魏斯曼：預(yù)測減數(shù)分裂的存在
薩頓：提出基因在染色體上的假說
摩爾根：證明基因在染色體上并呈線性排列
第 3 章 基因的本質(zhì)
20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成的。在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢?這個(gè)問題曾引起生物學(xué)界激烈的爭論。
討論1.你認(rèn)為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)?2.你認(rèn)為證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法有哪些?
討論1.你認(rèn)為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)?
①在細(xì)胞生長和繁殖的過程中能夠精確地自我復(fù)制，使得前后代具有一定的連續(xù)性。
②能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物體的性狀和新陳代謝的過程。
③具有儲存大量遺傳信息的潛在能力
④結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，但在特殊情況下又能發(fā)生突變，而且突變以后還能繼續(xù)復(fù)制，并能遺傳給后代。
討論2.你認(rèn)為證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法有哪些?
例如：將待定的物質(zhì)轉(zhuǎn)移給其他生物，觀察后代的性狀表現(xiàn)等等。
1.20世紀(jì)20年代認(rèn)為蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)
①蛋白質(zhì)中_____________________________，可能蘊(yùn)含著遺傳信息
②當(dāng)時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)其他生物大分子有類似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
③蛋白質(zhì)可以直接“控制”生物的性狀和代謝。
氨基酸多種多樣的排列順序
2.20世紀(jì)30年代人們認(rèn)識了DNA的組成
①只是認(rèn)識到了DNA的分子的組成
DNA是由許多____________聚合而成的生物大分子。
②由于對_______的結(jié)構(gòu)不清楚，認(rèn)為________是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位。
蛋白質(zhì)不能作為遺傳物質(zhì)的證據(jù)：
a.蛋白質(zhì)不能進(jìn)行自我復(fù)制
b.蛋白質(zhì)在染色體中的含量往往是不固定的，分子結(jié)構(gòu)也不穩(wěn)定
c.蛋白質(zhì)不能遺傳給后代
有些科學(xué)家對蛋白質(zhì)作為遺傳物質(zhì)提出質(zhì)疑
之后，科學(xué)家們通過確鑿的實(shí)驗(yàn)證據(jù)向遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)的觀點(diǎn)提出挑戰(zhàn)，并最終證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。
一、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
科學(xué)家們對遺傳物質(zhì)的探索過程
1.格里菲思：肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
對人-肺炎、小鼠-敗血病死亡
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。
是指由單個(gè)微生物細(xì)胞在適宜固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長繁殖到一定程度，形成以母細(xì)胞為中心的一團(tuán)肉眼可見的、有一定形態(tài)、構(gòu)造等特征的子細(xì)胞集團(tuán)。
小鼠死亡，從小鼠體內(nèi)分離出S型活細(xì)菌
注射加熱致死的S型細(xì)菌
將R型活細(xì)菌與加熱致死的S型細(xì)菌混合后注射
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：已經(jīng)被加熱殺死的_____細(xì)菌中，必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)（轉(zhuǎn)化因子）。
部分R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌
這種轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)呢?
2.艾弗里：肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
設(shè)法逐步去除S型細(xì)菌的各組分后分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，觀察是否具有轉(zhuǎn)化活性。
思考：如何去除細(xì)菌各組分？
蛋白酶 —— 去除蛋白質(zhì)
RNA酶 —— 去除RNA
DNA酶 —— 去除DNA
②過程：肺炎鏈球菌的(體外)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)示意圖
艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)論
DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。
自變量控制中的”加法原理”和“減法原理”
①與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素。
②在”比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)中，與對照組相比，實(shí)驗(yàn)組分別作加熱、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理。
①與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素。
②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)。
1.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
2.利用兩種類型的肺炎雙球菌進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。各組肺炎雙球菌先進(jìn)行圖示處理,再培養(yǎng)一段時(shí)間后注射到不同小鼠體內(nèi)。下列說法不正確的是(　　)
A.通過E、F對照,能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)B.F組可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌C.C組只能分離出S型肺炎雙球菌D.能導(dǎo)致小鼠死亡的是A、B、C、D四組
3.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分過程如圖所示。下列敘述正確的是 (　　)
A.S型肺炎雙球菌的菌落為粗糙的,R型肺炎雙球菌的菌落為光滑的B.S型菌的DNA經(jīng)加熱后失活,因而注射加熱殺死的S型菌的小鼠仍存活C.從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌只有S型菌而無R型菌D.該實(shí)驗(yàn)未證明R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是由S型菌的DNA引起的
4.在對照實(shí)驗(yàn)中，與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”；而與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中采用“加法原理”的是( )A.“驗(yàn)證Mg是植物生活的必需元素”實(shí)驗(yàn)中，完全培養(yǎng)液作為對照，實(shí)驗(yàn)組是缺Mg培養(yǎng)液B.“驗(yàn)證光是光合作用的條件”實(shí)驗(yàn)中，對照組在光下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組做遮光處理C.格里菲思將R型活菌和加熱殺死的S型菌混合后向小鼠注射，觀察小鼠是否存活D.艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的一組實(shí)驗(yàn)組中，添加DNA和DNA酶溶液
5.某研究小組在南極冰層中發(fā)現(xiàn)一種全新的病毒,為探究該病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA,做了如下實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}:(1)材料用具:該病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠及等滲生理鹽水、注射器等。(2)實(shí)驗(yàn)步驟:①取健康且生長狀況基本一致的小白鼠若干,隨機(jī)均分成四組,編號分別為A、B、C、D。②補(bǔ)充完整下表,并將配制溶液分別注射入小白鼠體內(nèi)
③相同條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,觀察比較各組小白鼠的發(fā)病情況。(3)結(jié)果預(yù)測及結(jié)論:①A、C組發(fā)病,　　　　　　　,說明DNA是該病毒的遺傳物質(zhì); ②　　　　　　　　　　　　　,說明___________________________。
B、C組發(fā)病,A、D組未發(fā)病

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第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)

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