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1、遗传和变异DNA是主要遗传物质,导入：思考：“种瓜得瓜，种豆得豆”、“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞”“一猪生九子，连母十个样”、这三句諺语，体现了什么生物学的现象？,子代,亲代,思考：子代与亲代在遗传性状上的相似是通过什么物质来控制的？,遗传物质,导言：人类长期以来对生命的遗传现象，遗传规律的探索，从未停止，并且还在不断深入。特别是20世纪以来，人们随着对蛋白质越来越多的了解，例如对酶、免疫球蛋白、激素等的了解，人们似乎更倾向于蛋白质与遗传有关，可能是遗传物质，尽管当时人们也开始认识到核酸是细胞核的主要成份，但是，许多生物学家并不认为遗传物质会是核酸。那么近百年来，人类是通过什么样的途径和方
2、法，才揭穿了遗传物质的秘密，初步确定了DNA是主要的遗传物质这一重要的科学结论呢？这要归功于20世纪以来，格里菲思、艾弗里、德尔布吕克、卢里亚、赫尔希等诸多的科学家通过长期艰苦的科学实验，才终于证实了DNA是主要的遗传物质这一重要的科学结论。,课题：DNA是主要的遗传物质,思考：,亲代（2N）雄 雌精子 卵细胞 子代,受精卵,（2N）,（2N）,（N）,（N）,减数分裂,受精,（2N）,有丝分裂,19世纪末生物学家通过对有丝分裂、减数分裂和受精作用的研究，认识到染色体在遗传中具有重要的作用。,（2N）,想一下：染色体的主要成分是什么？,蛋白质和DNA,两者谁是遗传物质呢？,2、让我们沿着科学家
3、发现遗传物质的足迹一起去探索遗传物质发现的过程。,思考:用什么样的实验思路才能找到真正的遗传物质呢?,科学家们的做法是:设法把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA的作用,2、让我们沿着科学家发现遗传物质的足迹一起去探索遗传物质发现的过程。,科学方法一般包括以下几个过程:发现问题 提出假设 实验验证 得出结论,1928年，英国科学家格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行转化实验。,R型和S型细菌,格里菲思的实验,(一)1928年，英国细菌学家格里菲斯用一种双球菌对小鼠做实验。这种双球菌能够使多种哺乳动物患肺炎，因此也称肺炎双球菌。肺炎双球菌有一种有荚膜，在培养基上能形成光滑的菌落，感染这种
4、细菌的小鼠最终会因败血症而死亡。因此这种细菌被称为有毒型(S)；另有一种没有荚膜，在培养基上形成的菌落表面粗糙，小鼠的正常防御系统能够识别并杀死这种细菌，而使小鼠不患病。这种细菌因此被称为无毒型(R)。,有荚膜肺炎双球菌,无荚膜肺炎双球菌,思考：A、在实验的第三步被加热杀死的S型细菌为什么不能使小鼠致死？B、在第四步中谁导致小鼠死亡？C、被加热杀死的有毒的S型的球菌，为什么会使生活的无毒的R型球菌变成有毒性的球菌？D、生活的无毒的R型球菌究竟被有毒的S型球菌的什么物质转化了？,解释,结论:,第四组的实验中,已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种可以把R型细菌转化成有毒的S型细菌的因子,而这种
5、转化因子肯定就是能够控制合成蛋白质的遗传物质.,思考:怎样证明起转化作用的因子是DNA,而不是S型细菌的其它的成分呢?,（2）1944年美国科学艾弗里和他的同事做了实验,思考:1、细菌是属于原核生物还是真核生物？基本结构如何？2、艾弗里是如何设计实验的?3、艾弗里为什么要分别提取S型球菌的DNA、蛋白质、多糖分别加入到R型球菌的培养基中，他的目的是什么，结果如何？4、为什么艾弗里还要用DNA酶处理DNA以后，再重复实验?,艾弗里等人的结论:,证实DNA就是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质,即DNA就是遗传物质.,（3）德尔布吕克的噬菌体侵染细菌的实验A、T2噬菌体和大肠杆菌在电镜下的照片 B
6、、T2噬菌体的结构特点,电镜下的噬菌体,大肠杆菌,C、观察与思考(实验过程)a、认真观察噬菌体侵染细菌的步骤：吸附过程、注入DNA过程、DNA复制过程、子代噬菌体形成过程b、思考？（蛋白质和DNA的元素组成如何？）噬菌体的蛋白质和DNA分别用32P和35S示踪元素标记，科学家才能跟踪噬菌体侵染大肠杆菌的过程，这也说明生物技术的发展离不开物理和化学技术的发展。c、思考？子代噬菌体是在什么地方形成的，它的蛋白质外壳是从何而来的？噬菌体DNA进入了大肠杆菌，而蛋白质外壳未进入，这一事实说明了什么问题？,结论：,DNA是遗传物质,A、进入大肠杆菌的噬菌体DNA携带了DNA复制的遗传信息；B、同时也携带
7、了指导蛋白质合成的遗传信息。,作为遗传物质的特点，既能够自我复制又能够控制蛋白质合成。物理学家德尔布吕克、生物学家卢里亚、赫尔希三人共享1969年的诺贝尔生理学和医学奖。,思考？这一经典实验能否就此说明蛋白质不是遗传物质?,A、烟草花叶病毒的结构特点B、认真观察病毒感染正常烟叶，使烟叶、发病的过程。C、思考？只含有RNA的病毒也能够指导蛋 白质的合成和进行RNA的复制，说明什么？,烟草花叶病毒,在这些病毒中RNA是遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。,说明：,通过以上的经典实验和对实验结果的分析，小结出：作为遗传物质的特点究竟应该是什么？,（1）能自我复
8、制和保持连续性（2）能够指导蛋白质的合成（3）相对稳定,练习:1、肺炎双球菌转化实验中，发现无毒R型和被加热杀死的有毒S型细菌混合后，在小鼠体内找到了下列类型的细菌：A、有毒R型 B、无毒R型 C、有毒S型 D、无毒S型,C,2、1944年，美国科学家艾弗里等，深入地研究了肺炎双球菌从R型转化为S型的机理，其中能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路是：A、将无毒的R型活细菌与有毒的S型活细菌混合培养，发 现无毒R 型全部转化为有毒S型B、从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等物质，加入培养R 型细菌的培养基中，发现有R型细菌转化为S型细菌C、从加热杀死的S型中提取DNA、蛋白质和多糖
9、等物质，分别加入培养R型细菌的培养基中，发现有R 型细菌转化为S型细菌D、从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等物质，分别加入培养R型细菌的培养基中，发现有R型转化为S型细菌,D,下图是有关肺炎双球类菌转化的实验模式，请根据图回答有关问题：（1）该实验表明-转化为-（2）使肺炎双球类菌转化的转化因子是-。在四十年代，DNA的提纯技术还不够完善，为了排除蛋白质殘留在DNA中，可能是转化因子的推测，人们分别用-和-加以处理，得到更单纯的-和-，进行转化实验，从而得到更可靠的实验结果。（3）从图中也可看出-也不是转化因子。,R型,S型,DNA,DNA酶,蛋白酶,DNA,蛋白质,荚膜多糖,某科学家做“噬菌体侵染细菌实验时”有同位素32P和35S作了如下标记：,子噬菌体与亲噬菌体特性相同，请分析回答：（1）子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是-，原因是-。（2）子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是-，原因是-。（3）此实验证明了-。,31P、32P,噬菌体的DNA进入细菌后，利用细菌中未标记的含31P的核苷酸为原料合成自身DNA。,35S,因为噬菌体的蛋白质外壳未进入细菌体内，而是以细菌内的含标记35S的氨基酸合成蛋白质的。,DNA是遗传物质,再见！,
