1、 生物学生物学 必修二必修二遗传和进化遗传和进化 第第3 3章章 第第1 1节节DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质第第1 1课时课时1909年：摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于染色体上。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。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。20世纪中期：科学家发现：染色体主要组成成分：DNA和蛋白质。20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。1、你认为遗传物质可能具有什么特点？遗传物质应储存大量遗传信息，可以准确地复制，
2、并传递给下一代，结构比较稳定，等等。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。2、你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？讨论对遗传物质的早期推测对遗传物质的早期推测1.20世纪20年代，大多数科学家认为：蛋白质是生物体的遗传物质。蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子；氨基酸多种多样的排列组合方式；可能蕴含着遗传信息。对遗传物质的早期推测对遗传物质的早期推测2.20世纪30年代，科学家发现：DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子；组成DNA的脱氧核苷酸有4种；每种脱氧核苷酸都有特定的碱基。由于对DNA分子的结构没有清晰了解，蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。艾弗
3、里赫尔希向“蛋白质是遗传物质的观点”提出挑战格里菲思肺炎链球菌转化实验噬菌体侵染细菌的实验03格里菲斯-肺炎链球菌的转化实验（体内转化实验）艾弗里-肺炎链球菌的转化实验（体外转化实验）基础肺炎链球菌的转化实验 1、格里菲思（F.Griffith,英国）1928年（体内转化实验）（1）肺炎链球菌的两种类型R型S型菌落没有多糖类的荚膜；表面粗糙（rough）；无致病性。有多糖类的荚膜；菌落表面光滑（smooth）；有致病性。败血症 败血症（septicemia），是指细菌进入血液循环，并在其中生长繁殖、产生毒素而引起的全身性严重感染。临床表现为发热、严重毒血症状、皮疹瘀点、肝脾肿大和白细胞数增高等
4、。分革兰阳性球菌败血症、革兰阴性杆菌败血症和脓毒败血症。以抗生素治疗为主，辅以其他治疗方法。预防措施为避免皮肤粘膜受损，防止细菌感染。知识拓展 第一组 第二组 第三组 第四组格里菲斯的体内转化实验格里菲斯的体内转化实验R型活菌无致病性S型活菌有致病性加热杀死的S型菌无致病性 第四组实验导致小鼠死亡是活的S型细菌的作用，并从体内分离出S型活菌。为什么将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，会如何出现活的S型细菌？结论:S型死菌中含有一种“转化因子”，能使R型菌转化为S型菌使小鼠致死。RS活R死S小鼠死亡S活SS中的转化因子1、为什么加热杀死的S型细菌还能使R型活细菌转化为S型活细
5、菌？2、第四组的R型细菌全部转化为了S型细菌吗？、该实验的结论是什么？该实验能否证明DNA是遗传物质？S型菌荚膜控制荚膜形成的X基因加热杀死被破坏的S型菌X基因吸附在R型菌表面X基因进入R型菌重组部分R型菌转化成S型菌 蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80-100 的温度范围内，蛋白质失活，DNA双链解开；当温度恢复至室温后，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性无法恢复。1、为什么加热杀死的S型细菌还能使R型活细菌转化为S型活细菌？2、第四组的R型细菌全部转化为了S型细菌吗？、该实验的结论是什么？该实验能否证明DNA是遗传物质？加热杀死S型细菌是指破坏了细菌的结构，蛋白质等大分子失去
6、活性，但是DNA分子没有失活。第四组实验中也能分离出R型菌，转化的只是部分，R型菌依然存在。结论：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。该实验不能证明DNA是遗传物质。肺炎链球菌中含有DNA、RNA、蛋白质、脂质等物质，那么，究竟什么是转化因子-遗传物质？这种转化因子究竟是什么物质呢？20世纪40年代，美国科学家艾弗里在格里菲斯的实验基础上继续进行实验。通过确凿的实验证据向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战。2、艾弗里（O.Avery,美国）20世纪40年代（体外转化实验）S型细菌的主要组成成分是什么？实验的关键：将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直
7、接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。但是当时的技术有限，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。这就是实验设计的“减法原理”（课本P46）。艾弗里及其同事的具体作法：将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。将细胞提取物加入R型细菌，观察是否出现S型细菌。自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”在对照实验中控制自变量，可以采用“加法或减法原理”；与常态比较，人为增加某种影响因素的称为加法原理。例如在必修一酶一节中“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，与对照组相比，实验组分别
8、做了加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，利用了“加法原理”；与常态相比，人为去除某种影响因素的称为减法原理。例如在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，这利用了“减法原理”。结论：实验过程：S型细菌的细胞提取物（蛋白质、脂质和RNA、DNA）中含有促使R型细菌转化为S型细菌的物质结论：实验过程：S型细菌的细胞提取物中的蛋白质、脂质和RNA不是促使R型细菌转化为S型细菌的物质。结论：实验过程：S型细菌的细胞提取物中DNA很可能就是转化因子。实验表明：转化因子很可能就是DNA。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
9、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。2.被转化的R型菌只是少量，在培养后既有R型细菌又有S型细菌的培养基中，R型菌的菌落占多数。注意：1.艾弗里的体外转化实验既证明了DNA是遗传物质，同时证明了蛋白质等不是遗传物质；3.S型细菌的DNA不能使小鼠致死。艾弗里的实验引起了人们的注意，但是，由于艾弗里实验中无法真正彻底去除细胞中含有的其它物质来进一步验证遗传物质就是DNA，因此，仍有人对实验结论表示怀疑。那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？设法把DNA和蛋白质分开，然后单独、直接观察DNA和蛋白质的作用。（实验中最关键的设计思路）1注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（）AR型肺炎双球菌 B加热杀死后的R型肺炎双球菌 C加热杀死后的S型肺炎双球菌 D加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合练习2.肺炎双球菌的转化实验证明了（）A.DNA是主要的遗传物质 B.染色体是遗传物质的载体 C.DNA是遗传物质 D.RNA是遗传物质
