四川省宜宾市南溪区第二中学校高中生物 第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质课件 新人教版必修2.ppt

第1节dna是主要的遗传物质 考纲解读 本节内容考查 人类对遗传物质的探索过程主要依托肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌的转化实验考查科学家证明dna是遗传物质的思路与方法 命题趋势 dna是遗传物质实验的经典实验及拓展应用一直受到历年高考命题专家的青睐 以肺炎双球菌为素材 综合考查原核细胞结构与功能 以噬菌体为素材 学会考查病毒的结构 dna的复制及实验分析将是命题的新趋势 复习方法指导 用实验流程图解法来理解两大经典实验的过程 对比分析各实验组的结果及得出的结论 深刻体会实验设计的思路与体现的原则 核心考点探究 一 对遗传物质的早期推测1 主导观点 是生物的遗传物质 2 对dna的认识 1 生物大分子 由许多 聚合而成 2 基本组成单位 脱氧核苷酸 化学组成 和 三部分 种类 种 由含氮 决定 蛋白质 脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 碱基 4 碱基 1 三种化学组成如何连接 2 dna单链中相邻的碱基如何连接 3 dna双链之间的碱基如何连接 4 脱氧核糖连接几个磷酸 拓展 二 肺炎双球菌转化实验1 肺炎双球菌 光滑 粗糙 有 无 无毒性 优点 结构简单 繁殖快 拓展 1 菌落与菌体的区别 2 菌落相当于生命系统中的什么层次 3 从生命系统的结构层次来看 肺炎双球菌属于 4 从结构上来看属于什么生物 5 从代谢类型来看 同化作用属于 异化作用属于 6 从生态系统的成分来说属于 2 格里菲思的体内转化实验 1 实验材料 和 肺炎双球菌 2 实验原理 s型细菌 遵循什么原则 3 实验过程及结果 s型 r型 小鼠 使小鼠患败血症 r型活细菌 s型活细菌 s型活细菌 s型活细菌 一 肺炎双球菌转化实验分析1 体内转化实验 1 结果分析 格里菲思的实验说明 加热杀死的s型细菌内含有使r型细菌转化为s型细菌的物质 2 结论 加热杀死的s型细菌中含有 转化因子 拓展 1 该实验有无证明哪种物质是遗传物质 2 加热杀死的s型细菌体内的dna和蛋白质的冷却后活性如何 加热蛋白质会变性失活 加热dna双链之间的氢键打开 但是温度下降后氢键又重新形成 dna活性恢复 pcr技术就是以这个为原理的 说明dna比蛋白质耐高温 2 艾佛里及其同事的体外转化实验 s型细菌体内只有dna才是 转化因子 即dna是遗传物质 还能说明其他物质不是遗传物质 1 实验材料 2 实验设计思路 把与分开 单独研究3 遵循的原则 4 实验过程 相互对照 单一变量 拓展 1 体内转化与体外转化实验的关系 体内转化实验说明s型细菌体内有转化因子 体外转化实验进一步证明转化因子是dna 2 加热杀死的s型细菌的dna是如何使r型转化为s型的 基因重组 类似于转基因技术 3 艾弗里里的dna和dna水解酶与r型细菌混合的实验 最初设想和最后证明的问题分别是什么 最初 从侧面证明dna是遗传物质最后证明 dna的水解产物不是遗传物质 将加热杀死的s型细菌与r型细菌混合后 注射到小鼠体内 在小鼠体内s型 r型细菌的含量变化情况如图所示 a 从免疫学角度解释 曲线ab段下降的原因是 r型菌被小鼠的免疫系统所消灭 b 曲线bc段上升的原因是 部分r型细菌转化 为有毒s型细菌后在小鼠体内增殖 导致小鼠的免疫力下降 0 含量 时间 a b c r型细菌 s型细菌 练习 1 1944年 科学家从s型活细菌中提取出dna 蛋白质和多糖等物质 将s型菌的dna加入到培养r型细菌的培养基中 结果发现其中的r型细菌转化成了s型细菌 而加入蛋白质 多糖等物质的培养基中 r型细菌不能发生这种变化 这一现象不能说明的是 a s型细菌的性状是由其dna决定的b 在转化过程中 s型细菌的dna可能进入到r型细菌细胞中c dna是主要的遗传物质d dna是遗传物质 答案 c 三 噬菌体侵染细菌的实验1 实验材料 t2噬菌体 2 实验方法 实验设计思路 3 t2噬菌体的特点 1 结构 外壳由 构成 头部内含有 2 生活方式 于大肠杆菌内 3 增殖特点 在自身dna的作用下 利用 体内的物质合成自身成分 进行增殖 大肠杆菌 蛋白质 dna 寄生 大肠杆菌 放射性同位素标记法 4 所用的同位素有哪些 分别标记什么 能标记c h o元素吗 5 如何使两种元素标记到噬菌体上 先分别用含有两种被标记元素的培养基培养大肠杆菌 在用噬菌体去侵染上述的大肠杆菌 实验过程 1 先标记大肠杆菌2 再标记噬菌体3 用标记的噬菌体感染未标记的大肠杆菌4 检测放射性 6 实验过程 蛋白质含35s的噬菌体 细菌 未标记 上清液 含t2噬菌体颗粒 沉淀 被感染的细菌 说明 蛋白质外壳并没有进入到细菌内 用放射性同位素35s标记噬菌体外壳蛋白质 含放射性物质35s 未检测到35s 用放射性同位素32p标记内部dna dna含32p的噬菌体 细菌 未标记 t2噬菌体颗粒 新形成的噬菌体中 说明 dna进入到细菌中 未检测到32p 检测到32p 7 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 8 结论 是遗传物质 dna 蛋白质外壳 dna dna 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 离心和搅拌的目的 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 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 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 1 用32p和35p标记噬菌体 细菌不标记 2 用32p和35p标记大肠杆菌 噬菌体不标记 子代噬菌体核酸中有32p 子代噬菌体的蛋白质和合算中均有标记 四 rna也是遗传物质1 组成 烟草花叶病毒由蛋白质和 组成 2 侵染过程 1 烟草花叶病毒 烟草 烟草不感染病毒 2 烟草花叶病毒 烟草 烟草感染病毒 3 结论 rna 蛋白质 rna rna是遗传物质 五 生物的遗传物质绝大多数生物的遗传物质是 所以dna是主要的遗传物质 dna 禽流感病毒的蛋白质外壳的合成场所是什么 提示 在家禽体细胞的核糖体上 生物体内核酸的种类及遗传物质的判别 右图为用32p标记的t2噬菌体侵染大肠杆菌 t2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内 的实验 据图回答下列问题 1 根据上述实验对下列问题进行分析 锥形瓶中的培养液是用来培养 其内的营养成分中是否含有32p 2 对下列可能出现的实验误差进行分析 测定发现在搅拌后的上清液中含有0 8 的放射性 最可能的原因是培养时间较短 有部分噬菌体 仍存在于 当接种噬菌体后培养时间过长 发现在搅拌后的上清液中也有放射性 最可能的原因是复制增殖后的噬菌体 3 请你设计一个给t2噬菌体标记上32p的实验 配制适合培养大肠杆菌的培养基 在培养基中加入 作为合成dna的原料 在培养液中提取出所需要的t2噬菌体 其体内的 被标记上32p 解析 1 大肠杆菌应培养在适宜的培养基中 用32p标记的噬菌体侵染没有标记的大肠杆菌 经搅拌离心后 放射性物质存在于沉淀物中 说明被32p标记的dna进入了大肠杆菌细胞内 2 若培养时间较短 可能有部分噬菌体没有侵入大肠杆菌 而存在于培养液中 若培养时间过长 大肠杆菌可能会裂解 释放出增殖的噬菌体 3 要给t2噬菌体标记上32p 首先用含32p的培养基培养大肠杆菌 然后让噬菌体侵染被32p标记的大肠杆菌 从而得到被32p标记的噬菌体 答案 1 大肠杆菌不含有 2 没有侵入大肠杆菌培养液中 从大肠杆菌体内释放出来 3 用32p标记的脱氧核苷酸 在培养基中接种大肠杆菌 培养一段时间后再接种t2噬菌体 继续进行培养 dna 艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了dna是遗传物质 这两个实验在设计思路上的共同点是 a 重组dna片段 研究其表型效应b 诱发dna突变 研究其表型效应c 设法把dna与蛋白质分开 研究各自的效应d 应用同位素示踪技术 研究dna在亲代与子代之间的传递 自主探究 c 有人试图通过实验来了解h5n1禽流感病毒侵入家禽的一些过程 设计实验如下图 一段时间后 检测子代h5n1病毒的放射性及s p元素 下表对结果的预测中 最可能发生的是 自主探究 d 2010年海淀区抽查 下列关于 dna是生物的主要遗传物质 的叙述正确的是 a 细胞核遗传的遗传物质是dna 细胞质遗传的遗传物质是rnab 肺炎双球菌的转化实验 和 噬菌体侵染细菌的实验 都证明了dna是主要的遗传物质 c 真核生物 原核生物 大部分病毒的遗传物质是dna 少数病毒的遗传物质是rnad 细胞生物的遗传物质是dna 非细胞生物的遗传物质是rna 自主探究 c 解析 本题考查生物种类与遗传物质种类的关系 以及对dna是主要遗传物质的理解 解答本题应先明确原核生物和真核生物都属于细胞生物 非细胞生物只有病毒 再结合选项予以确定 高考回眸 1 2010 江苏高考 4 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 不同生物的蛋白质的结构上存在差异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 a 实验 b 实验 c 实验 d 实验 答案 c 2 2009年江苏卷 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dnab 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 解析 a中豌豆的遗传物质只有dna b中酵母菌的遗传物质dna主要分布在染色体上 细胞质中也有 c中t2噬菌体的遗传物质是dna 不含s元素 d中hiv的遗传物质是rna 水解后产生4种核糖核苷酸 答案 b 3 2008年江苏高考 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 s型细菌的dna dna酶 加入r型细菌 注射入小鼠 r型细菌的dna dna酶 加入s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个实验中小鼠存活的情况依次是 a 存活 存活 存活 死亡b 存活 死亡 存活 死亡c 死亡 死亡 存活 存活d 存活 死亡 存活 存活 解析 中dna酶将s型细菌的dna分解 转化因子不存在 r型细菌不能转化为s型细菌 直接将s型细菌注射到小鼠体内 在高温加热过程中 r型细菌被杀死 虽加入了转化因子 s型细菌的dna 也不能生成s型细菌 中r型细菌的dna不能使r型细菌转化为s型细菌 通过以上分析可知 只有 中含有有毒的s型细菌 导致小鼠死亡 答案 d 5 下列四种病毒中 遗传信息贮存在dna分子中的是 a 引发禽流感的病原体b 烟草花叶病毒c t2噬菌体d 引起aids的病原体 答案 c 6 用一个32p标记的噬菌体侵染细菌