内容正文:
第1节
DNA是主要的遗传物质
第3章 基因的本质
课堂导入
6
1
提出“遗传因子”,并总结遗传规律
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
DNA
蛋白质
科学家发现:染色体的主要组成成分是 DNA和蛋白质
20世纪中叶
5
大多数科学家认为——蛋白质是遗传物质
【任务】阅读课本P43-46, 并思考以下问题:
1.S型肺炎链球菌和R型肺炎链球菌有什么区别?
2.格里菲思实验自变量是什么? 因变量是什么?
3.格里菲思的实验结论是什么?
4.艾弗里的实验运用了那种自变量控制原理?
5.艾弗里的实验结论是什么?
6.赫尔希和蔡斯所用的实验材料T2噬菌体有何优点?
7.采用什么方法直观的观察噬菌体的DNA和蛋白质?
8.噬菌体侵染细菌的实验结论是什么?
9.所有生物的遗传物质都是DNA吗?如果不是请举例。
一、肺炎链球菌的转化实验——体内转化实验(格里菲思)
格里菲思以哪种生物作为实验材料?
肺炎链球菌
类型 菌落表面特点 菌体表面特点 致病性
S型细菌
R型细菌
有致病性
能使人患肺炎,使小鼠并发败血症死亡
无致病性
光滑
Smooth
粗糙
Rough
一、肺炎链球菌的转化实验——体内转化实验(格里菲思)
【任务2】分析格里菲思实验的原理及过程
体内转化实验
格里菲思推断: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”。(重要结论:P43)
深入思考:要确定“转化因子”是什么,关键思路是什么?
关键思路: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。
结果:说明S型细菌的提取物存在转化因子
结果:说明蛋白质、RNA和脂质均不是转化因子
结果:说明DNA很可能是转化因子
减法原理
作用:水解蛋白质(或RNA、脂质)
一、肺炎链球菌的转化实验——体外转化实验(艾弗里)
艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性,发现这些特性都与DNA的极为相似,于是得出结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质(重要结论:P45)
赫尔希和蔡斯
2.实验材料
T2噬菌体(一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒)、大肠杆菌(原核生物)
1.科学家
T2噬菌体优点:
仅能在大肠杆菌内繁殖。
结构简单,无细胞结构成分只有DNA和蛋白质。
繁殖快。
吸附
注入
合成
组装
释放
T2噬菌体侵染细菌过程:
二、噬菌体侵染细菌实验(赫尔希和蔡斯)
实验方法:
放射性同位素标记技术
注:只能检测到细胞是否有放射性,无法检测来自具体来自哪种元素
C、H、O、N、P
C、H、O、N、S
32P
35S
思考:
1.如果要区分开T2噬菌体的蛋白质和DNA应分别选择哪种放射性同位素?
2.能不能用含32P或35S的培养基直接培养T2噬菌体,让其带上放射性?
不可以,因为T2噬菌体是病毒,无法单独在培养基上存活
二、噬菌体侵染细菌实验(赫尔希和蔡斯)
二、噬菌体侵染细菌实验(赫尔希和蔡斯)
放射性同位素标记技术
35S标记的噬菌体
用含标记的噬菌体与普通大肠杆菌混合
经短时间保温后用搅拌器搅拌
离心检测上清液和
沉淀物中的放射性物质
细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性
32P标记的噬菌体
结果1:上清液放射性很高,沉淀物放射性很低
结果2:子代噬菌体没有检测到放射性
结果1:上清液放射性很低,沉淀物放射性很高
结果2:子代噬菌体检测到放射性
二、噬菌体侵染细菌实验(赫尔希和蔡斯)
【任务5】分析噬菌体侵染细菌的实验的原理及过程
实验结果分析:
35S标记的实验 32P标记的实验
标记部位
放射性情况 上清液
沉淀物
有无放射性原因
蛋白质
很高
DNA
很低
蛋白质未进入细菌中
DNA进入细菌中
很高
很低
实验结论:
注意:实验只能表明遗传物质是DNA,不能证明蛋白质不是遗传物质,因为蛋白质外壳并没有进入大肠杆菌。
DNA是噬菌体的遗传物质
有些病毒不含DNA,只含蛋白质和RNA,如新冠病毒、艾滋病病毒和烟草花叶病毒等RNA病毒,这类生物的遗传物质是什么呢?
思考: 上述实验证明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA,T2噬菌体的遗传物质也是DNA。只有DNA是遗传物质吗?
烟草花叶病毒
新型冠状病毒
流感病毒
被烟草花叶病毒感染的烟草
蛋白质
RNA
侵染
患病
不患病
得到全新病毒
不能得到病毒
健康烟草植株
提取
提取
侵染
健康烟草植株
结论:RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
【任务6】分析烟草花叶病毒侵染烟草的实验
细胞结构生物
非细胞结构生物(病毒)
(含有DNA和RNA)
(含有DNA或RNA)
DNA病毒
RNA病毒
真核生物
原核生物
生物
生物界中绝大多数生物的遗传物质是DNA
DNA是主要的遗传物质
遗传物质为DNA
易错: 对整个生物界来说,DNA是主要的遗传物质;对具体某个生物体来说,遗传物质只能是DNA (RNA),不能加“主要”二字
遗传物质
为RNA
归纳总结:DNA是主要的遗传物质
DNA是主要的遗传物质
格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
(赫尔希和蔡斯)噬菌体侵染细菌实验
烟草花叶病毒侵染烟草实验
证明了DNA是遗传物质
少数病毒以RNA为遗传物质
(加热致死的S型细菌含有某种促使R型活细菌的活性物质
——转化因子)
艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
证明DNA是遗传物质(转化因子)
证明蛋白质不是遗传物质
不能证明蛋白质不是遗传物质
课堂小结:
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Lavf59.27.100
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