课件24张PPT。第三章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质 太和八中 赵 宁19世纪中期,孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状由 控制。遗传因子染色体20世纪初期,摩尔根通过果蝇实验证明了基因位于
上。20世纪中期,科学家发现:染色体主要组成成分包括: DNA和蛋白质历史的步伐染色体在遗传上的连续性和稳定性 一、对遗传物质的早期推测
挑战? 20世纪20年代,人们认识到蛋白质分子是大分子物质,氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息。大多数科学家认为,蛋白质是生物体的遗传物质。
20世纪30年代,人们对核酸有了新的认识,但由于对DNA分子的结构没有清晰的了解,认为蛋白质是遗传物质的观点仍然占主导地位。实验材料:两种肺炎双球菌 R型菌
它的菌落粗糙(Rough),菌体无荚膜,是无毒性的球型菌。二、肺炎双球菌的转化实验S型菌
它的菌落光滑(Smooth),菌体有荚膜,是有毒性的球型菌,能够使人患肺炎或使小鼠患败血病而死亡。1.将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内,不死亡。2.将有毒性S型活细菌注射到小鼠体内,患败血症死亡。3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内,不死亡。4.将无毒性R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡。(一)格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验①对比第一组、第二组的实验现象,这说明了什么?④什么物质使活R型细菌转变成活的S型细菌? 由于体内有活的S型细菌的作用。活的R型细菌变成了活的S型细菌。 加热杀死的S型细菌中存在某种物质(转化因子)使活的R型细菌发生了转化。格里菲思的实验: ②第四组小鼠死亡的直接原因是什么?③活的S型细菌如何出现? S型细菌使小鼠死亡。 合作探究一 已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质——转化因子格里菲思实验的结论是什么? 实验结论:“转化因子”是什么? 假如你是当时的科学家,应该怎样设计探究实验来证明:转化因子是什么物质?你的实验思路是怎样的?1、提出问题:2、作出假设:3、设计实验并实施实验4、得出结论5、表达和交流探 究 过 程遗传物质是DNA还是蛋白质?遗传物质是DNA对照原则和单一变量原则二、艾弗里确定转化因子的实验(1944年)分别与R型活细菌混合培养RR艾弗里的实验可以概括为:实验结论:“转化因子”是DNA,DNA才是遗传物质,而蛋白质等其他物质不是遗传物质。(纠正了一个生物界的错误的普遍共识)这个实验结论足以让所有科学家信服吗?合作探究二2、第三组加入DNA酶的意图何在?3、分析实验结果,能得出什么结论?1、艾弗里的关键思路是什么? 必须将DNA与蛋白质等其他物质分开,单独、直接地观察它们的作用,才能确定究竟谁是遗传物质。 证明DNA的水解产物“脱氧核苷酸”不是遗传物质,遗传物质必须保证分子的稳定性。 艾弗里的实验引起了人们的注意,但是,由于艾弗里实验中提取出的DNA,纯度最高时也还有0.02%的蛋白质,因此,仍有人对实验结论表示怀疑。思维碰撞赫尔希和蔡斯他们最关键的实验设计思路是什么?
与艾弗里的实验是否有共同之处?“噬菌体侵染细菌”的实验 加热到一定程度,蛋白质分子的结构(空间结构)会被破坏,从而变性。而蛋白质是一切生命活动的体现者和主要承担者,因此加热引起的蛋白质变性是导致S型细菌死亡的原因。 实验证明,把DNA溶液加热到沸点,可使其氢键断裂,双螺旋解体,但如将其缓慢冷却,分离的单链又可部分得以重聚,恢复其螺旋结构。因此,在一定温度范围内,加热不会导致DNA变性。资料补充1: R型活肺炎双球菌(受体菌)在对数期后期(生长后期)约40分钟内处于“感受态”,吸收外源DNA的能力比其他时期大1000倍。S型细菌的DNA进R型细菌体内,发生了基因重组,细胞分裂后,DNA分离,于是就由R型肺炎双球菌产生出S型肺炎双球菌的后代。资料补充2: 加热杀死的S型细菌与R型细菌一起培养,R型细菌在S型细菌的DNA作用下,转化为有毒的S型细菌。
问题: 加热杀死的S型细菌注入人的体内,人的细胞能否在S型细菌的DNA作用下,转化为有毒的S型细菌? 真核生物的细胞膜表面结构与原核生物的大不相同,不会发生转化(转化本身只发生在同种菌株间或近缘菌株间)。我们可以放心去吃想吃的东西,包括被加热杀死的S型肺炎双球菌。 4、S型细菌在遗传物质的作用下,合成了子代的很多成分(蛋白质、多糖荚膜等物质)1、肺炎双球菌转化实验中,对S菌加热处理,DNA仍具有生物活性。2、肺炎双球菌转化实验中,R型细菌可以转化生成S型细菌。3、肺炎双球菌转化实验中,已转化的亲代S型细菌的子代也还是S型细菌。?能产生可遗传变异?具有相对稳定的结构?能自我复制,使亲子代具有一定的连续性④能指导蛋白质合成,从而控制生物的性状
作为遗传物质所必须具备的特点:能贮存大量的遗传信息结论1:
S型细菌中有一种“转化因子”能使R型活细菌转化为S型活细菌。结论2:
“转化因子”是DNA,DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,蛋白质等其他物质不是遗传物质。本课小结一、对遗传物质的早期推测:1、染色体主要是由DNA和蛋白质组成,所以DNA和蛋白质都是生物的遗传物质。( )2、细胞中所有的DNA都是染色体的组成成分( )3、肺炎双球菌体外转化实验中,将S型的DNA和R型活细菌混合培养,后代中有大量的R型细菌和少量的S型菌体,并且这些S型的菌体的后代均为S型菌体。这个实验表明DNA( )
A、分子的结构相对稳定 B、能够自我复制
C、能够指导蛋白质的合成 D、能够引起可遗传的变异XXD当堂达标检测4、不能够引起实验鼠患败血症死亡的处理方法是 ( )
A、将无毒性的R型活细菌注射给实验鼠
B、将有毒性的S型活细菌注射给实验鼠
C、将无毒性的R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合后注射给实验鼠
D、将有毒性的S型活细菌和加热杀死的R型细菌混合后注射给实验鼠
A谢谢指导!