資源簡介

(共31張PPT)
§3-1 DNA是主要的遺傳物質(zhì)
基因的本質(zhì)
課堂引入——遺傳物質(zhì)的探究歷程
遺傳學(xué)的大佬們（300+）
1866年
1900年
科學(xué)家甲
大佬說得對(duì)！孟粉永相隨!
科學(xué)家乙
大佬說得對(duì)！孟粉永相隨!
我發(fā)現(xiàn)生物的性狀由遺傳因子決定！
我還發(fā)現(xiàn)了他們的遺傳規(guī)律
孟德爾
我就很牛啊朋友們！??！
孟德爾
課堂引入——遺傳物質(zhì)的探究歷程
遺傳學(xué)的大佬們（300+）
1900年
我覺得基因在染色體上，但我證明不了。。。。。。
薩頓
薩頓
樓上大神們說的對(duì)，但我準(zhǔn)備把遺傳因子改名叫基因，這樣順多了。
約翰遜
課堂引入——遺傳物質(zhì)的探究歷程
遺傳學(xué)的大佬們（300+）
1908年
我覺得你們都在瞎扯，直接把群名改成“孟德爾粉絲群”吧
摩爾根
遺傳學(xué)的未來還得是看我摩爾根的
摩爾根
1910年
嘿嘿嘿 怪不好意思的 ~
孟大神我直接路轉(zhuǎn)粉?。?！
摩爾根
1866年
1891年
科學(xué)家
1903年
1910年
人們就已經(jīng)觀察到了染色體、細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂。
薩頓通過對(duì)蝗蟲細(xì)胞觀察得出假說：基因在染色體上。
摩爾根通過果蠅實(shí)驗(yàn)證明：基因在染色體上
知識(shí)回顧
孟德爾通過豌豆實(shí)驗(yàn)證明了生物的性狀是由遺傳因子控制。
20世紀(jì)中期：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體主要組成成分：DNA和蛋白質(zhì)。
對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測——①蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)
多種氨基酸
蛋白質(zhì)
(生物大分子)
不同排列順序
不同蛋白質(zhì)
可能蘊(yùn)含著遺傳信息
蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)
連接
形成
推測
20世紀(jì)20年代
兩種觀點(diǎn)的對(duì)立
20世紀(jì)20年代
蛋白質(zhì)？
20世紀(jì)30年代
DNA？
一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測
問題探討：
1、你認(rèn)為遺傳物質(zhì)可能具有什特點(diǎn)？
結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能儲(chǔ)存巨大的遺傳信息。
能復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性。
能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀和代謝。
能產(chǎn)生可遺傳的變異。
2、你認(rèn)為證明某一物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法有哪些？
對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測——②DNA是生物體的遺傳物質(zhì)（占少數(shù)）
20世紀(jì)30年代
脫氧核苷酸的化學(xué)組成
DNA
聚合
蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)占主導(dǎo)地位
對(duì)DNA結(jié)構(gòu)了解不清晰
“我們表示懷疑！”
艾弗里
赫爾希
格里菲思
蔡斯
1、兩種肺炎鏈球菌的比較
項(xiàng)目 R型細(xì)菌 S型細(xì)菌
菌落
菌體
有無毒性
表面光滑 (smooth)
表面粗糙（rough）
多糖類的莢膜
可致病，使人和小鼠患肺
炎，小鼠并發(fā)敗血癥死亡
無
拓展：菌落、莢膜
菌落：是由單個(gè)細(xì)菌在適宜固體培養(yǎng)基表面生長繁殖到一定程度，形成的肉眼可見的子細(xì)胞種群。
莢膜：某些細(xì)菌的細(xì)胞壁外面包圍的一層膠狀物質(zhì)，主要成分是多糖。
無莢膜的肺炎鏈球菌，感染人體或動(dòng)物后，容易被吞噬細(xì)胞吞噬消滅，有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗吞噬細(xì)胞的吞噬，有利于細(xì)菌在宿主體內(nèi)生活并繁殖。
2、格里菲斯的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
第一組
小鼠不死亡
第二組
注射R型
活細(xì)菌
注射S型
活細(xì)菌
小鼠死亡
說明R型細(xì)菌無毒，S型細(xì)菌有毒
第三組
小鼠不死亡
第四組
小鼠死亡
說明加熱致死的S型細(xì)菌無毒
注射加熱致死的S型細(xì)菌
注射R型活細(xì)菌+加熱殺死的S型細(xì)菌
2、格里菲斯的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
R型活菌+加熱殺死S型菌→S型活菌
已經(jīng)加熱殺死的S型細(xì)菌，含有某種促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化成為S型活細(xì)菌的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子。
R
+
S
活R
死S
小鼠死亡
S
活S
S中的轉(zhuǎn)化因子
弗雷德里克·格里菲斯（Frederick Griffith）
究竟是什么物質(zhì)呢
2、格里菲斯的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
多糖
脂質(zhì) 蛋白質(zhì)
RNA DNA……
S型細(xì)菌
多糖
蛋白質(zhì)
RNA
DNA
脂質(zhì)
格里菲思提出的“轉(zhuǎn)化因子”到底是什么呢？
艾弗里
實(shí)驗(yàn)思路：把S型細(xì)菌的各種物質(zhì)分開，單獨(dú)、直接地觀察
它們的作用。
多糖
脂質(zhì) 蛋白質(zhì)
RNA DNA……
多糖
蛋白質(zhì)
RNA
DNA
脂質(zhì)
3、艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象
R型細(xì)菌的培養(yǎng)基
S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物
+
R型細(xì)菌
S型細(xì)菌
混合
a.本實(shí)驗(yàn)說明什么問題？
S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物中含有轉(zhuǎn)化因子
b.本實(shí)驗(yàn)起什么作用？
對(duì)照作用
c.本實(shí)驗(yàn)?zāi)艽_定轉(zhuǎn)化因子是哪種物質(zhì)嗎？
不能
第一組
R型細(xì)菌的培養(yǎng)基
S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物
+
R型細(xì)菌
S型細(xì)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型細(xì)菌的細(xì)胞提取物中的蛋白質(zhì)。
b.同樣加RNA酶、酯酶什么作用？
去除S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物中的RNA或脂質(zhì)等物質(zhì)
c.這些組實(shí)驗(yàn)說明什么問題？
說明蛋白質(zhì)、RNA和脂質(zhì)都不是轉(zhuǎn)化因子
實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象
第二至四組
R型細(xì)菌的培養(yǎng)基
S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物
+
只長R型細(xì)菌
混合
DNA酶
a.加DNA酶的作用是什么？
去除S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物中的DNA
b.加DNA酶后只長R型菌說明什么？
說明細(xì)胞提取物中的轉(zhuǎn)化因子很可能就是DNA。
第五組
實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象
R型細(xì)菌的培養(yǎng)基
S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物
+
只長R型細(xì)菌
混合
DNA酶
第五組
實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象
艾弗里等人進(jìn)一步分析了細(xì)胞提取物的理化特性，發(fā)現(xiàn)這些特性都與DNA的極為相似，于是得出結(jié)論：
DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。
三、肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（體外轉(zhuǎn)化）——艾弗里
S型菌的DNA才是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。
結(jié)論
S型活細(xì)菌
R
R
R
R
R
R
S
多糖 脂類 蛋白質(zhì) RNA DNA
R
S
分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)
DNA和DNA酶
適應(yīng)范圍：在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，控制自變量可以采用。
含義：與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。
舉例：在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組分別作加溫、滴加FeC13溶液、滴加肝臟研磨液的處理，就利用了“加法原理”。
加法原理
含義：與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。
舉例：在艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)，就利用了“減法原理”。
減法原理
對(duì)照組
實(shí)驗(yàn)組
實(shí)驗(yàn)組
實(shí)驗(yàn)組
對(duì)照組
實(shí)驗(yàn)組
實(shí)驗(yàn)組
科學(xué)方法——自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”
艾弗里肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
項(xiàng)目 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
培養(yǎng)細(xì)菌 在小鼠體內(nèi) 體外培養(yǎng)基
實(shí)驗(yàn)對(duì)照 R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的致病性對(duì)照 S型細(xì)菌各組成成分的作用進(jìn)行對(duì)照
巧妙構(gòu)思 用加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌混合注入小鼠體內(nèi)，與用加熱殺死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，說明確實(shí)發(fā)生了轉(zhuǎn)化 每個(gè)實(shí)驗(yàn)組用酶解法特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子” S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)
聯(lián)系 ①所用材料相同 ②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的延伸 ③兩實(shí)驗(yàn)都遵循對(duì)照原則、單一變量原則
①R型轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌實(shí)質(zhì)為哪種變異？
S型細(xì)菌
莢膜
控制莢膜形成的X基因
加熱
殺死
被破壞的S型細(xì)菌
X基因吸附在R型細(xì)菌表面
X基因進(jìn)入R型細(xì)菌
重組
R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌
注意：只是少數(shù)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌
轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)：S型細(xì)菌的DNA片段整合到R型細(xì)菌的DNA中，使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息，即發(fā)生了基因重組。
由于DNA的熱穩(wěn)定性比蛋白質(zhì)要高，所以加熱殺死S型細(xì)菌的過程中，其蛋白質(zhì)永久變性失活，DNA的結(jié)構(gòu)也會(huì)被破壞，但DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的降低又逐漸恢復(fù)活性，但蛋白質(zhì)卻不能恢復(fù)。
②加熱致死的S型細(xì)菌中DNA為什么仍能起作用
BC段下降的原因：
小鼠體內(nèi)免疫系統(tǒng)的作用
部分R型菌轉(zhuǎn)化成了S型菌
③分析d組小鼠體內(nèi)S型和R型菌的數(shù)量變化原因。
1、肺炎鏈球菌感染小鼠后，其合成蛋白質(zhì)的場所是小鼠細(xì)胞的核糖體。 （ ） 2、將S型細(xì)菌的DNA與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，一段時(shí)間后培養(yǎng)基中會(huì)有兩種菌落。（ ）
3、艾弗里的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，理由是只有DNA才能是R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。（ ）
4、加熱殺死后的S型細(xì)菌的DNA已經(jīng)全部斷裂，失去活性。（ ）
5、如果把S型細(xì)菌的DNA提取出來直接注射小鼠體內(nèi)，也能從小鼠體 內(nèi)分離得到S型細(xì)菌。（ ）
×
√
√
×
×
當(dāng)堂檢測1
例題：某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)：
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→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)中小鼠存活的情況依次是（ ）
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
當(dāng)堂檢測2
1.格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分過程如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是（ ）
A.S型肺炎鏈球菌的菌落表
面是粗糙的，R型肺炎鏈
球菌的菌落表面是光滑的
B.S型細(xì)菌的DNA經(jīng)加熱后失活，因而注射加熱致死的S型細(xì)菌后的小鼠
仍存活
C.從圖中病死小鼠中分離得到的肺炎鏈球菌只有S型細(xì)菌而無R型細(xì)菌
D.該實(shí)驗(yàn)未證明R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌是由S型細(xì)菌的DNA引起的
課堂檢測
D
2.艾弗里的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，得出這一結(jié)論的關(guān)鍵是（ ）
A.用S型活細(xì)菌和加熱致死的S型細(xì)菌分別對(duì)小白鼠進(jìn)行注射，并形成對(duì)照
B.用加熱致死的S型細(xì)菌與無致病性的R型活細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，
檢測小鼠體內(nèi)S型細(xì)菌的含量
C.從死亡小鼠體內(nèi)分離獲得了S型細(xì)菌
D.分別用蛋白酶、RNA酶、酯酶或DNA酶處理S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物后加入各培養(yǎng)基中培養(yǎng)R型細(xì)菌，觀察是否發(fā)生轉(zhuǎn)化
課堂檢測
D

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