河南省濮阳市学校高中生物 DNA是主要的遗传物质课件 新人教版必修2.ppt

第二单元遗传的分子基础 第1讲dna是主要的遗传物质 人类对遗传物质的探索过程 肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌的实验及遗传物质辨析 本考点的考查主要有三个方向 一是实验操作过程 二是实验的目的 三是考查探究性实验设计的基本思路和方法 本考点考查集中在dna是遗传物质的经典实验 主要以选择题形式出现 本考点高考命题多以实验分析选择题的形式出现 涉及内容有 同位素标记法的应用 噬菌体的成分 结构与增殖 探究性实验设计的原则 方法等 题目有一定难度和区分度 1 格里菲斯最后一组实验中 小鼠注射 r型活细菌 加热后杀死的s型 细菌后死亡 从小鼠体内能分离出什么型的细菌 2 艾弗里实验的目的 实验设计的思路 最后一组实验 dna dna酶 是否可以去掉 为什么 3 噬菌体增殖的模板 原料和场所的来源4 单独观察噬菌体的蛋白质和dna 应分别标记噬菌体的什么元素 如何获得 5 离心后 上清液中和沉淀物中分别含什么物质 放射性标记32p和35s应该在哪里 6 科学家如何发现dna是主要的遗传物质的 分别从操作人 构思 技术手段 实验结论方面比较这几个实验异同 查一查 你掌握了吗 问题1 格里菲斯最后一组实验中 小鼠注射 r型活细菌 加热后杀死的s型 细菌后死亡 从小鼠体内能分离出什么型的细菌 肺炎双球菌转化实验误区 误认为加热杀死的s型细菌可使所有r型细菌实现转化并非所有的r型细菌都转化为s型细菌 事实上转化的效率很低 并且转化受dna的纯度 两种细菌的亲缘关系 受体菌的状态等因素影响 因此只有少部分r型细菌被转化为s型细菌 问题2 艾弗里实验的目的 实验设计的思路 最后一组实验 dna dna酶 是否可以去掉 为什么 第三组 s型菌的dna dna水解酶 r型活细菌 和第一组 只有r型细菌 形成对照试验 从另一个角度进一步证明dna是遗传物质 这样更能体现实验的严谨性 总结 噬菌体增殖条件 模板 合成dna的原料 合成蛋白质的原料 场所 噬菌体的dna 宿主细胞内的脱氧核糖核苷酸 宿主细胞内的氨基酸 宿主细胞内 问题3 噬菌体的增殖的模板 原料和场所的来源 噬菌体侵染细菌的动态过程 动画 侵入别的细菌 侵入 合成 组装 释放 吸附 问题4 单独观察噬菌体的蛋白质和dna 应分别标记噬菌体的什么元素 如何获得 大肠杆菌 含35s标记的大肠杆菌 蛋白质含35s标记的噬菌体 含35s标记的培养基 噬菌体 大肠杆菌 含32p标记的大肠杆菌 dna含32p标记的噬菌体 含32p标记的培养基 噬菌体 噬菌体是寄生生活 离开或细胞不能生存 所以不能直接在培养基上培养 问题5 离心后 上清液中和沉淀物中分别含什么物质 放射性标记32p和35s应该在哪里 格里菲思 艾弗里和同事 赫尔希和蔡斯 物质提纯分离细菌培养技术 加热杀死的s型细菌作对照 s型细菌体内有转化因子 dna是遗传物质 rna是遗传物质 dna是遗传物质蛋白质不是遗传物质 直接将物质提纯分离各自观察 同位素标记将物质分开各自观察 直接将物质提纯分离各自观察 放射性同位素标记 物质提纯分离 单一变量 对照 问题6 科学家如何发现dna是主要的遗传物质的 分别从操作人 构思 技术手段 实验结论方面比较这几个实验异同 拓展延伸 dna和rna dna和rna dna rna dna dna dna rna 蓝藻 细菌等 噬菌体等大多数 aids hiv等 动物 植物等 深化理解攻克难点 1 实验结论中什么时候在遗传物质前加 主要的 这三个字 2 用35s标记的噬菌体侵染大肠杆菌 沉淀物中有放射性的原因 用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌 上清液中含放射性的原因 易失分点实验误差分析不到位而失分 1 用35s标记的噬菌体侵染大肠杆菌 沉淀物中有放射性的原因 由于搅拌不充分 有少量含35s的噬菌体吸附在细菌表面 随细菌离心到沉淀物中 2 用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌 上清液中含放射性的原因 保温时间过短 有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内 经离心后分布于上清液中 上清液中出现放射性 噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离 这一段保温时间过长 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代 经离心后分布于上清液 也会使上清液中出现放射性 必背知识点 1 噬菌体增殖场所是大肠杆菌细胞内 除噬菌体的dna做模板起指导作用外 其余的原料 场所 atp和相关酶全由大肠杆菌提供 2 标记噬菌体 先分别在含有放射性同位素35s和32p标记的培养基中培养细菌 再用培养的细菌培养t2噬菌体 分别得到蛋白质被35s标记和dna被32p标记的噬菌体 3 遗传物质是dna的生物为细胞生物和大多数病毒 遗传物质是rna的为少数病毒 如 艾滋病病毒 sars病毒 烟草花叶病毒 流感病毒 禽流感 丙肝等 a 典例1 2012 重庆理综 针对耐药菌日益增多的情况 利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注 下列有关噬菌体的叙述 正确的是 a 利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质b 以宿主菌dna为模板合成子代噬菌体的核酸c 外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成 使该细菌死亡d 能在宿主菌内以二分裂方式增殖 使该细菌裂解 模板 增殖过程 增殖过程 典例2 2011 江苏单科 关于 噬菌体侵染细菌的实验 的叙述 正确的是 a 分别用含有放射性同位素35s和放射性同位素32p的培养基培养噬菌体b 分别用35s和32p标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌进行长时间的保温培养c 用35s标记噬菌体的侵染实验中 沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致d 32p 35s标记的噬菌体侵染实验分别说明dna是主要的遗传物质 蛋白质不是遗传物质 c 标记噬菌体的方法 实验操作 实验结论分析 c 典例3 下列关于 dna是主要的遗传物质 的叙述中 正确的是 a 禽流感病毒的遗传物质是dna或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 不同类型生物的遗传物质 不同类型生物的遗传物质 不同类型生物的遗传物质 实验结论分析 实验 噬菌体侵染细菌实验 dna是主要的遗传物质 rna 少数病毒 绝大多数生物 证据 证据 烟草花叶病毒侵染细菌实验 结论 是遗传物质 是遗传物质 是遗传物质等不是遗产物质 肺炎双球菌转化 dna dna 蛋白质 rna dna 见word版活页训练 典例1 2011 广东理综 2 艾弗里和同事用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 3 2012 江苏单科 2 人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程 下列有关叙述正确的是 a 孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质b 噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力c 沃森和克里克提出在dna双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数d 烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是rna 生物体内的遗传物质 考向借鉴 他山之石4 2012 上海单科 11 赫尔希 a hershey 和蔡斯 m chase 于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了dna是遗传物质 这项实验获得成功的原因之一是噬菌体 a 侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞b 只将其dna注入大肠杆菌细胞中c dna可用15n放射性同位素标记d 蛋白质可用32p放射性同位素标记 典例2 1952年 噬菌体小组 的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和dna在侵染过程中的功能 请回答下列有关问题 1 他们指出 噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位一样 这句话指出了噬菌体作实验材料具有 的特点 2 通过 的方法分别获得被32p或35s标记的噬菌体 用标记的噬菌体侵染细菌 从而追踪在侵染过程中 变化 结构简单 只含有蛋白质和dna dna和蛋白质的位置 用含32p和35s的培养基分别培养大肠杆菌 再用噬菌体分别侵染被32p和35s标记的大肠杆菌 3 侵染一段时间后 用搅拌机搅拌 然后离心得到上清液和沉淀物 检测上清液中的放射性 得到如图所示的实验结果 搅拌的目的是 所以搅拌时间少于1min时 上清液中的放射性 实验结果表明当搅拌时间足够长以后 上清液中的35s和32p分别占初始标记噬菌体放射性的80 和30 证明 图中 被侵染细菌 的存活率曲线基本保持在100 本组数据的意义是作为对照组 以证明 否则细胞外 放射性会增高 4 本实验证明病毒传递和复制遗传特性中 起着重要作用 噬菌体和细菌分离 较低 细菌没有裂解 没有子代噬菌体释放出来 dna进入细菌 蛋白质没有进入细菌 32p dna 二 赫尔希 蔡斯的实验过程及结果1 实验思路及方法s是蛋白质特有的元素 p几乎都存在于噬菌体dna分子中 用放射性同位素32p和35s分别标记dna和蛋白质 直接地单独地观察它们各自的作用 3 侵染实验结果及分析由上表分析可知 噬菌体的dna是其亲代与子代之间联系的 桥梁 即 dna是遗传物质 结论 该实验可同时证明 1 dna分子具有相对稳定性 2 dna能自我复制 使前后代保持一定的连续性 3 dna能控制蛋白质的生物合成 但不能证明dna分子产生可遗传的变异 与肺炎双球菌转化实验的比较 四 生物的遗传物质1 烟草花叶病毒侵染烟草实验证明rna也是遗传物质 训练 下列关于 dna是主要的遗传物质 的叙述中 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 解析细胞 细胞核 细胞质 的遗传物质都是dna 大部分病毒的遗传物质也是dna 只有少数病毒的遗传物质是rna 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是遗传物质 但不能说明dna是主要的遗传物质 答案c 解析本题主要考查了人类对遗传物质本质的探究历程 孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律 但没有证实其化学本质 a不正确 在肺炎双球菌体外转化实验中提取的dna的纯度没有达到100 从单独 直接观察dna生理效应方面分析 说服力不如噬菌体侵染细菌的实验 b正确 沃森和克里克提出在dna双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数 c不正确 烟草花叶病毒感染烟草实验只说明烟草花叶病毒的遗传物质是rna d不正确 答案b 解析本题考查了通过噬菌体侵染细菌的实验 证明dna是遗传物质这一知识点 噬菌体的结构物质有蛋白质和dna 对蛋白质和dna进行标记要用特有元素35s和32p 不能用共有元素15n 故c项错误 蛋白质的组成元素中一般没有p 故d错误 噬菌体侵染细菌时把dna注入大肠杆菌中 而蛋白质外壳留在外面 这一特性将蛋白质和dna分离开 实验结果更科学 更准确 故b项正确 答案b 易失分点2未明确 标记 对象与实验结果的对应关系点拨 若用32p和35s标记病毒而宿主细胞未被标记 相当于间接地将核酸和蛋白质分开 只在子代病毒的核酸中有32p标记 若用32p和35s标记宿主细胞而病毒未被标记 则在子代病毒的核酸和外壳中均有标记元素 若用c h o n等标记病毒而宿主细胞未被标记 则只在子代病毒的核酸中有标记元素 若用c h o n等标记宿主细胞而病毒未被标记 则在子代病毒的核酸和外壳中均可找到标记元素 纠错演练1 2012 江西省丰 樟 高 宜四市联考 某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验 进行了以下4个实验 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 用15n标记的噬菌体侵染未标记的细菌 经过一段时间后离心 检测到以上4个实验中放射性的主要位置依次是 a 沉淀物 沉淀物 沉淀物和上清液 沉淀物和上清液b 沉淀物 上清液 沉淀物 沉淀物和上清液c 上清液 上清液 沉淀物和上清液 上清液d 沉淀物 沉淀物 沉淀物 沉淀物和上清液 解析在该实验中 沉淀物的主要成分是细菌 上清液的主要成分为噬菌体外壳 都直接对细菌进行了标记 放射性主要出现在沉淀物中 用32p只能标记噬菌体的dna 在该实验中 噬菌体的dna会进入细菌体内 放射性也主要出现在沉淀物中 用15n可以标记噬菌体的蛋白质外壳和dna 在该实验中 噬菌体的蛋白质外壳不会进入细菌体内 而dna可以进入细菌体内 故放射性会出现在上清液和沉淀物中 答案d 2 2012 山东临沂一模 16 用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌 经培养 搅拌 离心 检测 上清液的放射性占10 沉淀物的放射性占90 上清液带有放射性的原因可能是 a 离心时间过长 上清液中析出较重的大肠杆菌b 搅拌不充分 吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离c 噬菌体侵染大肠杆菌后 大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体d 32p标记了噬菌体蛋白质外壳 离心后存在于上清液中 解析噬菌体侵染大肠杆菌时 经过搅拌 离心 上清液是质量较轻的噬菌体 沉淀物是被侵染