浙科版必修2 第三章 第一节 核酸是遗传物质的证据 课件（44张）.pptx

第三章遗传的分子基础 第一节核酸是遗传物质的证据 学习目标 1 概述噬菌体侵染细菌的实验 体会实验方法与技术的多样性 2 概述肺炎双球菌的转化实验 感悟实验的严密性和逻辑的严谨性 3 简述烟草花叶病毒的感染和重建实验 认同模型法是进行科学研究的重要方法 内容索引 新知导学 达标检测 新知导学 一 噬菌体侵染细菌的实验 1 染色体的化学成分 rna 蛋白质 组蛋白非组蛋白 2 噬菌体侵染细菌的实验 1 实验材料 t2噬菌体 结构 构成的外壳分子位于头部内 特点 专门寄生在体内的病毒 dna 蛋白质 dna 细菌 2 实验思路 用不同的放射性同位素分别标记和 直接单独地去观察它们的作用 3 实验过程 蛋白质 dna 含放射性物质 离心 检测 几乎不含放射性物质 含放射性物质 4 实验说明及结论 无 无 有 有 dna是遗传物质 归纳总结 1 含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养 因为病毒营专性寄生生活 故应先培养细菌 再用细菌培养噬菌体 2 该实验不能标记c h o n这些dna和蛋白质共有的元素 否则无法将dna和蛋白质区分开 3 35s 标记蛋白质 和32p 标记dna 不能同时标记在同一噬菌体上 因为放射性检测时只能检测到存在部位 不能确定是何种元素的放射性 4 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 细菌留在沉淀物中 5 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 也会使上清液出现放射性 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大肠杆菌表面 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 例1 2018 杭州模拟 下列关于 t2噬菌体侵染细菌实验 的叙述错误的是a 用含32p的化合物培养大肠杆菌后 大肠杆菌中只有核酸含32pb 要用32p标记噬菌体 可用含32p的细菌培养噬菌体c 35s标记的噬菌体侵染细菌后 不搅拌就离心所得沉淀中有放射性d 若t2噬菌体的壳体也进入细菌 则无法证明dna是遗传物质 答案 解析 解析细胞中含p的化合物有核酸 磷脂等 所以用含32p的化合物培养大肠杆菌后 大肠杆菌中不只是核酸含32p a错误 t2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒 不能用培养基直接培养 要用32p标记噬菌体 可用含32p的细菌培养噬菌体 b正确 35s标记的是噬菌体的蛋白质外壳 噬菌体侵染细菌后 搅拌使蛋白质外壳与细菌分开 所以不搅拌就离心所得沉淀中有放射性 c正确 若t2噬菌体的壳体也进入细菌 则细菌中含有噬菌体的dna和蛋白质 因而无法证明dna是遗传物质 d正确 例2如果用15n 32p 35s共同标记噬菌体后 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 答案 解析 方法点拨 二看法 判断子代噬菌体标记情况 二 肺炎双球菌转化实验 1 肺炎双球菌 光滑 粗糙 有荚膜 无荚膜 有毒性 无毒性 2 活体细菌转化实验 1 实验过程和现象 2 结论 加热杀死的s型菌有某种物质 转化因子 能使r型活菌转化成活的菌 死亡 存活 存活 死亡 s型 不能转化 蛋白质 dna 能转化 不能转化 不能转化 3 特点 dna纯度越高 转化效率就 4 实验结论 是遗传物质 3 离体细菌转化实验 1 实验材料 r型菌 s型菌 2 实验过程及结果 越高 dna 归纳总结 1 肺炎双球菌活体细菌转化实验和离体细菌转化实验的比较和分析 2 实验拓展分析 1 加热杀死s型菌的过程中 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 2 r型菌转化成s型菌的实质是s型菌dna与r型菌dna实现重组 表现出s型菌的性状 3 转化后形成的s型菌的性状可以遗传下去 说明s型菌的dna是遗传物质 例3利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验 各组肺炎双球菌先进行如右图所示的处理 再培养一段时间后注射到不同小鼠体内 相关说法不正确的是 答案 解析 a 通过e f对照 能说明 转化因子 是dna而不是蛋白质b f组可以分离出s型和r型两种肺炎双球菌c 由该实验可证明dna是主要的遗传物质d b c f三组中的菌均可导致小鼠死亡 解析从图示实验过程看出 通过e f对照 能说明 转化因子 是dna而不是蛋白质 f组加入了s型菌的dna 可以分离出s型和r型两种肺炎双球菌 图中实验不能说明dna是主要的遗传物质 a组经煮沸 d组和e组均为r型菌 都不能导致小鼠死亡 而b c组是s型菌 f组的r型菌有一部分被转化成了s型菌 均可使小鼠死亡 特别提醒 dna是主要的遗传物质是针对整个生物界而言的 在肺炎双球菌转化实验中 由于受dna纯度等因素影响 只有少部分r型菌转化为s型菌 但这些少量的细菌可通过大量繁殖后使小鼠死亡 例4 2017 浙江4月选考 肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示 下列叙述正确的是 a s型肺炎双球菌的菌落为粗糙的 r型肺炎双球菌的菌落是光滑的b s型菌的dna经加热后失活 因而注射s型菌后的小鼠仍存活c 从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有s型菌而无r型菌d 该实验未证明r型菌转化为s型菌是由s型菌的dna引起的 答案 解析 解析s型肺炎双球菌的菌落为光滑的 r型肺炎双球菌的菌落是粗糙的 a错误 s型菌的蛋白质经过加热后已经失活 但其dna经加热后没有失去活性 b错误 s型菌中的dna能将部分r型菌转化为s型菌 因此从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌有s型菌和r型菌 c错误 该实验证明s型菌中存在某种转化因子 能将r型菌转化为s型菌 但不能证明r型菌转化为s型菌是由s型菌的dna引起的 d正确 三 烟草花叶病毒的感染和重建实验 1 烟草花叶病毒的组成成分 和 2 实验过程 1 烟草花叶病毒的蛋白质烟草 烟草 2 烟草花叶病毒的rna烟草 烟草 3 烟草花叶病毒rna rna酶烟草 烟草 4 tmva蛋白质 tmvbrna 重建病毒烟草 从烟草中能分离出后代 5 tmvb蛋白质 tmvarna 重建病毒烟草 从烟草中能分离出后代 3 结论 烟草花叶病毒的遗传物质是 rna 蛋白质 不患病 患病 不患病 tmvb tmva rna 归纳总结 不同生物的遗传物质 例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草 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单独感染烟草 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 接种烟草 结果说明该 杂种病毒 有侵染作用 表现病症为烟草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侵染烟草 因此无法证明烟草花叶病毒的rna不是遗传物质 答案 解析 例6 2018 温州模拟 下列关于遗传物质的说法 错误的是a 原核生物的遗传物质是rnab 真核生物的遗传物质是dnac 烟草花叶病毒的遗传物质是rnad 逆转录病毒的遗传物质是rna解析原核细胞的遗传物质是dna a错误 真核生物的遗传物质是dna b正确 烟草花叶病毒只有rna一种核酸 其遗传物质是rna c正确 逆转录病毒只有rna一种核酸 其遗传物质是rna d正确 答案 解析 特别提醒 对探索遗传物质的经典实验的4点总结 1 核酸是一切生物的遗传物质 2 有细胞结构的生物含有dna和rna两种核酸 但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是dna 3 病毒只含一种核酸 因此病毒的遗传物质是dna或rna 4 只有针对 所有生物 时 才可称 dna是主要的遗传物质 否则 针对任何一种生物 其遗传物质均无 主要 之说 任何生物的遗传物质都是 唯一 的核酸 要么为dna 无dna时为rna 学习小结 离体细菌转化 肺炎双球菌 噬菌体 达标检测 1 为研究噬菌体侵染细菌的详细过程 你认为同位素标记的方案应为a 用14c或3h培养噬菌体 再去侵染细菌b 用18o或32p培养噬菌体 再去侵染细菌c 将一组噬菌体用32p和35s标记d 一组用32p标记dna 另一组用35s标记蛋白质外壳解析用32p和35s分别标记dna和蛋白质外壳 35s仅存在于噬菌体的蛋白质外壳中 32p仅存在于噬菌体的dna中 而14c 18o 3h在蛋白质和dna中都含有 无法区分是哪一种成分发挥作用 同时用32p 35s标记蛋白质和dna 沉淀物和上清液中都有放射性 也无法判断是哪一种成分发挥作用 1 2 3 4 5 答案 解析 2 2017 嘉兴一中期末 下列关于探索核酸是遗传物质实验的叙述中 错误的是a 噬菌体侵染细菌的实验中 离心后细菌主要存在于沉淀中b 肺炎双球菌活体转化实验 证明了s型菌中有某种 转化因子 c 肺炎双球菌离体转化实验 证明了s型菌的dna可使小鼠患败血症d 烟草花叶病毒的感染和重建实验 证明了rna是遗传物质 答案 解析 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 解析噬菌体侵染细菌的实验中 离心后较轻的噬菌体蛋白质外壳分布在上清液中 较重的细菌存在于沉淀中 a正确 肺炎双球菌活体转化实验 证明了s型菌中有某种 转化因子 能将r型菌转化为s型菌 b正确 肺炎双球菌离体转化实验 证明了s型菌的dna可使r型菌转化为s型菌 s型菌可使小鼠患败血症死亡 c错误 烟草花叶病毒的感染和重建实验 证明了rna是遗传物质 d正确 3 科学家在证明遗传物质是dna的实验中 将从s型活菌中提取的dna用dna酶进行了处理 并将处理后的dna与r型菌混合培养 结果发现培养基上仅有r型菌生长 设置本实验步骤的目的是a 证明r型菌生长不需要dnab 与 以s型菌的dna与r型菌混合培养 的实验形成对照c 补充r型菌生长所需要的营养物质d 直接证明s型菌的dna不是促进r型菌转化的因素解析本实验中真正的实验组是s型活菌中提取的dna与r型菌混合培养 结果发现培养基上有r型菌和s型菌共同生长 为证明dna的作用 设置了一系列对照实验 本题实验即是其中之一 以进一步证明实验结论 答案 解析 1 2 3 4 5 4 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种脱氧核苷酸解析豌豆的遗传物质只有dna a错误 酵母菌的遗传物质dna主要分布在染色体上 细胞质中也有 b正确 t2噬菌体的遗传物质是dna 不含s元素 c错误 hiv的遗传物质是rna 初步水解后产生4种核糖核苷酸 d错误 答案 解析 1 2 3 4 5 答案 1 2 3 4 5 5 在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中 用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌 在理论上 上清液中不含放射性 下层沉淀物中具有很高的放射性 而实验的实际最终结果显示 在离心上层液体中 也具有一定的放射性 而下层的放射性强度比理论值略低 1 在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中 采用的实验方法是 解析噬菌体侵染细菌实验中 采用的实验方法是同位素标记法 解析 同位素标记法 同位素示踪法 答案 1 2 3 4 5 2 在理论上 上清液放射性应该为0 其原因是 解析在dna中含有p元素 蛋白质中没有 故32p只能进入噬菌体的dna中 在侵染过程中 由于噬菌体的dna全部注入大肠杆菌 离心后 上清液中是噬菌体的蛋白质外壳 沉淀物中是被侵染的大肠杆菌 因此理论上 上清液中没有放射性 解析 理论上讲 噬菌体已将 含32p的dna全部注入大肠杆菌内 上清液中只含噬菌体的蛋白质外壳 答案 1 2 3 4 5 3 由于实验数据和理论数据之间有较大的误差 由此对实验过程进行误差分析 在实验中 从噬菌体和大肠杆菌混合培养 到用离心机分离 这一段时间如果过长 会使上清液的放射性含量升高 其原因是 在实验中 如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内 将 填 是 或 不是 误差的来源 理由是 解析 噬菌体在大肠 杆菌内增殖后释放出来子代噬菌体 经离心后分布于上清液中 是 没有侵入到大肠杆菌的 噬菌体经离心后分布于上清液中 使上清液具有放射性 解析从噬菌体和大