DNA是主要遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)分析

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)和研究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路及其應(yīng)用是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容。正確理解肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)過(guò)程、結(jié)論以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中蘊(yùn)含的科學(xué)思想和方法是制勝法寶。下面簡(jiǎn)單作以分析:

 

一、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的宏觀比較

 

這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都是證明DNA是生物遺傳物質(zhì)的直接證據(jù),兩者在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等方面既有共性也有細(xì)微的差別,現(xiàn)比較如下:

 

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路的比較

 

 

艾弗里實(shí)驗(yàn)

噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)

思路相同

設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)等其它物質(zhì)分開,單獨(dú)地直接地去研究它們各自不同的遺傳功能

處理方式有區(qū)別

直接分離:分離S型菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等,分別與R型菌混合培養(yǎng)

同位素標(biāo)記法:分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)的特殊元素(32P和35S)

 

2.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)遵循相同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則———對(duì)照原則

 

肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的相互對(duì)照:

 

 

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論(或目的)比較

 

肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)論:證明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。

 

噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的結(jié)論:證明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),因?yàn)榈鞍踪|(zhì)并沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)。

 

※兩者都不能DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

 

二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

 

1、實(shí)驗(yàn)材料:S型細(xì)菌和R型細(xì)菌(自己總結(jié)比較它們菌落、菌體、毒性特點(diǎn))。

 

2、體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn):

 

研究人

1928·英國(guó)·格里菲思(F。Griffith)

過(guò)

 

 

·

 

結(jié)

 

      注射 

①R型活細(xì)菌——→小鼠活

      注射

②S型活細(xì)菌——→小鼠死亡

           注射 

③加熱殺死的S型活細(xì)菌——→小鼠活

                注射          分離 

③R型活細(xì)菌+加熱殺死的S型活細(xì)菌——→小鼠死亡——→S型活細(xì)菌— 

培養(yǎng) 
——→S型活細(xì)菌

分析

①組結(jié)果說(shuō)明R型活細(xì)菌無(wú)毒性

② 組結(jié)果說(shuō)明S型活細(xì)菌有毒性
 、劢M結(jié)果說(shuō)明加熱殺死的S型活細(xì)菌已失活,因而無(wú)毒性
  ④組小鼠死亡,證明有R型無(wú)毒細(xì)菌已轉(zhuǎn)化為S型有毒細(xì)菌。

說(shuō)明S型細(xì)菌內(nèi)含有使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的物質(zhì)。

結(jié)論

④組實(shí)驗(yàn)中,已經(jīng)加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有“轉(zhuǎn)化因子”,促使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。(主要通過(guò)④組實(shí)驗(yàn)證明)

  

3、體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn):

 

研究人

1944·美國(guó)·艾弗里

過(guò)

 

 

·

 

結(jié)

 

分析

S型細(xì)菌的DNA使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化

結(jié)論

S型細(xì)菌體內(nèi)只有DNA才是“轉(zhuǎn)化因子”,即

 

※①本實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了一個(gè)完整的科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程,即發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→提出假說(shuō)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論。格里菲思的工作相當(dāng)于前兩步,艾弗里的工作相當(dāng)于后兩步。

 

②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)與體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的關(guān)系:體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)說(shuō)明S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”,體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明轉(zhuǎn)化因子是DNA。

 

③本實(shí)驗(yàn)還遵循了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則,增強(qiáng)了結(jié)果的科學(xué)性和可信度。例如體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,注射R型活細(xì)菌與注射S 型活細(xì)菌相對(duì)照,說(shuō)明S 型活細(xì)菌有毒性;體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,各組互為對(duì)照,說(shuō)明只有DNA是遺傳物質(zhì)。

 

三、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)

 

實(shí)驗(yàn)材料

T2噬菌體、大腸桿菌

 

 

 

過(guò)程結(jié)果

①標(biāo)記細(xì)菌 

細(xì)菌+含35S的培養(yǎng)基——→含35S的細(xì)菌 

細(xì)菌+含32P的培養(yǎng)基——→含32P的細(xì)菌 

②標(biāo)記噬菌體 

噬菌體+含35S的細(xì)菌——→含35S的噬菌體 

噬菌體+含32P的細(xì)菌——→含32P的噬菌體 

③噬菌體侵染細(xì)菌 

含35S的噬菌體+細(xì)菌——→上清液放射性高,沉淀物放射性很低 

含32P的噬菌體+細(xì)菌——→上清液放射性低,沉淀物放射性很高

分析

過(guò)程③表明,噬菌體的蛋白質(zhì)外殼并未進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部,噬菌體的DNA進(jìn)入了細(xì)菌內(nèi)部

結(jié)論

DNA是遺傳物質(zhì)

 

注:上清液中含有未侵染的T2噬菌體和侵染后的T2噬菌體外殼,沉淀物中含有被感染的細(xì)菌。

 

※①此實(shí)驗(yàn)用同位素標(biāo)記法,巧妙地將噬菌體的和核酸和蛋白質(zhì)分開,單獨(dú)地直接地觀察兩者在遺傳上的作用。

 

②因噬菌體蛋白質(zhì)含有DNA沒(méi)有的特殊元素S,所以用35S標(biāo)記蛋白質(zhì);DNA含有蛋白質(zhì)沒(méi)有的特殊元素P,所以用32P標(biāo)記DNA,因?yàn)?DNA和蛋白質(zhì)都含有C、H、O、N元素,所以此實(shí)驗(yàn)不能標(biāo)記C、H、O、N元素。 


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/112793.html

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