优质教学课件3-1DNA是主要的遗传物质.ppt

DNA是主要的遗传物质,高考生物一轮复习,一、遗传物质必须具备的特点,1、具有存储巨大数量信息的可能 2、在生长和繁殖过程中能精确的自我复制 3、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性 状和新陈代谢 4、分子结构相对稳定（但特殊情况下能产 生变异）,问题：两种不同的推测如何求证呢？,探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括: A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B.蛋白质与生物的性状密切相关 C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制 D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息,探究历程回顾：,C,DNA是遗传物质的证据,格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验,艾弗里确定转化因子的体外转化验,噬菌体侵染细菌的实验,一、DNA是遗传物质的证据,1间接证据(早期推测) 2直接证据 (1)肺炎双球菌转化实验 格里菲思转化实验(体内转化),两种菌落的比较,无毒,有毒,一、DNA是遗传物质的证据,直接证据 (1)肺炎双球菌转化实验 （一）格里菲思转化实验(体内转化),注入R型活细菌，小鼠不死亡。,注入S型活细菌，小鼠死亡。,一、DNA是遗传物质的证据,R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合后注入，小鼠死亡。,注入加热杀死的S型细菌，小鼠不死亡。,2直接证据 (1)肺炎双球菌转化实验 （一）格里菲思转化实验(体内转化),为什么呢？,格里菲思认为： 在第四组中，已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质-转化因子。使得无毒的R型活细菌有毒性的S型活细菌。,到底转化因子是什么呢？,直接证据：（二）肺炎双球菌的体外转化实验 （1944年，美国科学家艾弗里的体外转化实验）,实验材料： 实验思路：,将S型细菌中的多糖、 蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别与R 型细菌进行混合。,设计思路:设法把DNA与蛋白质分开，从而单独地、直接地去观察DNA的作用。,肺炎双球菌: S型 R型,多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA,R R R R,S型活细菌,R S（少）,DNA水解物,R,结论： DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是转化因子，是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。,【典例训练1】用下列哪种情况的肺炎双球菌感染健康小鼠会使之生病和死亡( ) A.加热杀死的 B.活的，但缺乏多糖荚膜 C.加热杀死的有荚膜菌和缺乏荚膜的肺炎球菌混合物 D.既缺乏多糖又加热杀死的,C,【典例训练2】肺炎双球菌转化实验中,发现无毒R型和被加热杀死的有毒S型细菌混合后,在小鼠体内找到了哪些类型的细菌（ ） A、无毒R型，有毒S型 B、有毒R型，无毒S型 C、有毒R型，有毒S型 D、无毒R型，无毒S型,A,【典例训练3】(2011广东高考)艾弗里及其同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知( ),A.不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子 B.说明S型菌的荚膜多糖有酶活性 C.和说明S型菌的DNA是转化因子 D.说明DNA是主要的遗传物质,C,请接下一内容：,缺陷： 没有将DNA和蛋白质完全分离！,更具说服力的 “噬菌体侵染细菌的实验”,发现：DNA的纯度越高，转化就越有效。,DNA是遗传物质的证据,直接证据,(三)噬菌体侵染细菌实验,T2噬菌体模式图,噬菌体：细菌病毒，无细胞结构，由DNA和蛋白质外壳组成;寄生在细菌体内，在自身遗传物质的作用下，以细菌内的物质为原料以复制的方式进行增殖的病毒。,DNA（主要元素是C、H、O、N、P）,蛋白质（主要元素是C、H、O、N、S）,思考：为什么要用35S和32P标记？ 用14C和18O等标记行吗？,特别提醒 因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素S，所以用35S标记蛋白质；DNA含有蛋白质没有的元素P，所以用32P标记DNA；因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所以此实验不能用C、H、O、N作为标记元素。,。,过程探究3赫尔希和蔡斯的实验：,?,如何让噬菌体被标记？,为什么不直接标记噬菌体呢？,小资料:,T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,T2噬菌体侵染细菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分,从而进行大量的繁殖.,过程探究3赫尔希和蔡斯的实验：,过程探究3赫尔希和蔡斯的实验：,被35S标记的噬菌体,被32P标记的噬菌体,被35S标记的噬菌体与细菌混合,被32P标记的噬菌体与细菌混合,上清液的放射性很高,沉淀物的放射性很低,上清液的放射性很低,沉淀物的放射性很高,实验分析： 取上清液和沉淀物分别检测其放射性，结果如下：,结论： 才是真正的遗传物质,DNA,蔡斯和赫尔希的实验设计： 在噬菌体侵染细菌的实验中，用同位素32P和35S分别做如下标记并将亲代噬菌体和细菌混合：,拓展：,1、不能用培养基直接培养带标记的噬菌体。为什么？,因为噬菌体进行寄生生活。,2、该实验能不能证明蛋白质不是遗传物质？,不能，因为噬菌体侵染时蛋白质外壳留在大肠杆菌体 外，其作用不能证明。,3、该实验能不能用两种放射性元素同时标记噬菌体？,不能，因为放射性检测时，只能检测到部位，不能确 定是哪种放射性元素。,4、合成的子代噬菌体，DNA模板是噬菌体的，原料是谁的。 包括哪些原料？利用的细胞器是谁的？,酶、氨基酸、脱氧核苷酸、ATP等利用大肠杆菌的核糖体,5、搅拌和离心的目的？,6、少量放射性出现的原因？,（1）上清液出现少量32P,保温时间过短，有一部分没有侵染 到细菌,保温时间过长，侵染的噬菌体破坏细 菌释放出来,（2）35S标记：沉淀物中 出现少量35S,可能搅拌不充分，有少量35S的噬 菌体仍然吸附在细菌表面,搅拌：使细菌外的噬菌体与细菌分离；,离心：使重量较轻的噬菌体蛋白质外壳与较重的大肠杆菌分离开来。,实验表明 (1)噬菌体侵染细菌时，_进入细菌细胞中，而_留在外面。 (2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代_来 遗传的。,DNA,蛋白质外壳,DNA,DNA才是真正的遗传物质。,结论：,四、肺炎双球菌的转化实验与噬菌体侵染细菌实验的 比较,1、不同点： （1）肺炎双球菌转化实验把DNA和蛋白质直接分开，而噬菌体侵染细菌的实验是用放射性同位素间接把DNA和蛋白质分离开来 （2）肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质，其他物质不是；而噬菌体侵染细菌的实验只证明DNA是遗传物质。,2、相同点： 1、都用了对照实验的原则 2、都证明了DNA是遗传物质,如果生物体内没DNA，那遗传物质是什么？,你想到了吗？,被病毒感染的烟草叶片,烟草花叶病毒（TMV）,四、分析“烟草花叶病毒重建实验”,(TMV）,蛋白质,RNA,实验证明：烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA,四、分析“烟草花叶病毒重建实验”,【典例训练4】噬菌体侵染细菌的实验证明了（ ） A.蛋白质是遗传物质 B.DNA是主要的遗传物质 C.DNA是遗传物质 D.DNA和蛋白质是遗传物质,C,【典例训练5】用放射性同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验，进入细菌体内的成分有( ) A.35S B.32P C.35S和32P D.不含35S和32P,B,2生物体内遗传物质的判别,2、生物的遗传物质,绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的，因此DNA是主要的遗传物质。,具有细胞结构的生物，包括原核生物在内，其遗传物质为DNA。 细胞核和细胞质遗传物质均为DNA 病毒的遗传物质为DNA或RNA,(1) 生物的遗传物质是核酸(DNA和RNA)，DNA是主要的遗 传物质，是针对整个生物界而言。 (2) 蛋白质不可能是遗传物质的原因：不能进行自我复制， 而且它在染色体中的含量往往不固定；分子结构也不 稳定(易变性)；不能遗传给后代。,结论： 绝大多数生物的遗传物质的DNA，某些病毒的遗传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质。,请完成下表,理解不同生物类型的核酸种类及遗传物质。,变式训练,1、生物的遗传物质是什么？ 2、病毒的遗传物质是什么？ 3、原核生物的遗传物质是什么？ 4、把RNA作为遗传物质的生物是什么？ 5、有细胞结构的生物，遗传物质是什么？,核酸,DNA或RNA,DNA,部分病毒,DNA,(09江苏)下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是( ) A豌豆的遗传物质主要是DNA B酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 CT2噬菌体的遗传物质含有硫元素 DHIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸,答案：B,6.蛋白质一般不作为遗传物质的原因 (1)不能进行自我复制，而且它在染色体中的含量往往不固定。 (2)分子结构也不稳定（易变性）。 (3)不能遗传给后代。 (4)特例：因朊病毒只含蛋白质成分，不含核酸，尚在研究中。,【典例训练7】一切生物的遗传物质是:( ) A.核酸 B.DNA C.RNA D.蛋白质,A,【典例训练8】下列有关核酸与遗传物质的叙述，正确的是 ( ) DNA是绝大多数生物的遗传物质 大肠杆菌的遗传物质是RNA 在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质 水稻的遗传物质是DNA 格里菲思的实验证明DNA是遗传物质 A. B. C. D.,C,【典例训练9】(2011江苏模拟)下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是 ( ) A.豌豆的遗传物质主要是DNA B.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素 D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸,B,请接下一内容：,小 结：,2、 T2 噬菌体的化学组成为 ： A、蛋白质、脂类 B、糖类、蛋白质 C、蛋白质、DNA D、蛋白质、RNA,1、格里菲思提出的“转化因子”，后来被艾弗里证实了它的化学成分，它是： A、DNA B、蛋白质 C、多糖 D、脂质,课堂练习,A,C,3、“DNA是主要的遗传物质”是指：( ) A、遗传物质的主要载体是染色体 B、大多数生物的遗传物质是DNA C、细胞里的DNA大部分在染色体上 D、染色体在遗传上起主要作用,课堂练习,B,请完成：,4.在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是下图中的哪个选项 （ ）,课堂练习,B,请完成：,5.甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂种病毒”丙，用丙病毒侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为（ ）,课堂练习,D,请完成：,6、赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤： （在大肠杆菌细胞内）培养噬菌体； 35S和32P标记噬菌体 放射性检测； 离心分离。 实验步骤的先后顺序为( ) A. B. C. D.,课堂练习,C,请完成：,命题角度DNA是遗传物质的实验分析 (1)从近几年新课标地区生物试题看，考查点主要有：DNA是遗传物质实验的分析及拓展应用，如2010年江苏卷T4,2009广东卷T9。 不同生物的遗传物质种类，如2009年江苏卷T5。 (2)本部分内容多以选择题形式考查。在命题角度上，以肺炎双球菌为素材，综合考查原核细胞的结构与功能，免疫等有关知识；以噬菌体为素材，综合考查病毒的结构、DNA的复制及实验分析将是高考命题的新趋势。,下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验的有关叙述正确的是 ( ),A本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的 B本实验选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA C实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性 D若噬菌体繁殖三代，则子代噬菌体中含35S的占1/4,答案 B,解析 病毒的繁殖离不开活细胞，要标记噬菌体，应先标记培养噬菌体的细菌细胞。实验中采用搅拌的手段是为了把细菌和噬菌体的蛋白质外壳分开。35S标记蛋白质外壳，外壳没有注入细菌中，子代噬菌体中不含有35S。,课后作业,完成相关习题。,(1)探究性实验 指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。 (2)