学发现的过程和方法有哪些领悟?
我们先来看本章第一节内容,DNA是主要的遗传物质。
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1
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阐述格里菲思、艾弗里的肺炎链球菌转化实验的过程
阐述噬菌体侵染细菌实验的方法和过程
理解DNA是主要遗传物质的结论
SZ-LWH
SZ-LWH
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
前面我们说到继摩尔根实验证明了基因在染色体上之后,科学家在20世纪中叶发现了染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质。那在摩尔根之前包括孟德尔他们都认为生物的性状是由细胞中的一种遗传因子,后来被称为叫做基因的东西决定的。但是这个基因只是存在于想象中,并没有发现它的实体物质是什么,在此之前都是这样的。那现在,既然证实了基因在染色体上,而染色体的主要成分又是DNA和蛋白质,所以现在问题就转变成了控制遗传性状的基因到底是DNA还是蛋白质呢?也就是说遗传物质到底是蛋白质还是DNA呢?
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
①能够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.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
要解决这个问题,我们先考虑一下,遗传物质可能会具有什么特点呢?——① ②③
那要让我们去证明某一种物质是遗传物质的话,可以采用什么方法呢?——提问 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。
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
那根据遗传物质可能具有的特点呢,当时科学家们根据对蛋白质的研究,意识到蛋白质是具有多样性的,而早期人们对于DNA的认识是不充分的,认为DNA仅仅是由四种脱氧核苷酸连接而成的多聚体,不具有多样性。所以当时的主流观点都是认为蛋白质是遗传物质。
后来一些学者通过实验证明了DNA才是遗传物质。我们今天就针对于科学史上的这两个著名实验给大家介绍一下。
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
首先是格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验。我们先来看一下当时格里菲思用到的实验材料,一个是小鼠,一个是肺炎链球菌。肺炎链球菌有两种类型,一种是S型细菌,一种是R型细菌。那大家从课本中找一下这两种肺炎链球菌的特点。课本43页中间第二段说到了是吧。S型细菌表面是有荚膜的,而R型细菌表面没有荚膜。我们知道荚膜其实就是一些细菌的细胞壁外面所包裹的胶状物质,成分是多糖,有些细菌是有荚膜的,有些细菌是没有的。那荚膜对于细菌来说有什么作用呢?——保护作用。所以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,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并发白血症死亡。而R型细菌没有荚膜,所以它在感染人或动物时,容易被吞噬细胞吞噬并杀死,因此R型细菌不具有致病性。要注意,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。
也是由于这两种类型的肺炎链球菌一种有荚膜,一种没有荚膜,所以