遗传的物质基础

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1、遗传的物质基础　　第六章遗传和变异　　第一节遗传的物质基础　　第六章遗传和变异　　第一节遗传的物质基础　　第六章遗传和变异　　第一节遗传的物质基础　　一、DNA是主要的遗传物质　　教学目的　　　DNA是主要的遗传物质（C：理解）　　教学重点　　1、肺炎双球菌的转化实验的原理和过程　　2、噬菌体侵染细菌的实验原理和过程　　教学难点　　肺炎双球菌的转化实验的原理和过程　　教学用具　　肺炎双球菌的转化实验过程图、T2噬菌体结构的模式图、T2噬菌体侵染细菌的实验过程图　　教学方法　　讲授法、讨论法　　课时安排　　　１课时

2、　　教学过程　　俗话说，种瓜得瓜，种豆得豆；一母生九子，九子各不同。这些现象表明生物具有遗传和变异的特性。遗传是指亲代与子代在形态、结构和生理上表现为相似的现象。变异是指亲代与子代、子代与子代之间在形态、结构和生理上表现有差异的现象。　　我们知道，生物体的性状之所以能够传给后代，后代之所以具有亲代的特征是由于在生物体内具有对遗传起决定性作用的物质，也就是遗传物质。那么，什么是生物的遗传物质呢？这就是这节课我们要学习的内容DNA是主要的遗传物质。　　（一）遗传物质应具备的特点　　1、遗传物质应具备的特点　　（1）能

3、复制，在前后代保持连续性，稳定性；　　（2）能控制物质性状和代谢过程；　　（3）有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力；　　（4）能引起可遗传的变异。分子结构比较稳定，但在特殊情况下能够发生突变，而且突变后还能继续复制，并能够遗传给后代。　　遗传和变异是生物在生殖、发育过程中表现的基本特征。因此寻找遗传物质应从生殖发育的过程去考虑。　　2、染色体在生物遗传中起着重要作用　　19世纪末，生物学家通过对生殖发育中减数分裂、受精作用和有丝分裂等过程的研究，发现细胞中染色体在前后代能保持连续性和稳定性，认识到染色体在生物的遗传

4、中起着重要作用。　　染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。那么，它们中究竟哪一种具备遗传物质的4个特征，是遗传物质呢？　　因为蛋白质具有前面遗传物质的第（2）、（3）特点，所以曾有人认为蛋白质是遗传物质。但越来越多的科学实验证明，生物体内主要的遗传物质是DNA，而不是蛋白质。　　（二）DNA是遗传物质的间接证据　　1、DNA分布在染色体内，是染色体的主要成分；而染色体是直接与遗传有关的。　　2、细胞核内DNA的含量十分稳定，而且与染色体的数目存在着平行关系：在同一种生物的细胞中，体细胞（二倍体）中DNA的含量是生殖

5、细胞（单倍体）中DNA含量的2倍；体细胞中染色体的含量也正好是生殖细胞的2倍。　　3、DNA在代谢中较稳定，不受生物体的营养条件、年龄等因素的影响。　　4、作用于DNA的一些物理和化学因素，如紫外线、X射线、氮芥等都可以引起生物体遗传特性的改变。　　下面我们介绍证明DNA是遗传物质的两个著名的实验。　　（三）DNA是遗传物质的直接证据　　在生物体内DNA与蛋白质往往同时存在，因此在证明DNA是遗传物质的实验中关键的设计思路是设法将DNA与蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA和蛋白质的作用。其关键技术是DNA、蛋白

6、质和多糖等的提取分离技术和其它有关技术（细菌、噬菌体的培养技术；同位素标记技术）。　　1、肺炎双球菌的转化实验　　转化作用是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质（DNA或RNA），而表现出后者的某些遗传性状，或发生遗传性状改变的现象。其实质是外源DNA与受体细胞DNA之间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息。转化率与供体细胞DNA的纯度有关。DNA越纯，转化率就越高。　　（1）格里菲思的实验（体内转化实验）　　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。　　在实验中，他用了两种不同类型的

7、肺炎双球菌。一种是S型细菌，它的菌落光滑，菌体有多糖类的荚膜，对肺炎双球菌有保护作用，使之不受被感染动物的正常免疫机制所杀死，是有毒性的球形菌，可以引起人患肺炎和使小鼠患败血症而死亡；另一种是R型细菌，它实际上是肺炎双球菌的突变型，它已丧失了合成具有保护作用的荚膜，因此它无毒性，菌落粗糙。　　　请同学们仔细观察课本P2—3，肺炎双球菌的转化实验的过程及现象。　　　①无毒性的R型活细菌注射到鼠体内，鼠不死亡；　　②有毒性的S型活细菌注射到鼠体内，鼠死亡；　　③加热杀死的S型细菌注射到鼠体内，鼠不死亡；　　④将无毒性

8、的R型活细菌与加热杀死后的S细菌混合后，注射到鼠体内，鼠死亡，并且从鼠体内分离出有毒性的S型活细菌，其后代也有毒性。　　从第④组实验鼠体内可分离出少部分有毒性的S型活细菌说明无毒性的R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，有少部分R型活细菌可转化成有毒性的S型活细菌；这种S型活细菌的后代也是有毒性的S型细菌又说明这种转化的性状是可以遗传的。　　格里菲思的实验结论是：已加热杀