还是老规矩,先来欣赏一下章首页的生物散文诗:
基因是什么?
DNA或蛋白质?
几多实验,几多论争。
是谁将谜底揭破?
短短几句,便把我们即将学习的《DNA是主要的遗传物质》所要研究的主要问题勾了出来。为了帮助大家更好理解这节内容,李老师先通过下列四个方面帮大家预热一下头脑。
01
分析这些经典实验的几点建议
忌用课本上的结论或现有的遗传学知识来推敲实验;
宜回到历史年代,尝试用科学家的思维来分析实验;
仔细分析每一个实验的关键思路、方法技术和实验结果;
根据对照实验的不同来分析实验结果得出正确结论。
02
对遗传物质的早期推测
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至此,人们把遗传物质聚集到了DNA和蛋白质上。遗传物质到底是DNA还是蛋白质,人们还是争论不休,终结这一争论的是下列经典探究实验:
肺炎双球菌体内转化实验(格里菲斯,年)
肺炎双球菌体外转化实验(艾弗里及其同事,年)
噬菌体侵染细菌的实验(赫尔希和蔡斯,年)
烟草花叶病*感染和重建实验(弗伦克尔一库兰特,年)
各位同学,有没有发现他们选择的生物实验材料的共同特点?
03
以细菌或病*作为实验材料具有哪些优点?
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我们先来了解一下本节实验中所用到微生物的特点。
1
肺炎双球菌的两种类型
肺炎双球菌(Pneumococcus)又称肺炎链球菌,是菌体矛头状、常成双排列的球菌。将肺炎双球菌接种到培养基上,细菌会增殖产生多个细菌而形成肉眼可见的菌落。肺炎双球菌有无*性的R型菌和有*性的S型菌两种,将S型活菌注射到小鼠体内,会导致小鼠死亡。
2
噬菌体的特点
噬菌体是寄生在细菌中的病*,而T2噬菌体则是专门寄生在大肠杆菌体内的病*。病*结构简单到只由蛋白质构成的外壳和核酸构成的核心两部分组成,而这两种成分正是人们争论谁是遗传物质的焦点。
3
大肠杆菌的自述
我是原核生物一枚,没有以核膜为界限的细胞核,拟核为环状DNA分子,细胞质中具有唯一的细胞器——核糖体。不好意思哦,当T2噬菌体入侵体内时,我沦陷成了”汉奸“,被迫以自己的氨基酸和核苷酸为原料、用自己的生产机器核糖体等来帮助入侵的病*生产噬菌体的蛋白质和DNA。当我弹尽粮绝时,大量噬菌体便破我而出。
4
烟草花叶病*的那些事
烟草花叶病*跟新冠状病*(COVID-19)结构有些类似,也是一种RNA病*。
烟草花叶病*感染实验:
烟草花叶病*重组实验:
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04
肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的关键设计思路与技术
两个实验的关键设计思路都是:设法将DNA与蛋白质等物质分开,单独地、直接地观察它们的作用。
肺炎双球菌体外转化实验中,艾弗里用的是分离、提纯法,由于他的研究结论与当时大多数科学家的认知不同,因为纯度问题招致某些人的质疑。
噬菌体侵染细菌实验中,赫尔希和蔡斯用了当时最先进的技术——同位素标记技术。由于是用同位素分别用标记DNA和蛋白质,这就避免了提纯法中的纯度问题,实验结果更加令人信服。可见,科学技术的进步,推动着生命科学大步向前迈步进。_
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