高中生物 第三章 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.ppt

第1节dna是主要的遗传物质 第3章基因的本质 学习导航1 阅读教材 了解人类对遗传物质的早期猜测 2 结合教材图文 分析肺炎双球菌的转化实验 3 结合教材图3 6 分析噬菌体侵染细菌的实验 归纳实验结论 4 归纳dna是生物主要的遗传物质 重难点击1 肺炎双球菌的转化实验 2 噬菌体侵染细菌的实验 课堂导入从图中我们可以看出 亲属之间在某些方面上具有一定的相似性 这就是我们平常所说的遗传 其实 早在公元前3世纪 吕氏春秋 中就记载着 夫种麦而得麦 种稷而得稷 人不怪也 也就是我们常说的 种瓜得瓜 种豆得豆 正是生物的遗传特性 才使生物界的物种能够保持相对稳定 那么生物之间的这种相似性是由什么物质起作用 而在亲子代之间连续传递的呢 本节课我们就一起学习生物的遗传物质 一 肺炎双球菌的转化实验 当堂检测 二 噬菌体侵染细菌的实验 内容索引 三 生物的遗传物质 一 肺炎双球菌的转化实验 基础梳理 1 对遗传物质的早期推测20世纪20年代 大多数科学家认为是生物体的遗传物质 20世纪30年代 人们认识到的重要性 但是认为是遗传物质的观点仍占主导地位 2 肺炎双球菌类型 蛋白质 dna 蛋白质 光滑 粗糙 有 无 3 体内转化实验 格里菲思的实验 1 实验过程及现象 不死亡 死亡 s型活细菌 不死亡 死亡 s型活细菌 2 结论 加热杀死的s型细菌中含有某种 将r型活细菌转化为s型活细菌 转化因子 4 体外转化实验 艾弗里的转化实验 1 实验结果及现象 2 结论 是使r型细菌产生稳定遗传变化的物质 r型菌 s型菌 dna 格里菲思将加热杀死的s型细菌与r型活细菌混合后 注射到小鼠体内 小鼠死亡 并从死亡小鼠体内分离到了活的s型菌 请分析 1 已知在80 100 温度范围内 蛋白质将失去活性 dna的结构也会被破坏 但当温度降低到55 左右时 dna的结构会恢复 但蛋白质却不能恢复 由此我们可以推断 在格里菲思的实验中 加热杀死的s型细菌中的 转化因子 应该是哪种物质 答案是dna 问题探究 答案 答案r型细菌被小鼠的免疫系统所杀灭 1 从免疫学角度解释曲线ab段下降的原因是什么 答案加热杀死的s型细菌的dna将r型细菌转化为s型活细菌 2 s型活细菌是怎样产生的 2 研究表明 小鼠体内的两种细菌含量变化如图所示 答案有毒的s型细菌在小鼠体内增殖 导致小鼠的免疫力降低 r型细菌 s型细菌数量都增加 3 s型细菌是有毒性的 据此推测曲线bc段上升的原因是什么 答案 知识整合 加热杀死的s型细菌和r型活细菌一起注射到小鼠体内时 开始时r型细菌被小鼠的免疫系统所杀灭 数量下降 随着s型细菌的dna将r型细菌转化为s型活细菌 s型活细菌逐渐增多 毒性导致小鼠的免疫力降低 r型细菌 s型细菌数量都增加 解析蛋白质的热稳定性较dna差 且不能复制 故选c项 其他选项所述的蛋白质的特点 与遗传物质应具备的特征一致 可作为判断为遗传物质的理由 拓展应用 1 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储存大量遗传信息 答案 解析 2 艾弗里及其同事用r型和s型肺炎双球菌进行实验 结果如表所示 由表可知 a 不能证明s型细菌的蛋白质不是转化因子b 说明s型细菌的荚膜多糖有酶活性c 和 说明s型细菌的dna是转化因子d 说明dna是主要的遗传物质 答案 解析 解析第 组实验说明蛋白质和荚膜多糖与r型细菌转化为s型细菌无关 a b项错误 第 组实验说明dna与r型细菌转化为s型细菌有关 第 组实验说明dna被水解后的产物不能使r型细菌转化为s型细菌 c项正确 只能说明dna是遗传物质 而不能说明dna是主要的遗传物质 d项错误 肺炎双球菌转化实验的几个易错点 1 转化过程中并不是所有的r型细菌都被转化成s型细菌 而只是小部分r型细菌被转化成s型细菌 2 加热杀死s型细菌的过程中 其蛋白质变性失活 但是其内部的dna在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性 3 体内转化实验结论是s型细菌体内有 转化因子 没有证明 转化因子 是dna 体外转化实验进一步证明 转化因子 是dna 二 噬菌体侵染细菌的实验 基础梳理 1 实验者 2 实验方法 法 3 实验材料 t2噬菌体 如图所示 赫尔希和蔡斯 放射性同位素标记 dna 蛋白质 4 实验过程 1 标记t2噬菌体 大肠杆菌 大肠杆菌 噬菌体 噬菌体 2 侵染细菌 高 低 低 高 5 实验分析 1 t2噬菌体侵染细菌时 进入到细菌的细胞中 而留在外面 2 子代t2噬菌体的各种性状是通过来遗传的 6 实验结论 才是真正的遗传物质 dna 蛋白质外壳 亲代的dna dna 结合上述实验过程分析 1 标记噬菌体时 为什么不能直接用含35s和32p的普通培养基来培养t2噬菌体 答案噬菌体营寄生生活 不能直接用培养基培养噬菌体 问题探究 答案 2 能否用14c和18o标记噬菌体 能否用32p和35s同时标记噬菌体 答案不能 因为dna和蛋白质都含c和o 不能用32p和35s同时标记噬菌体 3 实验中搅拌的目的是什么 答案目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 答案离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒 离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌 4 实验中离心的目的是什么 离心管的上清液和沉淀物中分别是什么 答案搅拌不充分 有少量35s的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面 随细菌离心到沉淀物中 5 用35s标记的噬菌体侵染大肠杆菌时 发现沉淀物中放射性也较高 可能是什么原因造成的 答案 答案 1 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 2 保温时间过长 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代 经离心后分布于上清液中 6 用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌时 发现上清液中放射性也较高 可能是什么原因造成的 答案 知识整合 噬菌体营寄生生活 不能直接用培养基培养噬菌体 搅拌是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 经过离心 噬菌体颗粒到了上清液中 大肠杆菌留在沉淀物中 如果搅拌不充分 有少量35s的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面 会随细菌离心到沉淀物中 保温时间要适当 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 时间过长 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代 经离心后分布于上清液中 拓展应用 3 为证明蛋白质和dna究竟哪一种是遗传物质 赫尔希和蔡斯做了 t2噬菌体侵染大肠杆菌 的实验 t2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内 下图中亲代噬菌体已用32p标记 a c中的方框代表大肠杆菌 下列关于本实验及病毒 细菌的叙述正确的是 a 图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的 其内的营养成分中要加入32p标记的无机盐b 若要达到实验目的 还要再设计一组用35s标记噬菌体的实验 两组相互对照c 噬菌体的遗传不遵循基因分离定律 而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律d 若本组实验b 上清液 中出现放射性 则不能证明dna是遗传物质 答案 解析 解析由题干信息可知 图中亲代噬菌体已用32p标记 则锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记 要证明dna是遗传物质 还应设计一组用35s标记噬菌体的实验 二者为相互对照实验 大肠杆菌是原核生物 其遗传不遵循基因分离定律 若本组实验b 上清液 中出现放射性 可能是实验时间较长 大肠杆菌裂解导致的 也可能是部分噬菌体的dna未侵入大肠杆菌 经搅拌 离心到上清液中 4 如果用15n 32p 35s共同标记噬菌体后 让其侵染大肠杆菌 在产生的子代噬菌体的组成结构中 能够找到的标记元素为a 在外壳中找到15n和35sb 在dna中找到15n和32pc 在外壳中找到15nd 在dna中找到15n 32p和35s 答案 解析 解析用15n 32p 35s共同标记噬菌体 15n标记了噬菌体的dna和蛋白质外壳 32p标记了噬菌体的dna 35s标记了噬菌体的蛋白质外壳 噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面 dna进入细菌内部 在细菌中以噬菌体dna为模板 利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和dna 由于dna复制 故在子代噬菌体中能找到15n和32p标记的dna 不能找到35s和15n标记的蛋白质 二看法 判断子代噬菌体标记情况 三 生物的遗传物质 3 结论 烟草花叶病毒的遗传物质是 不是 2 绝大多数生物的遗传物质是 只有极少数生物的遗传物质是 因此 是主要的遗传物质 基础梳理 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 蛋白质 rna 不感染病毒 rna 感染病毒 rna 蛋白质 dna rna dna 1 人 噬菌体 烟草花叶病毒及大肠杆菌的遗传物质分别是什么 答案分别是dna dna rna dna 问题探究 答案 2 下列有关遗传物质的叙述 哪些说法是正确的 dna是所有生物的遗传物质 核酸是一切生物的遗传物质 酵母菌的遗传物质主要是dna 病毒的遗传物质是dna或rna 艾滋病病毒的遗传物质是dna或rna 答案 答案磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 3 蚕豆细胞内的遗传物质彻底水解的产物有哪些 答案 知识整合 细胞生物同时含有dna和rna 其中dna是遗传物质 病毒只含有一种核酸 含有dna 如噬菌体 的 dna是遗传物质 含有rna 艾滋病病毒 烟草花叶病毒等 的 rna是遗传物质 拓展应用 5 烟草花叶病毒 tmv 和车前草病毒 hrv 都能感染烟叶 但二者致病病斑不同 如图所示 下列说法中不正确的是 a a过程表示用tmv的蛋白质外壳感染烟叶 结果说明tmv的蛋白质外壳没有侵染作用b b过程表示用hrv的rna单独接种烟叶 结果说明具有侵染作用c c d两过程表示用tmv的外壳和hrv的rna组合成的 杂种病毒 接种烟叶 结果说明该 杂种病毒 有侵染作用 表现病症为烟叶感染车前草病毒的症状 并能从中分离出车前草病毒d 该实验证明只有车前草病毒的rna是遗传物质 蛋白质外壳和烟草花叶病毒的rna不是遗传物质 解析由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的rna侵染烟叶 因此无法证明烟草花叶病毒的rna不是遗传物质 答案 解析 6 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 答案 解析 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 初步水解后产生4种核糖核苷酸 课堂小结 dna dna rna dna 当堂检测 1 在肺炎双球菌的转化实验中 在培养有r型细菌的1 2 3 4四支试管中 依次加入从s型活细菌中提取的dna dna和dna酶 蛋白质 多糖 经过培养 检查结果发现试管内仍然有r型细菌的是 2 3 4 5 1 答案 解析 a 3和4b 1 3和4c 2 3和4d 1 2 3和4 解析2 3 4三支试管内只有r型细菌 因为没有s型细菌的dna 所以都不会发生转化 1号试管因为有s型细菌的dna 所以会使r型细菌发生转化 但是发生转化的r型细菌只是一部分 故试管内仍然有r型细菌存在 2 3 4 5 1 2 在探索遗传物质的过程中 赫尔希和蔡斯做了t2噬菌体侵染细菌的实验 下列有关叙述正确的是a 用32p 35s标记同一组t2噬菌体的dna和蛋白质b 该实验的步骤是标记 培养 搅拌 离心 检测c 用含有充足有机物的完全培养基培养t2噬菌体d 该实验证明了dna是主要的遗传物质 答案 2 3 4 1 5 解析 2 3 4 1 5 解析32p 35s分别标记不同组t2噬菌体的dna和蛋白质 a错误 该实验先标记噬菌体 然后用标记的噬菌体侵染大肠杆菌培养噬菌体 之后进行搅拌和离心 最后检测上清液和沉淀物的放射性 b正确 t2噬菌体只能用活的细胞培养 不能用培养基培养 c错误 该实验证明了dna是遗传物质 而不能证明dna是主要的遗传物质 2 3 4 1 5 3 噬菌体在繁殖过程中所利用的原料是a 细菌的核苷酸和氨基酸b 自身的核苷酸和细菌的氨基酸c 自身的核苷酸和氨基酸d 自身的氨基酸和细菌的核苷酸 答案 解析 解析噬菌体只能寄生在活的细胞中 在繁殖过程中以自己的遗传物质为模板 用宿主细胞的核苷酸和氨基酸作原料 进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成 a正确 2 3 4 1 5 4 下列有关核酸与遗传物质关系的叙述 不正确的是a dna是绝大多数生物的遗传物质b 有些生物的遗传物质是rnac 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d 核酸是所有生物的遗传物质 其中dna是主要的遗传物质 答案 解析 解析具有细胞结构的生物含有dna和rna两种核酸 但dna是遗传物质 病毒只含有dna或rna一种核酸 其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质 总之 大多数生物的遗传物质是dna 即dna是主要的遗传物质 5 下图是噬菌体侵染细菌示意图 请回答下列问题 2 3 4 1 5 答案 解析 1 噬菌体侵染细菌的正确顺序应是 2 图中d表明噬菌体侵染细菌时 留在细菌外的是 注入细菌体内的物质是 3 图中e表明 4 噬菌体侵染细菌实验得出了 是遗传物质的结论 bdaec 蛋白质外壳 噬菌体dna 噬菌体复制完成 产生性状完全相同的噬菌