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(共31张PPT)
§3-1 DNA是主要的遗传物质
基因的本质
课堂引入——遗传物质的探究历程
遗传学的大佬们（300+）
1866年
1900年
科学家甲
大佬说得对！孟粉永相随!
科学家乙
大佬说得对！孟粉永相随!
我发现生物的性状由遗传因子决定！
我还发现了他们的遗传规律
孟德尔
我就很牛啊朋友们！！！
孟德尔
课堂引入——遗传物质的探究历程
遗传学的大佬们（300+）
1900年
我觉得基因在染色体上，但我证明不了。。。。。。
萨顿
萨顿
楼上大神们说的对，但我准备把遗传因子改名叫基因，这样顺多了。
约翰逊
课堂引入——遗传物质的探究历程
遗传学的大佬们（300+）
1908年
我觉得你们都在瞎扯，直接把群名改成“孟德尔粉丝群”吧
摩尔根
遗传学的未来还得是看我摩尔根的
摩尔根
1910年
嘿嘿嘿 怪不好意思的 ~
孟大神我直接路转粉！！！
摩尔根
1866年
1891年
科学家
1903年
1910年
人们就已经观察到了染色体、细胞的有丝分裂和减数分裂。
萨顿通过对蝗虫细胞观察得出假说：基因在染色体上。
摩尔根通过果蝇实验证明：基因在染色体上
知识回顾
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。
20世纪中期：科学家发现：染色体主要组成成分：DNA和蛋白质。
对遗传物质的早期推测——①蛋白质是生物体的遗传物质
多种氨基酸
蛋白质
(生物大分子)
不同排列顺序
不同蛋白质
可能蕴含着遗传信息
蛋白质是生物体的遗传物质
连接
形成
推测
20世纪20年代
两种观点的对立
20世纪20年代
蛋白质？
20世纪30年代
DNA？
一、对遗传物质的早期推测
问题探讨：
1、你认为遗传物质可能具有什特点？
结构稳定，能储存巨大的遗传信息。
能复制，使前后代保持一定的连续性。
能指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和代谢。
能产生可遗传的变异。
2、你认为证明某一物质是遗传物质的可行方法有哪些？
对遗传物质的早期推测——②DNA是生物体的遗传物质（占少数）
20世纪30年代
脱氧核苷酸的化学组成
DNA
聚合
蛋白质是遗传物质的观点占主导地位
对DNA结构了解不清晰
“我们表示怀疑！”
艾弗里
赫尔希
格里菲思
蔡斯
1、两种肺炎链球菌的比较
项目 R型细菌 S型细菌
菌落
菌体
有无毒性
表面光滑 (smooth)
表面粗糙（rough）
多糖类的荚膜
可致病，使人和小鼠患肺
炎，小鼠并发败血症死亡
无
拓展：菌落、荚膜
菌落：是由单个细菌在适宜固体培养基表面生长繁殖到一定程度，形成的肉眼可见的子细胞种群。
荚膜：某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质，主要成分是多糖。
无荚膜的肺炎链球菌，感染人体或动物后，容易被吞噬细胞吞噬消灭，有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。
2、格里菲斯的体内转化实验
第一组
小鼠不死亡
第二组
注射R型
活细菌
注射S型
活细菌
小鼠死亡
说明R型细菌无毒，S型细菌有毒
第三组
小鼠不死亡
第四组
小鼠死亡
说明加热致死的S型细菌无毒
注射加热致死的S型细菌
注射R型活细菌+加热杀死的S型细菌
2、格里菲斯的体内转化实验
R型活菌+加热杀死S型菌→S型活菌
已经加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化成为S型活细菌的活性物质——转化因子。
R
+
S
活R
死S
小鼠死亡
S
活S
S中的转化因子
弗雷德里克·格里菲斯（Frederick Griffith）
究竟是什么物质呢
2、格里菲斯的体内转化实验
多糖
脂质 蛋白质
RNA DNA……
S型细菌
多糖
蛋白质
RNA
DNA
脂质
格里菲思提出的“转化因子”到底是什么呢？
艾弗里
实验思路：把S型细菌的各种物质分开，单独、直接地观察
它们的作用。
多糖
脂质 蛋白质
RNA DNA……
多糖
蛋白质
RNA
DNA
脂质
3、艾弗里的体外转化实验
实验过程和现象
R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
R型细菌
S型细菌
混合
a.本实验说明什么问题？
S型细菌的细胞提取物中含有转化因子
b.本实验起什么作用？
对照作用
c.本实验能确定转化因子是哪种物质吗？
不能
第一组
R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
R型细菌
S型细菌
混合
蛋白酶（或RNA酶、酯酶）
a.加蛋白酶的作用是什么？
去除S型细菌的细胞提取物中的蛋白质。
b.同样加RNA酶、酯酶什么作用？
去除S型细菌的细胞提取物中的RNA或脂质等物质
c.这些组实验说明什么问题？
说明蛋白质、RNA和脂质都不是转化因子
实验过程和现象
第二至四组
R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
只长R型细菌
混合
DNA酶
a.加DNA酶的作用是什么？
去除S型细菌的细胞提取物中的DNA
b.加DNA酶后只长R型菌说明什么？
说明细胞提取物中的转化因子很可能就是DNA。
第五组
实验过程和现象
R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
+
只长R型细菌
混合
DNA酶
第五组
实验过程和现象
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。
三、肺炎链球菌转化实验（体外转化）——艾弗里
S型菌的DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质。
结论
S型活细菌
R
R
R
R
R
R
S
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA
R
S
分别与R型活细菌混合培养
DNA和DNA酶
适应范围：在对照实验中，控制自变量可以采用。
含义：与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。
举例：在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeC13溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”。
加法原理
含义：与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
举例：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，就利用了“减法原理”。
减法原理
对照组
实验组
实验组
实验组
对照组
实验组
实验组
科学方法——自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
艾弗里肺炎链球菌体外转化实验
项目 体内转化实验 体外转化实验
培养细菌 在小鼠体内 体外培养基
实验对照 R型细菌与S型细菌的致病性对照 S型细菌各组成成分的作用进行对照
巧妙构思 用加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合注入小鼠体内，与用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验，说明确实发生了转化 每个实验组用酶解法特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质
实验结论 S型细菌体内有“转化因子” S型细菌的DNA是遗传物质
联系 ①所用材料相同 ②体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸 ③两实验都遵循对照原则、单一变量原则
①R型转化为S型细菌实质为哪种变异？
S型细菌
荚膜
控制荚膜形成的X基因
加热
杀死
被破坏的S型细菌
X基因吸附在R型细菌表面
X基因进入R型细菌
重组
R型细菌转化成S型细菌
注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌
转化实质：S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。
由于DNA的热稳定性比蛋白质要高，所以加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质永久变性失活，DNA的结构也会被破坏，但DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性，但蛋白质却不能恢复。
②加热致死的S型细菌中DNA为什么仍能起作用
BC段下降的原因：
小鼠体内免疫系统的作用
部分R型菌转化成了S型菌
③分析d组小鼠体内S型和R型菌的数量变化原因。
1、肺炎链球菌感染小鼠后，其合成蛋白质的场所是小鼠细胞的核糖体。 （ ） 2、将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，一段时间后培养基中会有两种菌落。（ ）
3、艾弗里的实验结论是DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，理由是只有DNA才能是R型细菌转化为S型细菌。（ ）
4、加热杀死后的S型细菌的DNA已经全部断裂，失去活性。（ ）
5、如果把S型细菌的DNA提取出来直接注射小鼠体内，也能从小鼠体 内分离得到S型细菌。（ ）
×
√
√
×
×
当堂检测1
例题：某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是（ ）
A．存活、存活、存活、死亡
B．存活、死亡、存活、死亡
C．死亡、死亡、存活、存活
D．存活、死亡、存活、存活
D
当堂检测2
1.格里菲思的肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A.S型肺炎链球菌的菌落表
面是粗糙的，R型肺炎链
球菌的菌落表面是光滑的
B.S型细菌的DNA经加热后失活，因而注射加热致死的S型细菌后的小鼠
仍存活
C.从图中病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌
D.该实验未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的
课堂检测
D
2.艾弗里的实验证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，得出这一结论的关键是（ ）
A.用S型活细菌和加热致死的S型细菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照
B.用加热致死的S型细菌与无致病性的R型活细菌混合后注射到小鼠体内，
检测小鼠体内S型细菌的含量
C.从死亡小鼠体内分离获得了S型细菌
D.分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶或DNA酶处理S型细菌的细胞提取物后加入各培养基中培养R型细菌，观察是否发生转化
课堂检测
D

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