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1、DNA是主要的遺傳物質回顧人類對遺傳物質的研究歷程:回顧人類對遺傳物質的研究歷程:1、孟德爾通過實驗研究,提出“遺傳因子”的假設,成功解釋了很多遺傳現象,發(fā)現了遺傳規(guī)律。孟德爾的科學發(fā)現在當時沒能得到重視,因為,“遺傳因子”只是一種假設,到底是什么、在哪里?只有解答了這些問題即“遺傳因子的本質”才能解釋“遺傳因子”為什么會遵循這些規(guī)律來傳遞。1900年,孟德爾定律被重新提出并被認可。1909年,約翰遜給“遺傳因子”一詞起來一個新名字-“基因”2、摩爾根通過研究果蠅眼色的遺傳,第一次把一個特定的記憶和一條特定的染色體-X染色體聯系起來,用實驗的方法證明了基因組染色體上。 20世紀中葉,世紀中葉,
2、科學家發(fā)現:染色體主要由科學家發(fā)現:染色體主要由 蛋白質蛋白質和和DNA (成分)組成。(成分)組成。蛋白質蛋白質DNA染色體染色體如果回到人類尚未知曉遺傳物質是什么的年代,在已知遺傳物質在染色體上,且染色體是由DNA和蛋白質組成的前提下,對“到底誰是遺傳物質”,你能提出哪些可能呢?A、DNA B、蛋白質 C、DNA+蛋白質,缺一不可2、為進一步研究確定染色體上到底誰起著遺傳物質的作用,你需要( )A、設法將染色體的DNA與蛋白質分開,單獨觀察各自的遺傳功能B、不必將染色體的DNA與蛋白質分開,直接觀察染色體的遺傳功能 用DNA水解酶處理染色體,能得到蛋白質,用蛋白酶處理染色體,能得到DNA,
3、從而實現DNA和蛋白質的分離。A3、你能提供一種將DNA和蛋白質分離的方法嗎?著名的肺炎雙球菌轉化實驗1928年,英國科學家格里菲思格里菲斯肺炎雙球菌的轉化實驗1、從圖中觀察,R型細菌和S型細菌有什么不同?S型細菌細胞最外面有一層莢膜2、你猜想導致兩種細菌致病能力不同的原因可能是什么?可能是莢膜的有無1、第三組實驗說明加熱殺死后的S型細菌還有致病能力嗎?2、前3組實驗說明能使小鼠患敗血癥死亡的細菌是怎樣的?3、第4組小鼠死于什么???4、結合第2、3問,你能想到什么?5、怎樣驗證你的這個假設?6、格里菲思從死亡小鼠體內分離到活的S型細菌,請討論活的S型細菌是怎么產生的。7、你認為活的R型細菌會自
4、發(fā)轉化成S型細菌嗎?為什么?無無活的S型細菌死于敗血癥第4組小鼠體內應該出現了活的S型細菌從死亡小鼠體內分離活細菌并培養(yǎng),觀察,若有活的S型細菌,則假設成立,否則,假設錯誤。 觀點1:加熱殺死的S型細菌復活了 觀點2:活的R型轉化成了S型細菌觀點2正確。不會,因為如果會自發(fā)轉化,第1組小鼠就應該會患敗血死亡。格里菲斯肺炎雙球菌的轉化實驗1、從圖中觀察,R型細菌和S型細菌有什么不同?S型細菌細胞最外面有一層莢膜2、你猜想導致兩種細菌致病能力不同的原因可能是什么?可能是莢膜的有無8、可見是死的S型細菌促使活的R型細菌轉化成了S型細菌,格里菲思還發(fā)現,這些分離出來的S型細菌的后代仍為S型細菌,這說明
5、什么?9、請討論本實驗的結論。10、可惜格里菲思沒能繼續(xù)研究找出這個“轉化因子”,你打算怎樣確定這個“轉化因子”到底是哪種物質呢?這說明這種轉化是可以遺傳的,即轉化成的細菌具有S型細菌的遺傳物質。已經被加熱殺死的S型細菌中,必然含有某種促成活的R型細菌轉化成S型細菌的活性物質-“轉化因子”將S型細菌的各種化合物分離,分別與活的R型細菌混合培養(yǎng),能促使轉化出活的S型細菌的物質就是格里菲思所說的“轉化因子”,也就是今天我們所說的“遺傳物質”。著名的肺炎雙球菌轉化實驗著名的肺炎雙球菌轉化實驗1944年,美國科學家艾弗里年,美國科學家艾弗里艾艾弗弗里里的的實實驗驗1、第1組實驗說明S型細菌的DNA(
6、)A、就是轉化因子 B、能促使轉化2、第2組實驗說明什么?S型細菌的蛋白質或莢膜不能促使轉化。3、第3組實驗中的DNA酶有什么作用?水解S型細菌的DNA,看DNA被破壞后能不能促使轉化。4、第3組實驗說明什么?S型細菌的DNA被水解后不能促使轉化。5、請討論得出本實驗的結論。S型細菌的DNA是“轉化因子”,其他物質不是。DNA是遺傳物質。6、格里菲思的轉化實驗是在小鼠( )進行的,艾弗里的轉化實驗是在小鼠( )進行的。A、體內 B、體外ABB體內轉化實驗-格里菲思(1928年)體外轉化實驗-(艾弗里(1944年)肺炎雙球菌的轉化實驗3、既然如此,你覺得人類對“遺傳物質是什么”的研究還有必要繼續(xù)
7、嗎?1、為什么仍有人對艾弗里的實驗結論持懷疑態(tài)度?因為艾弗里實驗中提出出的DNA,純度最高時也還有0.02%的蛋白質。2、你是否覺得持懷疑的人有的小題大做?不覺得,有些物質在微量情況下也能發(fā)揮巨大的效應,如激素。當然有更具有說服力的更具有說服力的“噬菌體侵染細菌的實噬菌體侵染細菌的實驗驗”1952年赫爾希和蔡斯年赫爾希和蔡斯噬菌體2、怎樣監(jiān)測被研究的物質是不是傳給子代了?C、H、O、N、P(標記32P)1、作為遺傳物質,是不是一定要傳遞給子代?是用放射性同位素示蹤法。3、標記噬菌體DNA什么元素?為什么?P,因為DNA含P,蛋白質不含P4、標記噬菌體蛋白質的什么元素?C、H、O、N標記S,因為
8、蛋白質含S,DNA不含S。5、你認為應該對一個噬菌體同時標記兩種物質還是只標記一種物質?為什么?對一個噬菌體只標記一種物質,這樣才能分別觀察各自的傳遞情況,以判斷遺傳物質到底是誰。實驗需要哪兩種類型的噬菌體,怎樣由普通噬菌體獲得這兩種噬菌體呢?32P噬菌體35S噬菌體普通噬菌體T2噬菌體是一種細菌病毒,病毒只有在細胞內才能表現生命現象,T2噬菌體在大腸桿菌細胞內,用大腸桿菌的物質為原料進行增殖。侵染侵染含32P的大腸桿菌含35S的大腸桿菌增殖增殖普通大腸桿菌含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)含35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)手頭只有普通的大腸桿菌,怎樣得到這兩種大腸桿菌呢?大腸桿菌能獨立在培養(yǎng)基中代謝,增殖。分析:親
9、代噬菌體被標記的物質是-(DNA/蛋白質)。離心后,大腸桿菌細胞在-(上清液/沉淀物)里。放射性集中在沉淀物里,說明親代噬菌體的-(DNA/蛋白質)進入了大腸桿菌。分析:親代噬菌體被標記的物質是-(DNA/蛋白質)。離心后,大腸桿菌細胞在-(上清液/沉淀物)里。放射性集中在上清液里,說明親代噬菌體的-(DNA/蛋白質)沒有進入大腸桿菌。3 3、噬菌體侵染細菌實驗、噬菌體侵染細菌實驗親代噬菌體親代噬菌體寄主細胞內寄主細胞內子代噬菌體子代噬菌體結論結論32P標記標記DNA 35S標記標記蛋白質蛋白質有有3232P P標記標記DNADNADNADNA是真正是真正的遺傳物的遺傳物質。質。DNADNA中有中有3232P P標記標記無無3535S S標記標記蛋白質蛋白質外殼蛋白無外殼蛋白無3535S S標記標記