2018生物一轮课件:10-1 人类对遗传物质的探索历程
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《人类探索遗传物质的历程》讲义遗传,这个看似神秘却又无处不在的生命现象,一直以来都吸引着人类不断地探索和研究。
从最初对遗传现象的简单观察,到逐渐深入了解遗传物质的本质,人类走过了漫长而曲折的道路。
在早期,人们已经注意到生物的子代与亲代之间存在着相似性。
例如,农民们发现种植的农作物,其后代往往具有与亲本相似的性状;动物饲养者也观察到,动物的幼崽在很多方面继承了双亲的特征。
但那时,对于遗传的理解仅仅停留在表面,还无法解释其内在的机制。
19 世纪,孟德尔通过豌豆杂交实验,为遗传学的发展奠定了重要的基础。
他精心挑选了具有不同性状的豌豆进行杂交,然后对后代的性状表现进行了细致的观察和统计分析。
孟德尔发现,生物的遗传并不是简单的混合,而是遵循着一定的规律。
他提出了遗传因子(即基因)的概念,并总结出了分离定律和自由组合定律。
然而,孟德尔的研究成果在当时并未引起足够的重视。
直到 20 世纪初,随着更多科学家的重复实验和进一步研究,孟德尔的遗传定律才重新被发现和认可。
20 世纪初,摩尔根以果蝇为实验材料,进一步研究了遗传规律。
他发现基因位于染色体上,并且通过染色体的行为来解释遗传现象。
这一发现使得遗传学与细胞学紧密地结合起来,为深入理解遗传机制提供了重要的线索。
随着科学技术的不断进步,人们开始思考遗传物质究竟是什么。
当时,有两种主要的观点:一种认为蛋白质是遗传物质,因为蛋白质的结构和功能非常复杂多样;另一种则认为是 DNA(脱氧核糖核酸)。
在 20 世纪 20 年代,科学家发现染色体主要由蛋白质和 DNA 组成。
但由于蛋白质的复杂性,很多人倾向于认为蛋白质是遗传物质。
直到 1944 年,艾弗里等人通过肺炎双球菌的转化实验,有力地证明了 DNA 才是遗传物质。
他们从有荚膜的肺炎双球菌中提取出各种成分,分别与无荚膜的肺炎双球菌混合培养,结果发现只有 DNA 能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌。
这一实验首次证明了DNA 是遗传物质,但由于当时实验技术的限制,这一结论仍然受到一些质疑。
《人类探索遗传物质的历程》讲义遗传,这个看似神秘却又与我们的生命息息相关的现象,一直以来都吸引着无数科学家的目光。
人类对于遗传物质的探索历程,就像是一场充满挑战与惊喜的冒险之旅。
早在古代,人们就已经注意到了生物的遗传现象。
例如,农民们通过选择优良的种子进行播种,希望能收获更好的作物。
但那个时候,人们对于遗传的理解还非常模糊,只是基于经验和观察。
到了 19 世纪,孟德尔通过豌豆杂交实验,为遗传学的发展奠定了基础。
他精心选择了不同性状的豌豆进行杂交,经过多年的耐心观察和统计分析,发现了遗传的基本规律——分离定律和自由组合定律。
然而,在当时,孟德尔的研究成果并没有引起太多的关注,直到多年后才被重新发现和重视。
进入 20 世纪,随着科学技术的不断进步,科学家们对于遗传物质的探索更加深入。
当时,有两种观点争论不休,一种认为蛋白质是遗传物质,另一种则认为是 DNA。
在 20 世纪 20 年代,科学家发现染色体在遗传中起着重要作用。
染色体主要由蛋白质和 DNA 组成,这让人们开始思考到底是哪一种成分承担着遗传的重任。
1928 年,英国科学家格里菲思进行了肺炎双球菌的转化实验。
他将无毒的 R 型活细菌和有毒的 S 型活细菌分别注射到小鼠体内,发现 R型细菌不会使小鼠患病,而 S 型细菌会导致小鼠死亡。
但当他将加热杀死的 S 型细菌和活的 R 型细菌混合后注射到小鼠体内时,小鼠却患病死亡,并且在死亡小鼠体内检测到了活的S 型细菌。
这一实验表明,加热杀死的 S 型细菌中可能存在某种“转化因子”,能使 R 型细菌转化为 S 型细菌。
格里菲思的实验虽然意义重大,但他并没有确定这种“转化因子”到底是什么。
后来,艾弗里及其同事对格里菲思的实验进行了进一步的研究。
他们将 S 型细菌中的各种成分分别提取出来,然后分别与 R 型细菌混合培养。
最终发现,只有 DNA 能使 R 型细菌发生转化,从而证明了DNA 是遗传物质。
然而,艾弗里的实验结果当时也受到了一些质疑,部分科学家认为实验中提取的 DNA 纯度不够,可能还含有少量的蛋白质杂质,从而影响了实验结果的可信度。