肺炎雙球菌轉化實驗

1、肺炎雙球菌的轉化實驗教案【情境創(chuàng)設】 前面我們已經(jīng)學習了孟德爾遺傳規(guī)律、細胞有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用，在學習過程中，我們知道生物的遺傳和變異與細胞中的染色體有關，也逐漸認識到染色體在生物的遺傳中具有重要作用。同時也知道了染色體主要是由蛋白質和DNA組成的。那么，這兩種物質究竟哪一種是遺傳物質呢？授課：目前，DNA是遺傳物質早就眾所周知，比如DNA指紋法、親子鑒定利用的都是DNA是主要的遺傳物質?？墒窃谠缙?，是不是一開始人們都認為DNA是主要的遺傳物質？如果不是那之前人們認為的遺傳物質是什么呢？問；20世紀二三十年代，人們當時認為哪種物質是遺傳物質？為何會有這樣的觀點？答：人們當時對的DNA

2、了解很少，而且構成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，反而是構成蛋白質的氨基酸種類眾多，和生物多樣性聯(lián)系在一起看似容易理解。所以人們就認為遺傳物質是蛋白質。 那人們什么時候開始認識到DNA才是遺傳物質？當然，這還要從肺炎雙球菌轉化實驗說起。肺炎雙球菌轉化實驗 （1）1928 體內轉化實驗（格里菲思）看著這個題目，我們先來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型 :光滑型 (S型 )和粗糙型 (R型 ) ,S和R分別是英語單詞smooth(光滑 )和rough(粗糙 )的第一個字母。S型細

3、菌的菌體有多糖構成的莢膜 ,菌落光滑 ,當侵染人和動物時能使其患病死亡 ;R型細菌的菌體無多糖構成的莢膜 ,菌落粗糙 ,不會使人和動物機體產生病變。 通過以上講解，我們知道肺炎雙球菌分為S型和R型，那為何S型細菌會致病，而R型細菌不能致??？答：當細菌進入人或動物體后，由于免疫效應，都要被吞噬細胞吞噬消化，加以消滅。由于S型細菌有莢膜，進入吞噬細胞后，受莢膜的保護，能抵抗吞噬細胞的吞噬和消化，從而能迅速增殖、擴散，引起機體發(fā)生疾病。而R型細菌無莢膜，則能被吞噬細胞吞噬、消化，所以不能使機體患病。了解了肺炎雙球菌，讓我們來看一下格里菲思是怎樣用小鼠來進行實驗的？過程： 無毒性R型肺炎雙球菌感染小鼠

4、，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毒性R型肺炎雙球菌感染小鼠，小鼠死亡請一學生敘述各組實驗的做法及現(xiàn)象：無毒性的R型活細菌注射到鼠體內，鼠不死亡； 有毒性的S型活細菌注射到鼠體內，鼠死亡；加熱殺死的S型細菌注射到鼠體內，鼠不死亡；無毒性的R型活細菌與加熱殺死的S細菌混合后注射到鼠體內，鼠死亡好，接下來讓我們分析一下這個實驗。問：第一組和第二組對照說明了什么？答：活的R型細菌不具有致死性和活的S型細菌具有致死性。問：第二組和第三組對照說明了什么？答：死亡的S型細菌不具有致死性。問：第三組和第四組對照說

5、明了什么？是死的S型細菌復活還是活的R型變成了S型？支持死的S型細菌復活，講一下理由？支持活的R型變成了S型的，講一下理由？答：蛋白質具有一定的空間結構才具有生理活性，加熱會破壞蛋白質的空間結構（變性），且該過程不可逆。所以加熱后蛋白質變性失活，不可能再恢復其功能（可以高溫下酶失活為例）。而蛋白質是生命活動的承擔者，蛋白質失活了，生命活動就不可能再恢復，也就是說熱殺死的S型是不可能復活的。那就說明了已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌中，必然含有某種促成這一轉化的活性物質“轉化因子”，這種轉化因子可以將無毒性的R型活細菌轉化為有毒性的S型活細菌。那么這種轉化因子是什么呢？格里菲思并沒有弄清楚，后來的科學家

6、不斷的探究，因此，直至1944年，美國的科學家艾弗里和他的同事才進行了確定轉化因子的實驗，并獲得了成功。（2）1944年體外轉化實驗（艾弗里）他們的做法是從S型活細菌中提取出了DNA，蛋白質和多糖等物質，分別將它們加入培養(yǎng)R型細菌的培養(yǎng)基中。（44頁） 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A. 蛋白質活的無毒性R型感染小鼠，小鼠存活B. DNA活的無毒性R型感染小鼠，小鼠死亡C. 多糖活的無毒性R型感染小鼠，小鼠存活請一學生敘述各組實驗的做法及現(xiàn)象： S 型 活 細 菌    多糖 蛋白質 DNA DNA DNA水解物 分 別 與

7、 R 型 活 細 菌 混 合 培 養(yǎng)   R R R S R 提問：艾弗里實驗的結論是什么？（板書：結論）（引導：DNA是轉化因子，是使R型細菌產生穩(wěn)定的遺傳變化的物質，即DNA是遺傳物質）結論：DNA是遺傳物質講述：因為艾弗里的實驗提取的DNA夾雜有少量蛋白質，所以有人對實驗結論仍有懷疑，讓我們下節(jié)課看看DNA是遺傳物質的另一個證明實驗：噬菌體侵染細菌的實驗（4445頁），課下先預習一下?！镜湫屠}】肺炎雙球菌轉化實驗中，在培養(yǎng)有R型細菌的A、B、C、D四個試管，依次分別放入從S型活細菌中提取的DNA和DNA 酶、蛋白質、多糖，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查結果發(fā)現(xiàn)有R型細菌轉化的是（

8、）課堂小結1. 肺炎雙球菌的轉化實驗證明DNA是遺傳物質。肺炎雙球菌轉化實驗1. 肺炎雙球菌轉化實驗 （1）. 1928 體內轉化實驗過程和結論（2）. 1944 體外轉化實驗過程和結論十一、課后作業(yè)2(2012·福州質檢)格里菲思的肺炎雙球菌轉化實驗如下： 將無毒的R型活細菌注入小鼠體內，小鼠不死亡； 將有毒的S型活細菌注入小鼠體內，小鼠患敗血癥死亡； 將加熱殺死的S型細菌注入小鼠體內，小鼠不死亡； 將R型活細菌與加熱殺死的S型細菌混合后，注入小鼠體內，小鼠患敗血癥死亡。 根據(jù)上述實驗，下列說法正確的是(  )。 A整個實驗證明了DNA是轉化因子  B實驗、實驗可作為實驗的對照 C實驗中的死亡小鼠體內S型活細菌毒性不能穩(wěn)定遺傳 D重復做實驗與，得到同樣的結果，說明S型活細菌由R型活細菌突變而來 解析 格里菲思的肺炎雙球菌體內轉化實驗說明加熱殺死的S型細菌可以