高中生物 第3章 第1节DNA是主要的遗传物质名师课件 新人教版必修2 .ppt

第3章基因的本质第1节dna是主要的遗传物质 一 对遗传物质的早期推测 蛋白质 dna 蛋白质 多种氨 基酸 排列顺序 遗传信息 脱氧核 苷酸 磷酸 碱基 脱氧核糖 二 肺炎双球菌的转化实验实验过程图解 1 实验材料分析 两种肺炎双球菌的比较 2 图1和图2表示的实验过程的实验者分别是 有 无 光滑 粗糙 有 无 格里菲思 艾弗里 3 实验过程和结果 1 图1中出现小鼠正常存活的是 小鼠出现死亡的是 填序号 2 图1中 分离出的分别是 3 图2中 分离出的都是 4 图2中 加入的物质分别是 s型活细菌 r型和s型活细菌 r型细菌 s型细菌的dna s型细菌的 dna与dna酶 4 实验结论 1 图1代表的实验结论是 加热杀死的s型细菌中含有 将r型活细菌转化为 2 图2代表的实验结论是 才是使r型细菌产生稳定遗传变化的物质 转化 因子 s型活细菌 dna 三 噬菌体侵染细菌的实验1 实验者 赫尔希和蔡斯 2 实验材料 1 大肠杆菌 2 t2噬菌体 生活方式 专门 在大肠杆菌体内 结构 头部和尾部的外壳由 构成 头部内含有 寄生 蛋白质 dna 3 对噬菌体的标记过程 含35s的培养基 含32p的培养基 标记的噬菌体 标记的噬菌体 大肠杆菌 噬菌体 蛋白质含有35s dna含有32p 4 噬菌体侵染细菌的过程 被标记 未标记 离心 沉淀物 上清液 沉淀物 上清液 上清液 沉淀物 5 实验结果的进一步观察 结果 细菌裂解释放出的噬菌体中 可以检测到 但却不能检测到 表明 噬菌体侵染细菌时 进入到细菌的细胞中 而 仍留在外面 6 实验结论 才是真正的遗传物质 32p标记的 dna 35s标记的蛋白质 dna 蛋白质外壳 dna 四 dna是主要的遗传物质1 rna是遗传物质的实验证据 1 实验材料 烟草花叶病毒 只由 和 组成 2 实验过程 3 结论 rna是遗传物质 rna 蛋白质 不感染病毒 rna 感染病毒 2 生物的遗传物质 绝大多数生物的遗传物质是dna 因此dna是 的遗传物质 主要 思考辨析 1 判断正误 1 s型肺炎双球菌体内的dna可使r型肺炎双球菌转化为s型菌 2 用含35s的噬菌体侵染细菌 经离心后 可在沉淀物中发现大量的放射性物质 分析 35s标记的是噬菌体外壳 侵染细菌时 蛋白质外壳留在外面 所以经离心后 沉淀物的放射性很低 3 肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染实验证明了dna是主要的遗传物质 分析 这两个实验证明了dna是遗传物质 烟草花叶病毒侵染实验证明了rna也可以是遗传物质 因为绝大多数生物的遗传物质是dna 所以说dna是主要的遗传物质 4 病毒的遗传物质都是rna 分析 病毒的遗传物质是dna或rna 2 问题思考 1 格里菲思的实验能否证明肺炎双球菌的遗传物质是dna 提示 不能 只能证明使r型细菌转化的物质是s型细菌内的某种物质 转化因子 2 噬菌体侵染细菌的实验中 上清液和沉淀物中含有的物质主要是什么 提示 上清液中主要是噬菌体的蛋白质外壳 沉淀物中主要是大肠杆菌 3 dna是所有生物的遗传物质吗 请举例说明 提示 不是 例如 烟草花叶病毒的遗传物质是rna 一 dna是遗传物质的实验分析1 肺炎双球菌转化实验的比较 2 噬菌体侵染细菌的实验分析 1 t2噬菌体 化学组成 60 是蛋白质 组成头部和尾部的外壳 40 是dna 位于头部内 所含元素特点 s仅存在于蛋白质分子中 p几乎都存在于dna分子中 c h o n在蛋白质和dna中均含有 2 噬菌体侵染细菌的过程 如图 噬菌体注入细菌的物质是dna 它是病毒蛋白质合成的模板 在合成蛋白质时所用的氨基酸等原料均来自于细菌 包括病毒的dna复制时所需的原料也来自细菌 3 实验方法 放射性同位素标记法 或示踪法 标记元素 选用35s标记噬菌体蛋白质外壳 用32p标记噬菌体的dna 实验结果中放射性物质分析 警世钟 遗传物质证明实验中的注意事项 1 加入s型细菌dna和r型细菌的培养基中 并不是所有的r型细菌都转化成s型细菌 因为侵染率并不能达到100 2 并不是蛋白质和dna分子含有的元素均可以作标记元素 3 噬菌体侵染细菌的实验中在沉淀物中放射性较高 而在上清液中放射性并不是0 相反在上清液中放射性较高 而在沉淀物中放射性也并不是0 学而后思 1 在格里菲思的体内转化实验中 加热杀死s型细菌的过程中 其蛋白质变性失活 那么其内部的dna分子也变性失活吗 为什么 提示 不会 其内部的dna在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复了活性 因为加热杀死的s型细菌使r型细菌转化成了s型细菌 2 进行噬菌体侵染细菌的实验时 能否用32p和35s同时标记在同一噬菌体上 说明原因 提示 不能 因放射性检测时只能检测到放射性出现的部位 不能确定是何种元素的放射性 故应将32p和35s分别标记两组噬菌体进行实验 命题角度1考查肺炎双球菌转化实验 典例训练1 某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验 进行了以下4个实验 r型细菌的dna dna酶 加入s型细菌 注射入小鼠 s型细菌的dna dna酶 加入r型细菌 注射入小鼠 r型细菌 dna酶 高温加热后冷却 加入s型细菌的dna 注射入小鼠 s型细菌 dna酶 高温加热后冷却 加入r型细菌的dna 注射入小鼠 以上4个实验中小鼠的情况依次是 a 存活 存活 存活 死亡b 死亡 存活 存活 存活c 死亡 死亡 存活 存活d 存活 死亡 存活 死亡 解题关键 解答本题的关键点是判断小鼠体内有无活的s型细菌 如果有活的s型细菌 则小鼠死亡 如果没有活的s型细菌 则小鼠存活 解析 选b 含有s型细菌的会使小鼠死亡 不含有s型细菌的不会使小鼠死亡 中含有s型细菌 中的s型细菌的dna被dna酶分解掉 所以只含有r型细菌 中经高温加热后r s型两种细菌均死亡 含有的dna不会使小鼠细胞转化 所以小鼠不死亡 变式备选1 如图为 肺炎双球菌转化实验 的部分研究过程 能充分说明 dna是遗传物质 而蛋白质等其他物质不是遗传物质 的是 a b c d 解析 选d 实验 中活的r型菌在s型菌的dna作用下 转化为s型菌 说明s型菌的dna肯定进入了r型菌中 并实现了对其性状的控制 证明dna是遗传物质 为了排除其他物质是遗传物质的可能性 还要设计一系列对照实验 题中的 分别与 形成对照实验 说明s型菌的rna 蛋白质 荚膜物质等都不能使r型菌发生转化 也证明了rna 蛋白质和荚膜物质等其他物质不是遗传物质 命题角度2考查噬菌体侵染实验 典例训练2 某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验 进行了以下4个实验 用15n标记的噬菌体侵染未标记的细菌 用未标记的噬菌体侵染35s标记的细菌 用32p标记的噬菌体侵染未标记的细菌 用未标记的噬菌体侵染3h标记的细菌 以上4个实验 保温一段时间后离心 检测到放射性的主要部分是 a 沉淀物和上清液 沉淀物 沉淀物 沉淀物b 沉淀物和上清液 上清液 上清液 上清液c 沉淀物 沉淀物 上清液 沉淀物和上清液d 沉淀物和上清液 沉淀物 沉淀物 沉淀物和上清液 解题关键 解答本题需要明确被标记的元素在哪些物质中含有 这些物质分别会存在于生物体哪些结构中 在此基础上 还要分清楚上清液和沉淀物中分别含有哪类生物或生物成分 解析 选a 首先要明确上清液中主要的成分是噬菌体的蛋白质外壳 而沉淀物是细菌 而且噬菌体的dna会侵染到细菌中 n既存在于dna中也存在于蛋白质中 所以用15n标记的噬菌体在其蛋白质外壳和dna中都含有标记元素 所以 的沉淀物和上清液中均有放射性 而 和 标记的都是细菌 所以放射性存在于沉淀物中 是用32p标记的噬菌体侵染细菌 由于标记的是噬菌体的dna分子 它会侵染到细菌中去 所以具有放射性的主要部分是沉淀物 互动探究 1 题干中 分别用的是35s和32p作为标记元素能否说明dna是遗传物质 提示 不能 因为标记的是不同生物 2 若用 中标记的噬菌体去侵染 中标记的细菌 放射性会出现在哪部分 提示 沉淀物中 变式备选2 如果用3h 15n 32p 35s标记噬菌体后 让其侵染细菌 在产生的子代噬菌体的组成结构成分中 能够找到的放射性元素为 a 可在外壳中找到3h 15n 35sb 可在dna中找到32p 15n 3hc 可在外壳中找到15n 35sd 可在dna中找到15n 32p 35s 解析 选b 3h 15n均可标记噬菌体dna和蛋白质外壳 而32p只标记噬菌体dna 35s只标记噬菌体的蛋白质外壳 在噬菌体侵染细菌过程中 蛋白质外壳没有进入细菌细胞 只有dna分子进入细菌细胞 并利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸合成噬菌体的dna和蛋白质外壳 所以产生的子代噬菌体dna分子上有3h 15n 32p 没有35s 二 dna是主要的遗传物质的理解1 不同生物的遗传物质 通过上述表格可以看出 1 生物的遗传物质是dna或rna 即生物的遗传物质是核酸 2 既含有dna又含有rna的生物和只含有dna的生物 其遗传物质是dna 3 只含rna的病毒中 rna才作为遗传物质 4 由于绝大多数生物的遗传物质是dna 所以说dna是主要的遗传物质 2 细胞中的核酸 1 细胞中的两种核酸 dna主要存在于细胞核中 rna主要存在于细胞质中 但不管是细胞质还是细胞核 遗传物质都是dna 2 dna在真核细胞中存在于细胞核 线粒体和叶绿体中 所以遗传物质的载体是染色体 线粒体和叶绿体 警示钟 关于遗传物质的两点提醒 1 并不是所有的核酸都能作为遗传物质 如细胞中的rna分子 2 dna分子并不是所有生物的遗传物质 如部分病毒 烟草花叶病毒的遗传物质是rna分子 学而后思 1 细胞内的rna是遗传物质吗 为什么 提示 不是 在细胞内 只有dna才是遗传物质 2 病毒含有的核酸就是遗传物质吗 为什么 提示 是 一种病毒只含有一种核酸 dna或rna 也就是该病毒的遗传物质 典例训练3 下列关于生物体遗传物质的叙述 正确的是 a 人体内的遗传物质主要是dnab 肺炎双球菌的遗传物质主要分布在染色体上c 大肠杆菌的遗传物质中含有硫元素d 烟草花叶病毒的遗传物质水解后产生4种核糖核苷酸 解题关键 解答本题的关键有两点 1 分清楚生物的类型 细胞生物含有两种核酸 而只有dna是遗传物质 2 非细胞生物所含有的一种核酸就是它的遗传物质 解析 选d 人是细胞生物 含有两种核酸 遗传物质是dna 而不是rna 没有主要和次要之分 肺炎双球菌是原核生物 其细胞内无染色体 但遗传物质仍是dna 主要分布在拟核中 大肠杆菌的遗传物质是dna 所含有的元素是c h o n p 不含s 烟草花叶病毒的遗传物质是rna 水解后产生4种核糖核苷酸 备选要点 病毒的重新构建和侵染实验1 实验材料 烟草花叶病毒 简称tmv 和车前草病毒 简称hrv 二者基本成分都是蛋白质和rna 2 实验过程及现象 1 tmv hrv侵染实验 如图a所示 2 病毒重新构建和侵染实验 如图b所示 3 实验结论 对烟草花叶病毒和车前草病毒来说 rna是遗传物质 备选例题 科学家从烟草花叶病毒 tmv 中分离出a b两个不同品系 它们感染植物产生的病斑形态不同 下列4组实验 见下表 中 不可能出现的结果是 a 实验 b 实验 c 实验 d 实验 解题关键 解答本题思路分析如下 解析 选c 实验 组合病毒 a型tmv的蛋白质 b型tmv的rna 感染植物 病斑类型和病斑中分离出的病毒类型都是b型 课题 关于噬菌体侵染细菌的实验分析类题目 案例 1952年 赫尔希和蔡斯进行的噬菌体侵染细菌的实验 是人类探究 什么是遗传物质 的最具说服力的实验 下图为用含32p的t2噬菌体侵染大肠杆菌 t2噬菌体专门寄生在大肠杆菌细胞内 的实验 据图回答下列问题 1 t2噬菌体的组成成分是蛋白质和dna 如果仅凭猜想 控制其性状的遗传物质有可能是 2 你认为怎样才能得到被32p标记的t2噬菌体 请简述你的实验方案 3 当接种噬菌体后培养时间过长 发现在搅拌后的上清液中有放射性 其最可能的原因是 审题 抓准信息 快速推断 答题 规范答案 警示失误 1 蛋白质和dna 蛋白质 不是dna dna 不是蛋白质错答 蛋白质或dna错因 忽视了 仅凭猜想 没有考虑到蛋白质和dna都可能是遗传物质 2 将宿主大肠杆菌在含32p的培养基中培养 获得被32p标记的大肠杆菌 用t2噬菌体去感染被32p标记的大肠杆菌 待大肠杆菌细胞裂解后 释放出的噬菌体便被32p标记上了 3 培养时间过长 复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌内释放出来错答 噬菌体没有侵入大肠杆菌 而留在上清液中 错因 审题不细心 忽略了 培养时间过长 这一条件 没有意识到噬菌体会从大肠杆菌内释放出来 1 基础理论辨析题 下列与肺炎双球菌转化实验相符的是 与噬菌体侵染细菌实验相符的是 a r型肺炎双球菌无毒 而s型肺炎双球菌有毒b s型肺炎双球菌内的dna可以转化为r型肺炎双球菌c 证明dna是遗传物质d 噬菌体可以侵染大肠杆菌e 用35s标记噬菌体蛋白质外壳 用32p标记噬菌体的dnaf 设计思路是将dna与蛋白质分离 单独观察它们的作用 解析 选a b c f c d e f 肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验中 设计思路相同 实验结论也相同 都证明了dna是遗传物质 2 人们很早就开始了对遗传物质的探索历程 对此叙述错误的是 a 最初认为氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息b 艾弗里肺炎双球菌转化实验中 细菌转化的实质是遗传物质组合在了一起c 噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力 是因为将其蛋白质与dna区分开来d 噬菌体侵染细菌实验中 只有在离心后的沉淀物中才能检测到放射性 解析 选d 最初人们对遗传物质的认识有限 误认为蛋白质中氨基酸的排列顺序中蕴含着遗传信息 艾弗里的肺炎双球菌转化实验中 s型细菌的dna进入了r型细菌中 从而使r型细菌转化成了s型细菌 噬菌体侵染细菌的实验更有说服力 是因为用同位素标记的方法把蛋白质和dna区分开来 若用35s标记的噬菌体侵染细菌 则离心后放射性主要是从上清液中检测到 3 肺炎双球菌中的s型细菌具有多糖类的荚膜 r型细菌则不具有 下列叙述错误的是 a 培养r型活细菌时加入s型细菌的多糖类物质 能产生一些具有荚膜的细菌b 培养r型活细菌时加入s型细菌dna的完全水解产物 不能产生具有荚膜的细菌c 培养r型活细菌时加入s型细菌的dna 能产生具有荚膜的细菌d 培养r型活细菌时加入s型细菌的蛋白质 不能产生具有荚膜的细菌 解析 选a 只有s型细菌的遗传物质 dna 才可以使r型细菌发生转化 并表现出s型细菌的某些性状 产生具有荚膜的细菌 s型细菌的遗传物质是dna 而不是蛋白质或多糖类物质 也不是dna的完全水解产物 4 噬菌体在增殖过程中利用的原料是 a 噬菌体的核苷酸和氨基酸b 噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸c 细菌的核苷酸和氨基酸d 噬菌体的氨基酸和细菌的核苷酸 解析 选c 噬菌体侵染细菌的过程中 噬菌体的dna注入到细菌中 所以噬菌体