高中生物 第3章 第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)課件 新人教版必修2.ppt

第3章 基因的本質(zhì),一、對遺傳物質(zhì)的早期推測,二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1.實(shí)驗(yàn)材料肺炎雙球菌,2.實(shí)驗(yàn)過程,(1)圖1中出現(xiàn)小鼠正常存活的是 ，小鼠出現(xiàn)死亡的是 (填序號)。 (2)圖1中分離出的分別是 、 。 (3)圖2中加入的物質(zhì)分別是 、 。 (4)圖2中分離出的都是 。,3實(shí)驗(yàn)結(jié)論 (1)圖1實(shí)驗(yàn)結(jié)論：加熱殺死的S型細(xì)菌中含有 ，使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為 。 (2)圖2實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。,S型活細(xì)菌,DNA和DNA酶,DNA,R型活細(xì)菌,轉(zhuǎn)化因子,S型活細(xì)菌,DNA,R型和S型活細(xì)菌,三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 1T2噬菌體 (1)結(jié)構(gòu)：,(2)生活方式： 。 (3)增殖特點(diǎn)：在 的作用下，利用 體內(nèi)的物質(zhì)合成自身的組成成分。 2實(shí)驗(yàn)方法 法。,寄生,自身遺傳物質(zhì),大腸桿菌,放射性同位素標(biāo)記,3過程及現(xiàn)象 (1)標(biāo)記噬菌體：,(2)噬菌體侵染大腸桿菌：,4實(shí)驗(yàn)分析 (1)噬菌體侵染細(xì)菌時， 進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中，而 留在外面。 (2)子代噬菌體的各種性狀是通過 遺傳的。 5結(jié)論 是噬菌體的遺傳物質(zhì)。,DNA,蛋白質(zhì)外殼,親代的DNA,DNA,四、RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 1煙草花葉病毒的組成： 和 。 2侵染過程,蛋白質(zhì),RNA,3結(jié)論：煙草花葉病毒的 控制其性狀，即 是 遺傳物質(zhì)。,RNA,RNA,五、生物的遺傳物質(zhì),一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1仔細(xì)觀察并分析教材P43圖32、P44圖33肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，討論交流下列問題： (1)格里菲思的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中有無設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)？若有，則對照組和實(shí)驗(yàn)組分別是第幾組？怎樣設(shè)計(jì)的？ 提示：有對照設(shè)計(jì)。對照組是第一至三組，分別向健康小鼠體內(nèi)注射R型活細(xì)菌、S型活細(xì)菌、加熱殺死的S型細(xì)菌。實(shí)驗(yàn)組是第四組，向健康小鼠體內(nèi)注射R型活細(xì)菌和加熱殺死的S型細(xì)菌的混合液。 (2)在艾弗里第一組(S型細(xì)菌DNA和R型活細(xì)菌混合培養(yǎng))實(shí)驗(yàn)中，所有R型細(xì)菌全部都轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌嗎？ 提示：沒有。大多數(shù)后代是R型細(xì)菌，因轉(zhuǎn)化效率很低，只有少數(shù)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。,(3)艾弗里實(shí)驗(yàn)第三組，設(shè)計(jì)了R型細(xì)菌與S型細(xì)菌DNA加DNA酶混合培養(yǎng)，分析設(shè)計(jì)該組實(shí)驗(yàn)的目的是什么？ 提示：DNA酶將DNA水解為脫氧核苷酸，分解后的產(chǎn)物不能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，說明DNA必須保持完整性，才能完成其功能。同時證明了DNA是遺傳物質(zhì)。 (4)從對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)角度分析： 艾弗里實(shí)驗(yàn)的單一變量是什么？ 提示：向R型細(xì)菌培養(yǎng)基中加入從S型細(xì)菌提取的不同物質(zhì)。 將可能作為“轉(zhuǎn)化因子”的各種物質(zhì)，分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)意圖是什么？ 提示：進(jìn)行相互對照，可對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析，得出結(jié)論，同時可避免其他物質(zhì)的干擾。 (5)在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，能夠證明DNA是遺傳物質(zhì)的最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是什么？ 提示：將DNA與蛋白質(zhì)、多糖等其他物質(zhì)分開，單獨(dú)地、 直接地觀察每種物質(zhì)的作用。,2判斷正誤 (1)格里菲思和艾弗里分別用不同的方法證明DNA是遺傳物質(zhì)。( ) (2)艾弗里實(shí)驗(yàn)中DNAR型活細(xì)菌培養(yǎng)基上生存的細(xì)菌都是S型細(xì)菌。( ) (3)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。( ),二、T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 1仔細(xì)觀察教材P45圖36，探討下列有關(guān)問題： (1)實(shí)驗(yàn)中為什么選擇35S和32P這兩種同位素分別對蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)行標(biāo)記？能利用14C和15N同位素進(jìn)行標(biāo)記嗎？試說明理由。 提示：因?yàn)镾僅存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)中，而P主要存在于DNA中，故用35S和32P分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA。 不能。因?yàn)門2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA中均含有這兩種元素，無法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開。,×,×,×,(2)請根據(jù)噬菌體的代謝特點(diǎn)，分析能否直接利用分別含放射性同位素35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。 提示：不能。因?yàn)椴《緹o細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其體內(nèi)缺少完整的獨(dú)立生活的酶系統(tǒng)，專營活細(xì)胞內(nèi)寄生生活，病毒在普通培養(yǎng)基上無法生存。 (3)在T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)中需經(jīng)過短時間保溫后，再攪拌、離心、檢測放射性?？刂贫虝r間的原因是什么？ 提示：短時間，防止已被T2噬菌體侵染的大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體、干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (4)噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)，除證明DNA是遺傳物質(zhì)外，還能得出哪些結(jié)論？ 提示：本實(shí)驗(yàn)還能間接證明DNA是遺傳物質(zhì)的兩個特點(diǎn)： DNA使前后代保持一定的連續(xù)性(即DNA復(fù)制)。 DNA能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的新陳代謝過程和性狀。,2判斷正誤 (1)用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌，若實(shí)驗(yàn)中攪拌不充分，會造成上清液中有很高的放射性。( ) (2)噬菌體侵入大腸桿菌后，進(jìn)行DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成的原料來自自身攜帶的物質(zhì)。( ) (3)用含32P的普通培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體，可標(biāo)記噬菌體的DNA。( ),×,×,×,三、生物的遺傳物質(zhì)(連線),1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)的比較 (1)實(shí)驗(yàn)思路：,(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：都證明DNA是遺傳物質(zhì)。 (3)兩個實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)出DNA作為遺傳物質(zhì)的特點(diǎn)： 具有穩(wěn)定性。 在細(xì)胞的生長和繁殖過程中能夠精確地復(fù)制自己，使得前后代具有一定的連續(xù)性。 能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀和新陳代謝的過程。 具有貯存大量的遺傳信息的能力。,特別提醒 (1)這兩個實(shí)驗(yàn)都不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 (2)這兩個實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵之處都是設(shè)法將各成分分開，單獨(dú)觀察各自的作用。 (3)在艾弗里的實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)致小鼠死亡的真正原因是S型活細(xì)菌，而不是其DNA。,2不同生物的核酸種類及其遺傳物質(zhì),特別提醒 (1)細(xì)胞內(nèi)既有DNA，又有RNA，但只有DNA是遺傳物質(zhì)。 (2)染色體不是遺傳物質(zhì)，但卻是遺傳物質(zhì)的主要載體。,例1 (全國高考改編)在生命科學(xué)發(fā)展過程中，證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)是( ) 孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn) 摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn) 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn) A B C D 解析 孟德爾通過豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了“基因的分離定律和自由組合定律”；摩爾根通過果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，證明了“基因在染色體上”；肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)；T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用放射性同位素標(biāo)記法，證明了DNA是遺傳物質(zhì)。 答案 C,例2 如果用3H、15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的結(jié)構(gòu)成分中，下列說法正確的是( ) A可在外殼中找到3H、15N、35S B可在DNA中找到32P、15N、3H C可在外殼中找到15N、35S D可在DNA中找到15N、32P、35S 解析 3H、15N均可同時標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，而32P只標(biāo)記噬菌體的DNA，35S只標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。在其侵染細(xì)菌過程中，只有DNA分子進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入。進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的噬菌體DNA利用細(xì)菌的脫氧核苷酸和氨基酸合成自身的DNA和蛋白質(zhì)外殼，所以產(chǎn)生的子代噬菌體中，只有DNA分子上有3H、15N、32P，蛋白質(zhì)外殼上沒有35S。 答案 B,同位素標(biāo)記法在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用分析 (1)用哪種標(biāo)記元素。若用32P和35S，則分別標(biāo)記了DNA和蛋白質(zhì)，若用C、H、O等，則同時標(biāo)記了DNA和蛋白質(zhì)。 (2)注意標(biāo)記對象是噬菌體還是細(xì)菌，標(biāo)記對象不同對應(yīng)結(jié)果不同，具體見下表：,課堂歸納,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,填充：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化 噬菌體侵染細(xì)菌 RNA 主要的遺傳物質(zhì),關(guān)鍵語句,1S型肺炎雙球菌有莢膜，有毒；R型肺炎雙球菌無莢膜，無毒。 2在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，只有S型細(xì)菌的DNA才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，即轉(zhuǎn)化因子是DNA。 3T2噬菌體由蛋白質(zhì)和DNA組成，S存在于蛋白質(zhì)中，P幾乎全部存在于DNA中。 4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)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。 5煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。 6由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，因此說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。,1一百多年前，人們就開始了對遺傳物質(zhì)的探索歷程。對此有關(guān)敘述錯誤的是( ) A最初認(rèn)為氨基酸的多種排列順序可能蘊(yùn)含遺傳信息 B格里菲思通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)得出DNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論 C噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)之所以更有說服力，是因?yàn)槠涞鞍踪|(zhì)與DNA能分開研究 D艾弗里提出了DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì),知識點(diǎn)一、人類對遺傳物質(zhì)的探索,解析：格里菲思肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明S型細(xì)菌中存在一種“轉(zhuǎn)化因子”，證明該“轉(zhuǎn)化因子”是DNA的科學(xué)家是艾弗里，他提取S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)、多糖、DNA等與R型細(xì)菌混合，證明了只有加入DNA時，才可以實(shí)現(xiàn)R型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化。 答案：B,2艾弗里細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，為了弄明白什么是遺傳物質(zhì)，他設(shè)計(jì)了有關(guān)實(shí)驗(yàn)，下列選項(xiàng)所列的實(shí)驗(yàn)過程中，培養(yǎng)基中有光滑菌落產(chǎn)生的是( ) AS型細(xì)菌的蛋白質(zhì)R型細(xì)菌 BS型細(xì)菌的多糖R型細(xì)菌 CS型細(xì)菌的DNAR型細(xì)菌 DS型細(xì)菌的多糖S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)R型細(xì)菌 解析：表面光滑的是S型菌落，表面粗糙的是R型菌落。在A、B、D中所利用的蛋白質(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì)，菌落中只有R型菌落，C項(xiàng)中加入了S型細(xì)菌的DNA，所以可以使R型細(xì)菌進(jìn)行轉(zhuǎn)化，出現(xiàn)S型菌落。,知識點(diǎn)二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),答案：C,3下列是關(guān)于DNA是遺傳物質(zhì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，請據(jù)圖回答問題：,(1)過程和表明，將S型細(xì)菌的_和_與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，其后代為_型細(xì)菌。 (2)過程表明，將S型細(xì)菌的_與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，_型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成_型細(xì)菌。,(3)過程表明，轉(zhuǎn)化成的_型細(xì)菌的后代也是有_性的_型細(xì)菌。 (4)實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是_。 (5)通過上述實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明DNA是主要的遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)嗎？_。,解析：分別表示用S型細(xì)菌的多糖、蛋白質(zhì)、DNA與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，從圖解中可以發(fā)現(xiàn)只有用S型細(xì)菌的DNA與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)才會出現(xiàn)S型細(xì)菌，同時把轉(zhuǎn)化成的S型細(xì)菌單獨(dú)培養(yǎng)時，其后代都是S型細(xì)菌。本實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是把具有莢膜的S型細(xì)菌的DNA和蛋白質(zhì)等成分分開，單獨(dú)地去觀察它們在細(xì)菌轉(zhuǎn)化過程中的作用。通過上述實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。,答案：(1)多糖 蛋白質(zhì) R (2)DNA 部分R S (3)S 毒 S (4)把具有莢膜的S型細(xì)菌的DNA和蛋白質(zhì)等成分分開，單 獨(dú)地去觀察它們在細(xì)菌轉(zhuǎn)化過程中的作用 (5)不能。上述實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)，但不能得出DNA是主要的遺傳物質(zhì),4赫爾希通過T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)包括以下5個步驟，其先后順序?yàn)? ) 標(biāo)記大腸桿菌 分別標(biāo)記噬菌體 放射性檢測 離心分離 侵染未標(biāo)記的大腸桿菌 A B C D 解析：在T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，由于噬菌體專營活細(xì)胞內(nèi)寄生生活，所以只能先利用放射性同位素標(biāo)記大腸桿菌，再利用已標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體，標(biāo)記噬菌體，然后再利用標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌經(jīng)短時間培養(yǎng)、攪拌、離心后再檢測放射性。,知識點(diǎn)三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),答案：A,5(重慶高考)針對耐藥菌日益增多的情況，利用噬菌體作為一種新的抗菌治療手段的研究備受關(guān)注。下列有關(guān)噬菌體的敘述，正確的是( ) A利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌體的蛋白質(zhì) B以宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸 C外殼抑制了宿主菌的蛋白質(zhì)合成，使該細(xì)菌死亡 D能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖，使該細(xì)菌裂解 解析： 噬菌體是一種專門寄生在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的病毒，在噬菌體侵染細(xì)菌的過程中，是以細(xì)菌氨基酸為原料合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)；合成子代噬菌體的核酸是以噬菌體DNA為模板而不是以細(xì)菌DNA為模板；當(dāng)噬菌體在宿主菌內(nèi)增殖到一定程度后，會使宿主菌裂解死亡，而不是噬菌體外殼蛋白抑制了宿主菌的蛋白質(zhì)的合成而使其死亡；噬菌體是病毒，不以二分裂方式增殖。 答案：A,6若一個35S標(biāo)記的大腸桿菌被一個32P標(biāo)記的噬菌體侵染，裂解后釋放的噬菌體( ) A一定有35S B只有35S C可能有35S D只有32P 解析：32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，35S標(biāo)記的是大腸桿菌的蛋白質(zhì)，噬菌體侵染細(xì)菌后以細(xì)菌的氨基酸和核苷酸為原料合成自身的蛋白質(zhì)和DNA，所以新合成的噬菌體中一定有35S。,答案：A,