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.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)教案【情境創(chuàng)設(shè)】 前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了孟德?tīng)栠z傳規(guī)律、細(xì)胞有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用,在學(xué)習(xí)過(guò)程中,我們知道生物的遺傳和變異與細(xì)胞中的染色體有關(guān),也逐漸認(rèn)識(shí)到染色體在生物的遺傳中具有重要作用。同時(shí)也知道了染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成的。那么,這兩種物質(zhì)究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢?授課:目前,DNA是遺傳物質(zhì)早就眾所周知,比如DNA指紋法、親子鑒定利用的都是DNA是主要的遺傳物質(zhì)。可是在早期,是不是一開(kāi)始人們都認(rèn)為DNA是主要的遺傳物質(zhì)?如果不是那之前人們認(rèn)為的遺傳物質(zhì)是什么呢?問(wèn);20世紀(jì)二三十年代,人們當(dāng)時(shí)認(rèn)為哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)?為何會(huì)有這樣的觀點(diǎn)?答:人們當(dāng)時(shí)對(duì)的DNA了解很少,而且構(gòu)成DNA脫氧核苷酸只有4種,把它和生物多樣性很難聯(lián)系在一起,反而是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類(lèi)眾多,和生物多樣性聯(lián)系在一起看似容易理解。所以人們就認(rèn)為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)。 那人們什么時(shí)候開(kāi)始認(rèn)識(shí)到DNA才是遺傳物質(zhì)?當(dāng)然,這還要從肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)說(shuō)起。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1)1928 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(格里菲思)看著這個(gè)題目,我們先來(lái)看一下什么肺炎雙球菌?肺炎雙球菌是一種什么樣的生物 ?答:肺炎雙球菌稱肺炎鏈球菌 ,屬于原核微生物。根據(jù)菌落的特征分為兩種類(lèi)型 :光滑型 (S型 )和粗糙型 (R型 ) ,S和R分別是英語(yǔ)單詞smooth(光滑 )和rough(粗糙 )的第一個(gè)字母。S型細(xì)菌的菌體有多糖構(gòu)成的莢膜 ,菌落光滑 ,當(dāng)侵染人和動(dòng)物時(shí)能使其患病死亡 ;R型細(xì)菌的菌體無(wú)多糖構(gòu)成的莢膜 ,菌落粗糙 ,不會(huì)使人和動(dòng)物機(jī)體產(chǎn)生病變。 通過(guò)以上講解,我們知道肺炎雙球菌分為S型和R型,那為何S型細(xì)菌會(huì)致病,而R型細(xì)菌不能致?。看穑寒?dāng)細(xì)菌進(jìn)入人或動(dòng)物體后,由于免疫效應(yīng),都要被吞噬細(xì)胞吞噬消化,加以消滅。由于S型細(xì)菌有莢膜,進(jìn)入吞噬細(xì)胞后,受莢膜的保護(hù),能抵抗吞噬細(xì)胞的吞噬和消化,從而能迅速增殖、擴(kuò)散,引起機(jī)體發(fā)生疾病。而R型細(xì)菌無(wú)莢膜,則能被吞噬細(xì)胞吞噬、消化,所以不能使機(jī)體患病。了解了肺炎雙球菌,讓我們來(lái)看一下格里菲思是怎樣用小鼠來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的?過(guò)程: 無(wú)毒性R型肺炎雙球菌感染小鼠,小鼠存活 有毒性S型肺炎雙球菌感染小鼠,小鼠死亡 殺死的有毒性S型肺炎雙球菌感染小鼠,小鼠存活 殺死的有毒性S型肺炎雙球菌活的無(wú)毒性R型肺炎雙球菌感染小鼠,小鼠死亡請(qǐng)一學(xué)生敘述各組實(shí)驗(yàn)的做法及現(xiàn)象:無(wú)毒性的R型活細(xì)菌注射到鼠體內(nèi),鼠不死亡; 有毒性的S型活細(xì)菌注射到鼠體內(nèi),鼠死亡;加熱殺死的S型細(xì)菌注射到鼠體內(nèi),鼠不死亡;無(wú)毒性的R型活細(xì)菌與加熱殺死的S細(xì)菌混合后注射到鼠體內(nèi),鼠死亡好,接下來(lái)讓我們分析一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)。問(wèn):第一組和第二組對(duì)照說(shuō)明了什么?答:活的R型細(xì)菌不具有致死性和活的S型細(xì)菌具有致死性。問(wèn):第二組和第三組對(duì)照說(shuō)明了什么?答:死亡的S型細(xì)菌不具有致死性。問(wèn):第三組和第四組對(duì)照說(shuō)明了什么?是死的S型細(xì)菌復(fù)活還是活的R型變成了S型?支持死的S型細(xì)菌復(fù)活,講一下理由?支持活的R型變成了S型的,講一下理由?答:蛋白質(zhì)具有一定的空間結(jié)構(gòu)才具有生理活性,加熱會(huì)破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)(變性),且該過(guò)程不可逆。所以加熱后蛋白質(zhì)變性失活,不可能再恢復(fù)其功能(可以高溫下酶失活為例)。而蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者,蛋白質(zhì)失活了,生命活動(dòng)就不可能再恢復(fù),也就是說(shuō)熱殺死的S型是不可能復(fù)活的。那就說(shuō)明了已經(jīng)被加熱殺死的S型細(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”,這種轉(zhuǎn)化因子可以將無(wú)毒性的R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌。那么這種轉(zhuǎn)化因子是什么呢?格里菲思并沒(méi)有弄清楚,后來(lái)的科學(xué)家不斷的探究,因此,直至1944年,美國(guó)的科學(xué)家艾弗里和他的同事才進(jìn)行了確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn),并獲得了成功。(2)1944年體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(艾弗里)他們的做法是從S型活細(xì)菌中提取出了DNA,蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì),分別將它們加入培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中。(44頁(yè)) 有毒性S型肺炎雙球菌成分分離 將分離出的三種成分,分A、B、C三組試驗(yàn)A. 蛋白質(zhì)活的無(wú)毒性R型感染小鼠,小鼠存活B. DNA活的無(wú)毒性R型感染小鼠,小鼠死亡C. 多糖活的無(wú)毒性R型感染小鼠,小鼠存活請(qǐng)一學(xué)生敘述各組實(shí)驗(yàn)的做法及現(xiàn)象: S 型 活 細(xì) 菌 多糖 蛋白質(zhì) DNA DNA DNA水解物分 別 與 R 型 活 細(xì) 菌 混 合 培 養(yǎng) R R R S R 提問(wèn):艾弗里實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么?(板書(shū):結(jié)論)(引導(dǎo):DNA是轉(zhuǎn)化因子,是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定的遺傳變化的物質(zhì),即DNA是遺傳物質(zhì))結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì)講述:因?yàn)榘ダ锏膶?shí)驗(yàn)提取的DNA夾雜有少量蛋白質(zhì),所以有人對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論仍有懷疑,讓我們下節(jié)課看看DNA是遺傳物質(zhì)的另一個(gè)證明實(shí)驗(yàn):噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)(4445頁(yè)),課下先預(yù)習(xí)一下?!镜湫屠}】肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,在培養(yǎng)有R型細(xì)菌的A、B、C、D四個(gè)試管,依次分別放入從S型活細(xì)菌中提取的DNA和DNA 酶、蛋白質(zhì)、多糖,經(jīng)過(guò)培養(yǎng),檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)有R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的是( )課堂小結(jié)1. 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1. 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1). 1928 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)論(2). 1944 體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)論十一、課后作業(yè)2(2012福州質(zhì)檢)格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)如下:將無(wú)毒的R型活細(xì)菌注入小鼠體內(nèi),小鼠不死亡;將有毒的S型活細(xì)菌注入小鼠體內(nèi),小鼠患敗血癥死亡;將加熱殺死的S型細(xì)菌注入小鼠體內(nèi),小鼠不死亡;將R型活細(xì)菌與加熱殺死的S型細(xì)菌混合后,注入小鼠體內(nèi),小鼠患敗血癥死亡。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是()。A整個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了DNA是轉(zhuǎn)化因子 B實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)可作為實(shí)驗(yàn)的對(duì)照C實(shí)驗(yàn)中的死亡小鼠體內(nèi)S型活細(xì)菌毒性不能穩(wěn)定遺傳D重復(fù)做實(shí)驗(yàn)與,得到同樣的結(jié)果,說(shuō)明S型活細(xì)菌由R型活細(xì)菌突變而來(lái)解析格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)說(shuō)明加熱殺死的
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