高中生物 第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质课件 新人教版必修2(1).ppt

第3章基因的本质第1节dna是主要的遗传物质 教师参考 新课导入一 通过对细胞的有丝分裂 减数分裂和受精过程的学习 我们知道 在上述生理过程中染色体发生规律性的变化 染色体在生物的遗传和变异中具有重要作用 请问染色体的主要成分是什么 提示 蛋白质和dna 那么 这两种物质中 究竟哪一种是遗传物质呢 这一结论又是如何得出的呢 导入新课 新课导入二 请同学们说一说从外貌特征方面看和父母相似的特征有哪些 引出一个普遍的生物现象 生物的遗传 那么 控制遗传的物质是什么 科学家们是怎么得出结论的呢 导入课题 学习目标 1 了解 dna是主要的遗传物质 的探索过程 理解实验技术在证明dna是主要遗传物质中的作用 2 理解肺炎双球菌转化实验 噬菌体侵染细菌实验的实验设计思路 3 理解dna是主要遗传物质的含义 自主学习 课堂探究 自主学习读教材 学基础 一 对遗传物质的早期推测阅读教材p42 p43 完成以下问题 蛋白质 dna 选择 下列有关核酸的叙述中 正确的是 a 除病毒外 一切生物都有核酸存在b 核酸是由c h o p元素组成的化合物c 组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸d dna比蛋白质具有更高的热稳定性 并且能够自我复制 d 二 肺炎双球菌的转化实验阅读教材p43 p44 完成以下问题 1 肺炎双球菌的特点 光滑 粗糙 有 无 2 体内转化实验 格里菲思的实验 1 原理 可使小鼠患败血症死亡 2 实验过程及现象 s型细菌 3 结论 加热杀死的s型细菌中含有某种使r型活细菌转化为s型活细菌 思考 格里菲思的实验能否证明s型菌体内的哪种物质是转化因子 提示 否 由于格里菲思没有将细菌中各组分分开 所以他只能推测s型菌体内含有转化因子 转化因子 s型活细菌 s型活细菌 3 体外转化实验 艾弗里的实验 1 原理 从s型菌中提取出dna 蛋白质及荚膜多糖等 将其分别加入已培养了r型细菌的培养基中 结果发现 只有加入时 r型细菌才转化为s型细菌 2 过程 dna dna 3 结论 是使r型细菌产生稳定遗传变化的物质 判断 1 s型肺炎双球菌可以使小鼠患肺炎 2 格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明dna是遗传物质 3 在格里菲思的实验基础上 艾弗里通过实验证明了dna是主要的遗传物质 4 加热杀死的s型菌和活的r型菌混合注入小鼠体内 不会引起小鼠患败血症 dna 三 噬菌体侵染细菌实验阅读教材p44 p45 完成以下问题 1 t2噬菌体的结构与代谢 1 2 dna 蛋白质 寄生 遗传物质 大肠杆菌 2 实验方法 3 实验过程 1 标记细菌 用含的培养基培养得到含35s的大肠杆菌 用含的培养基培养得到含32p的大肠杆菌 2 标记噬菌体 噬菌体和混合培养 得到蛋白质外壳被标记的噬菌体 噬菌体和混合培养 得到dna被标记的噬菌体 放射性同位素标记法 35s 32p 含35s的大肠杆菌 35s 含32p的大肠杆菌 32p 3 侵染过程 含35s的噬菌体 细菌搅拌 离心 很高 很低 含32p的噬菌体 细菌搅拌 离心 很低 很高 4 实验结论噬菌体的遗传物质是 选择 下列有关赫尔希和蔡斯的 t2噬菌体侵染细菌实验 的叙述 正确的是 a 离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离b 该实验运用了同位素标记法和差速离心法c t2噬菌体与细菌所含的核酸中嘌呤总数都等于嘧啶总数d 32p标记的噬菌体侵染细菌的时间过长或过短 都会导致上清液放射性偏高 dna d 四 rna是遗传物质的实验证据阅读教材p46 完成以下问题 1 烟草花叶病毒的组成 2 侵染过程 3 结论烟草花叶病毒的遗传物质是 选择 烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明了它的遗传物质是 a dnab rnac dna和rnad 以上都不是 rna b 不感染病毒 感染病毒 五 生物的遗传物质阅读教材p46 完成以下问题 rna 判断 1 豌豆的遗传物质主要是dna 2 病毒的遗传物质都是rna 3 烟草花叶病毒的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸 4 真核生物 原核生物 部分病毒的遗传物质是dna 探究一 课堂探究解疑难 提能力 肺炎双球菌体内转化实验与体外转化实验的比较 教师参考 问题引领 1 体内转化实验是否证明dna是遗传物质 2 体内外转化实验中的巧妙之处在哪 两种转化之间有什么联系 典例1 下列关于肺炎双球菌转化实验的说法 正确的是 a 肺炎双球菌转化实验说明dna是主要的遗传物质b 将s型细菌的dna与r型细菌混合培养 r型细菌可全部转化为s型细菌c 艾弗里的体外转化实验对s型细菌中的物质进行了提纯和鉴定d 肺炎双球菌转化实验中 若给小鼠注射s型细菌的dna 则小鼠死亡 解析 肺炎双球菌的转化实验证明了dna是遗传物质 但不能证明dna是主要的遗传物质 将s型细菌的dna与r型细菌混合培养 只有少数的r型细菌可转化为s型细菌 艾弗里的体外转化实验对s型细菌中的物质进行了提纯和鉴定 分别进行实验 肺炎双球菌转化实验中 使小鼠死亡的是s型细菌 而不是s型细菌的dna 因此 若给小鼠注射s型细菌的dna 小鼠不会死亡 答案 c 备选例题 艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后 持反对观点者认为 dna可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜 而不是起遗传作用 已知s型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型 这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的 下列实验设计思路能反驳上述观点的是 a r型菌 抗青霉素的s型菌dna 预期出现抗青霉素的s型菌b r型菌 抗青霉素的s型菌dna 预期出现s型菌c r型菌 s型菌dna 预期出现s型菌d r型菌 s型菌dna 预期出现抗青霉素的s型菌 a 解析 r型菌 抗青霉素的s型菌dna 预期出现抗青霉素的s型菌 该实验证明细菌中的一些与荚膜形成无关的性状 如抗药性 也会发生转化 而且抗青霉素的s型菌dna中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因 因此 该实验结果表明上述对艾弗里所得结论的怀疑是错误的 题组演练 1 格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验 关于实验的结论不正确的是 a 说明了r型活菌是无毒性的b 说明了加热杀死的s型细菌是无毒性的c 说明了肺炎双球菌的遗传物质是dnad 说明了r型活菌在一定条件下能够转化为s型菌 解析 格里菲思实验仅仅提出了 转化因子 的存在 没有证明 转化因子 遗传物质 是什么 c 2 2017 江苏江阴期中 将分离后的s型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质外壳与r型无荚膜的肺炎双球菌混合注入小白鼠体内 小白鼠不死亡 从体内分离出来的依然是r型肺炎双球菌 将分离后的s型肺炎双球菌的dna与r型肺炎双球菌混合注入小白鼠体内 则小白鼠死亡 并从体内分离出了s型有荚膜肺炎双球菌 以上实验说明了 a s型菌的dna可诱导r型菌转化为s型菌 说明了dna是遗传物质b r型菌的蛋白质外壳可诱导s型菌转化为r型菌c r型菌的dna可使小鼠死亡d r型和s型肺炎双球菌可以相互转化 解析 s型细菌的dna可诱导r型细菌转化为s型 说明了dna是遗传物质 s型细菌的蛋白质外壳不能诱导r型细菌转化为s型 r型菌的dna不能使小鼠死亡 以上实验说明r型细菌能转化为s型细菌 不能说明r型和s型肺炎双球菌可以相互转化 a 探究二 教师参考 问题引领 1 噬菌体的组成成分是什么 用噬菌体做实验材料有什么优点 2 分别标记什么元素才能达到实验目的 3 如何完成对噬菌体的同位素标记 4 该实验的设计思路是什么 与肺炎双球菌体外转化实验的设计思路相同吗 噬菌体侵染细菌实验分析 1 噬菌体侵染细菌的过程 2 实验过程及结论分析 3 上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析 1 用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌 上清液中有少量放射性的原因 保温时间过短 部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内 经离心后分布于上清液中 使上清液出现放射性 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 也会使上清液的放射性含量升高 2 用35s标记的噬菌体侵染大肠杆菌 沉淀物中也有少量放射性的原因 由于搅拌不充分 有少量含35s的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面 随大肠杆菌离心到沉淀物中 使沉淀物中出现少量的放射性 4 肺炎双球菌体外转化和噬菌体侵染细菌实验比较 典例2 若1个35s标记的大肠杆菌被1个32p标记的噬菌体侵染 裂解后所释放的噬菌体中 a 只有35sb 只有32pc 一定有35s 可能有32pd 一定有32p 可能有35s 解析 噬菌体在侵染细菌时 只将自身的dna注射到细菌菌体中 蛋白质外壳留在细菌体外 由于dna是半保留复制的 因此亲代噬菌体被32p标记的那两条dna链存在于某两个子代噬菌体中 而细菌中没有32p标记 因此子代噬菌体中始终只有两个子代dna分子有32p标记 由于子代噬菌体的蛋白质是以细菌体内的原料合成的 而大肠杆菌被35s标记 因此合成的噬菌体的蛋白质外壳均有35s标记 因此子代噬菌体一定有35s 可能有32p 答案 c 方法透析噬菌体中的放射性元素分析 备选例题 2017 江苏联盟大联考 1952年 赫尔希和蔡斯用32p或35s标记t2噬菌体 并分别与无标记的细菌混合培养 经过一定时间保温后再搅拌 离心得到了上清液和沉淀物 并检测放射性 与此实验相关的叙述不正确的是 a 搅拌不充分会使含35s标记组沉淀物的放射性偏高b 保温时间过长会使含32p标记组上清液的放射性偏低c 实验所获得的子代噬菌体均不含35s而部分可含有32pd 实验目的是研究t2噬菌体的遗传物质是dna还是蛋白质 b 解析 35s标记的是噬菌体的蛋白质外壳 噬菌体侵染细菌时 蛋白质外壳留在外面 如果搅拌不充分 蛋白质外壳与细菌不分开 会使35s标记组沉淀物的放射性偏高 如果保温培养时间过长 部分被侵染的大肠杆菌会裂解 从而导致32p标记组上清液中的放射性偏高 由于35s标记的蛋白质外壳留在外面 dna分子复制是半保留复制 所以实验所获得的子代噬菌体不含35s而部分可含有32p 实验目的是通过对照实验 研究遗传物质是dna还是蛋白质 题组演练 1 2017 辽宁六校月考 用含15n 35s 32p的噬菌体侵染不含放射性元素的细菌 则释放出来的子代噬菌体中 a dna中含有32p 蛋白质中含有35sb 大多数噬菌体含有15n 32pc 少数噬菌体含有15n 32pd 全部含有35s c 解析 用含15n 35s 32p的噬菌体去侵染不含放射性元素的细菌 其中亲代噬菌体的蛋白质中含15n和35s 噬菌体的dna中含15n和32p 因此噬菌体侵染细菌时 由于只有dna进入细菌中并作为模板控制子代噬菌体dna的合成 而合成子代噬菌体所需的原料均由不含放射性元素的细菌提供 因此子代噬菌体外壳中不含35s 但由于dna复制方式为半保留复制 因此子代噬菌体只有少数含有15n和32p 2 2017 河北武邑期末 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15 沉淀物的放射性占85 上清液带有放射性的原因可能是 a 噬菌体侵染大肠杆菌后 大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体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 离心时间过长 上清液中析出较重的大肠杆菌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 32p标记的是dna 在侵染时头部的dna进入细菌 理论上放射性应在沉淀物中 而现在上清液中也有放射性 有可能是侵染后大肠杆菌裂解释放出了子代噬菌体 噬菌体较轻 经搅拌离心后出现在上清液中 如果搅拌不充分应是在沉淀物中 离心时间过长时 大肠杆菌是不会出现在上清液中的 a 知识回