浙科版必修2 第三章第一节 核酸是遗传物质的证据 课件（33张）.ppt

第三章遗传的分子基础 第三章遗传的分子基础 第一节核酸是遗传物质的证据 第三章遗传的分子基础 学习导航 1 通过 活动 资料分析 噬菌体侵染细菌的实验 概述噬菌体侵染细菌的过程 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 认同模型是进行科学研究的重要方法 一 染色体结构与功能1 结构 由 rna和 组成 其中蛋白质又分为 和 2 功能 是 的载体 dna 蛋白质 组蛋白 非组蛋白 遗传物质 二 dna是遗传物质的直接证据1 噬菌体侵染细菌的实验 1 实验过程 同位素标记法 用放射性同位素 标记了一部分噬菌体的蛋白质 用放射性同位素 标记另一部分噬菌体的dna 然后 用两种被标记的t2噬菌体分别去侵染细菌 当t2噬菌体在细菌体内大量繁殖后 对标记物质进行检测 结果表明 大多数35s标记的噬菌体在感染细菌时 放射性蛋白质附着在宿主细胞的外面 32p标记的噬菌体感染细菌时 放射性同位素主要进入宿主细胞内 并且能在子代噬菌体中检测到 2 实验结论 是噬菌体的遗传物质 35s 32p 32p dna 2 肺炎双球菌的转化实验 1 活体细菌转化实验 过程及现象 把加热杀死的s型菌和活的无毒r型菌混合后一起注射到小鼠体内 发现很多小鼠患败血症致死 从患病致死的小鼠血液中分离出活的 无论是活的r型菌还是死的s型菌 分别注射到小鼠体内都不能使小鼠患败血症 由此可见 s型菌中的 转化因子 进入r型菌体内 引起r型菌稳定的遗传变异 结论 加热杀死的s型菌中含有 能将r型菌转化为活的s型菌 s型菌 转化因子 2 离体细菌转化实验 过程及现象 从活的s型菌中抽提 蛋白质和荚膜物质 分别与活的r型菌混合培养 只有加入 时 r型菌才能转化为s型菌 若用dna酶处理dna样品 就不能使r型菌发生转化 并且dna纯度越高 转化效率就 结论 是遗传物质 dna dna 越高 dna 不感染 感染 b型 a型 不感染 2 结论 烟草花叶病毒的遗传物质是 rna 1 离体肺炎双球菌转化实验结果证明s型细菌中是哪种物质导致r型细菌转化的 说明什么问题 2 噬菌体dna复制的场所在哪里 3 噬菌体侵染细菌实验的观察指标是什么 提示 1 dna 说明转化因子是dna dna是遗传物质 而不是蛋白质等其他物质 2 所寄生细菌的细胞内 3 放射性存在位置 噬菌体侵染细菌的实验分析 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 直接单独地观察它们的作用 2 侵染过程及特点 1 过程 噬菌体侵染细菌要经过吸附 注入核酸 合成 组装 释放五个过程 2 特点 进入细菌体内的是噬菌体的dna 噬菌体蛋白质留在外面不起作用 3 结果及分析 含32p噬菌体 细菌 悬浮液中无32p 32p主要分布在宿主细胞内 在子代噬菌体中检测到32p 32p dna进入了宿主细胞内 含35s噬菌体 细菌 宿主细胞内无35s 35s主要分布在悬浮液中 35s 蛋白质外壳未进入宿主细胞 留在外面 4 结论 dna是遗传物质 如果用3h 15n 32p 35s标记噬菌体后 让其侵染细菌 在产生的子代噬菌体的结构成分中 能够找到的放射性元素为 a 可在外壳中找到15n和35s 3hb 可在dna中找到3h 15n 32pc 可在外壳中找到15n和35sd 可在dna中找到15n 32p 35s b 解析 3h 15n既可标记在噬菌体的dna分子上 又可标记在噬菌体的蛋白质外壳上 而32p只能标记在噬菌体的dna分子上 35s只能标记在噬菌体的蛋白质外壳上 因为在噬菌体侵染细菌的过程中 只有其dna进入了细菌细胞 蛋白质外壳没有进入 子代噬菌体的dna和蛋白质外壳大都以细菌的成分为原料合成 所以在产生的子代噬菌体的结构成分中 只能找到噬菌体的dna分子上带3h 15n和32p 完全没有35s 方法规律小结 1 噬菌体侵染细菌实验中必须分两组分别标记 不能同时对噬菌体既用35s标记又用32p标记 2 该实验不能标记c h o n这些dna和蛋白质共有的元素 3 上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析 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 a 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 b 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 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 使沉淀物中出现少量的放射性 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 d 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 3h 18o在蛋白质和dna中都含有 无法区别是哪一种成分发挥作用 同时用32p 35s标记蛋白质和dna 都有放射性 也无法判断是哪一种成分发挥作用 肺炎双球菌转化实验分析 1 肺炎双球菌两种类型比较 粗糙 无荚膜 无毒 光滑 有荚膜 有毒 2 活体转化实验 结果说明r型菌无毒性 结果说明s型菌有毒性 结果说明加热杀死的s型菌已失活 小鼠死亡 证明有r型无毒菌已转化为s型有毒菌 说明s型菌内含有使r型菌转化为s型菌的物质 已加热杀死的s型菌体内含有 转化因子 促使r型菌转化为s型菌 3 离体转化实验 s型菌的dna使r型菌发生转化 s型菌的其他物质不能使r型菌发生转化 s型菌体内只有dna才是 转化因子 即dna是遗传物质 4 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 体内 体外转化实验都遵循了单一变量原则和对照实验原则 各实验组互为对照 增强了结论的说服力 科学家用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 解析 a项 组 r型菌 s型菌的蛋白质 只长出r型菌 说明蛋白质不是转化因子 b项 组 r型菌 s型菌的荚膜多糖 只长出r型菌 说明荚膜多糖不是转化因子 无法证明s型菌的荚膜多糖有酶活性 c项 组 r型菌 s型菌的dna 结果既有r型菌又有s型菌 说明dna可以使r型菌转化为s型菌 组 用dna酶将dna水解 结果只长出r型菌 说明dna的水解产物不能使r型菌转化为s型菌 从一个反面说明了只有dna才能使r型菌发生转化 d项 此实验只涉及r型和s型肺炎双球菌两种生物 没有涉及其他生物 无法证明dna是主要的遗传物质 方法规律小结 1 s型细菌体内的dna不受加热影响 当与r型细菌混合培养时 s型细菌的dna进入r型细菌体内 其结果在s型dna的控制下 利用r型细菌体内的化学成分 合成了s型细菌的dna和蛋白质 从而组成了具有毒性的s型细菌 2 转化作用的实质是外源dna与受体细胞dna之间的重组 使受体细胞获得了新的遗传信息 dna越纯 转化率也就越高 在肺炎双球菌转化实验中 在培养有r型菌的1 2 3 4四支试管中 分别加入从s型活菌中提取的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型菌的是 a 3和4b 1 3和4c 2 3和4d 1 2 3和4 d 解析 2 3 4三支试管内的r型菌因为没有s型菌的dna 所以都不会发生转化 1号试管因为有s型菌的dna 所以会使r型菌发生转化 但是发生转化的r型菌只是一部分 故试管内仍然有r型菌存在 烟草花叶病毒的感染和重建实验分析 1 烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验 1 实验过程及现象 2 结论 rna是烟草花叶病毒的遗传物质 蛋白质不是遗传物质 2 病毒重建及其对烟草叶细胞的感染 1 实验过程及现象 2 结果分析与结论 重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供rna的株系 3 生物的遗传物质 1 绝大多数生物的遗传物质是dna 包括细胞生物和大多数的病毒 2 少数病毒的遗传物质是rna 如烟草花叶病毒 sars病毒 hiv 甲型h1n1流感病毒等 如图所示病毒甲 乙为两种不同的植物病毒 经重建形成 杂种病毒丙