高中生物必修二DNA是主要的遗传物质-人教版PPT课件

DNA是主要的遗传物质 通过对细胞的有丝分裂 减数分裂和受精过程的学习 认识到染色体在生物的传种接代中具有重要作用 染色体的化学成分主要是蛋白质和DNA那么在这两种物质中 究竟哪一种是遗传物质呢 亲代 雄体 减数分裂 精子 雌体 减数分裂 卵细胞 受精作用 受精卵 有丝分裂 子代 2N N 2N 2N 2N N 问题探讨 1 作为遗传物质 必须具有什么特点呢 1 分子结构具有相对的稳定性 2 能够自我复制 使前后代保持一定的连续性 3 能够指导蛋白质的合成 从而控制新陈代谢过程和性状 4 能够产生可遗传的变异 提示 遗传物质必须稳定 要能贮存大量的遗传信息 可以准确地复制出拷贝 传递给下一代等 2 你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些 问题探讨 一 对遗传物质的早期推测 20世纪20年代 氨基酸 多肽 蛋白质 认为蛋白质是生物体的遗传物质 20世纪30年代 脱氧核苷酸 DNA DNA的化学结构 连接 DNA是遗传物质的证据 思考 怎样才能证明是DNA或蛋白质是遗传物质呢 我们第一步要做的是什么 设法把DNA和蛋白质分开 单独地 直接地去观察DNA的作用 DNA是遗传物质的证据 噬菌体侵染细菌的实验 格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验 艾弗里确定转化因子的实验 实验材料 两种肺炎双球菌 一 格里菲思的肺炎双球菌转化实验 用两种肺炎双球菌感染小鼠 观察现象 实验方法 一 格里菲思的肺炎双球菌转化实验 请同学们阅读教材P43 并思考以下问题 肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤 各看到哪些现象 第四组的实验结果说明了什么 肺炎双球菌转化实验 观看 肺炎双球菌的转化实验 使小鼠患败血症而死亡 R型细菌 因为 思考 为什么第四组实验将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内 导致小鼠死亡 R型活细菌 加热杀死后的S型细菌 细菌发生转化 性状的转化可以遗传 S型活菌 S型加热 R型活菌 混合 转化 已经被加热杀死的S型细菌中 必然含有某种促成这一转化的活性物质 转化因子 格里菲思实验的结论是什么 实验结论 在杀死的S型细菌中含有哪些物质 但究竟哪一个才是转化因子呢 假如你是当时的科学家 应该怎样设计实验来证明 转化因子 是什么物质 讨论 在证明DNA还是蛋白质或其他物质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么 必须将蛋白质 其他物质与DNA分开 单独 直接地观察它们的作用 才能确定究竟谁是遗传物质 提出问题 实验方案 2 分别与R型细菌混合培养 观察其后代是否有S型细菌出现 1 从活的S型细菌中分离 提取出各种成分 DNA 蛋白质和多糖等物质 DNA 蛋白质和其他物质谁是遗传物质 作出假设 实施方案验证预测 预期效果 DNA是遗传物质 只有加入S型菌的DNA才能使R型菌转变成S型菌 分析结论 实验材料 两种类型的肺炎双球菌 R型和S型 二 艾弗里确定转化因子的实验 结论 DNA是 转化因子 所以DNA是遗传物质 实验过程 多糖脂类蛋白质RNADNADNA水解物 分别与R型活细菌混合培养 RRRRRSR S型活细菌 RS 多数 少数 DNA的纯度越高 转化就越有效 二 艾弗里确定转化因子的实验 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 DNA是转化因子 以上转化实验表明 DNA是遗传物质 实验结论 格里菲思推论 加热杀死的S型细菌中含有转化因子 艾弗里提出的结论 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 DNA才是遗传物质 DNA是转化因子 是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质 即DNA是遗传物质 结论 1 将有荚膜的S型肺炎双球菌注入到小白鼠体内会导致小白鼠因 而死亡 而无荚膜的R型细菌注入到小白鼠体内 但如果将R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合再注入到小白鼠体内则 此实验说明S型细菌体内存在着能使R型细菌转化成S型细菌的 经实验证明这种物质是 患败血症 小鼠正常 小鼠死亡 转化因子 DNA 三 噬菌体侵染细菌的实验 1 噬菌体侵染细菌的过程 2 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验 蛋白质的组成元素 DNA的组成元素 C H O N S C H O N P 标记32p 标记35s 标记噬菌体方法 在分别含有放射性同位素32p和35s的培养基中培养细菌 分别用上述细菌培养T2噬菌体 制备含32p的噬菌体和含35s的噬菌体 分别用含32p的噬菌体和含35s的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌 实验过程 1 噬菌体在细菌体内的增殖是在哪种物质的作用下完成的 噬菌体是在DNA的作用下完成在细菌体内的增殖的 2 合成子代噬菌体的蛋白质和DNA的原料是什么 来自哪里 合成子代噬菌体的蛋白质和DNA的原料分别是氨基酸 脱氧核苷酸 它们均来自细菌体内 思考 搅拌的目的是 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离离心的目的是 让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒 而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌 3 搅拌和离心的目的是什么 4 用用含35S的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌后 经搅拌 离心后 上清液中的放射性很高 而沉淀物为什么仍然有很低的放射性 5 用用含32P的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌后 经搅拌 离心后 沉淀物中的放射性很高 而为什么上清液仍然有很低的放射性 可能是由于还有少量的含35S的噬菌体仍吸附于大肠杆菌上 未从中分离出来 可能是由于少量含32P的噬菌体还未吸附于大肠杆菌上 或含有32P的子代噬菌体已经从大肠杆菌中释放出来 因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中 而磷则主要存在于DNA的组分中 用14C和18O等元素是不可行的 因为T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素 旁栏思考题 在上述实验中 为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA标记 用14C和18O同位素标记可行吗 实验过程及结果 第一组实验 第二组实验 亲代噬菌体 35S标记蛋白质 32P标记DNA 寄主细胞内 无35S标记蛋白质 有32P标记DNA 子代噬菌体 外壳蛋白质无35S DNA有32P标记 实验结论 DNA分子具有连续性 是遗传物质 噬菌体侵染细菌的实验场所 控制者 原料 结论 DNA是噬菌体的遗传物质 细菌内 噬菌体的DNA 细菌的成分 氨基酸 脱氧核苷酸 总结 1 艾弗里与赫尔希等人的实验选用了结构十分简单的生物 细菌或病毒 以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点 2 虽然艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同 但是实验的设计思路却有共同之处 思考一下 他们最关键的实验设计思路是什么 思考与讨论 最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开 单独地 直接地去观察DNA或蛋白质的作用 细菌和病毒作为实验材料 具有的优点是 1 个体很小 结构简单 容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化 细菌是单细胞生物 病毒无细胞结构 只有核酸和蛋白质外壳 2 繁殖快 细菌20 30min就可繁殖一代 病毒短时间内可大量繁殖 3 艾弗里和赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计 这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示 艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术 物质的提纯和鉴定技术等 赫尔希采用的主要技术手段有噬菌体的培养技术 同位素标记技术 以及物质的提取和分离技术等 学生可能回答出其他的技术 但只要回答出上述主要技术就可以 科学成果的取得必须有技术手段做保证 技术的发展需要以科学原理为基础 因此 科学与技术是相互支持 相互促进的 DNA的分布 所以说 染色体是DNA的主要载体 单击画面继续 DNA是唯一的遗传物质吗 RNA 核糖核酸 有些病毒 如烟草花叶病毒 它们不含有DNA 只含有RNA 在这种情况下 RNA就起着遗传物质的作用 烟草花叶病毒 得花叶病 不得花叶病 结论 RNA烟草花叶病毒的遗传物质 绝大多数生物DNA是遗传物质 少数生物只有RNA一种核酸 则RNA是遗传物质 总之 DNA是主要的遗传物质 RNA 核糖核酸 有些病毒 如烟草花叶病毒 它们不含有DNA 只含有RNA 在这种情况下 RNA就起着遗传物质的作用 三遗传物质的种类 DNA 主要的遗传物质目前 已有充分的科学研究资料证明 绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的 核酸是一切生物的遗传物质DNA是主要的遗传物质 课堂小结 课后练习参考答案 四 练习基础题1 1 2 2 C 3 D 拓展题1 提示 实验表明 噬菌体在感染大肠杆菌时 进入大肠杆菌内的主要是DNA 而大多数蛋白质却留在大肠杆菌的外面 因此 大肠杆菌裂解后 释放出的子代噬菌体是利用亲代噬菌体的遗传信息 以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成蛋白质外壳的 2 提示 肺炎双球菌转化实验和噬菌体感染大肠杆菌的实验证明 作为遗传物质至少要具备以下几个条件 能够精确地复制自己 能够指导蛋白质合成 从而控制生物的性状和新陈代谢 具有贮存遗传信息的能力 结构比较稳定等 例 病毒的遗传物质是 人的遗传物质是 A DNAB RNAC DNA和RNAD DNA或RNA D A 习题 1 一切生物的遗传物质是 A DNAB RNAC 核酸D 蛋白质2 注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是 A R型肺炎双球菌B 加热杀死后的R型肺炎双球菌C 加热杀死后的S型肺炎双球菌D 加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合 C D 3 格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验 证实了 DNA是遗传物质 RNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质 蛋白质不是遗传物质 糖类不是遗传物质 DNA能产生可遗传的变异A B C D A 4 噬菌体侵染细菌的实验证明了 A DNA是主要的遗传物质B DNA和蛋白质是遗传物质C DNA是遗传物质D RNA是遗传物质 C 4 噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质需要 A 噬菌体的DNA和氨基酸B 噬菌体的DNA和细菌的氨基酸C 细菌的DNA和氨基酸D 细菌的DNA和噬菌体的氨基酸 B 5 用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组成结构中 能够找到的放射性元素是 A 可以在外壳中找到15N 35SB 可以在DNA中找到15N 32PC 可以在外壳中找到15ND 可以在DNA中找到15N 32P 35S B 下列生物中只含一种核酸的是 A 玉米B 草履虫C 金鱼D 病毒 D 7 病毒的遗传物质是 A DNAB DNA和RNAC RNAD DNA或RNA8 认为DNA是主要遗传物质的理由是 A 肺炎双球菌的转化实验B 噬菌体侵染细菌的实验C DNA是绝大多数生物的遗传物质D DNA能控制蛋白质的合成 D C 9 用下列哪种情况的肺炎双球菌感染健康小鼠会使之生病和死亡 A 加热杀死的B 活的 但缺乏多糖荚膜C 加热杀死的有荚膜菌和缺乏荚膜的肺炎球菌混合物D 既缺乏多糖又加热杀死的10 用噬菌体去感染内含大量3H的细菌 待细菌解体后 3H应 A 随着细菌的解体而消失掉B 仅发现于噬菌体的外壳中C 发现于噬菌体的DNA和外壳中D 仅发现于噬菌体DNA中 C C 11 下列关于噬菌体的叙述 正确的是 A 遗传物质是DNA或RNAB 有细胞结构 但无成形的细胞核C 通过分裂繁殖后代D 能产生可遗传的变异12 噬菌体侵染细菌实验中 在细菌体内合成蛋白质正确的叙述是 A 原料 模板和酶来自细菌B 模板和酶来自噬菌体 核糖体和氨基酸来自细菌C 指导蛋白质合成的DNA来自细菌 氨基酸来自噬菌体D 指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体 核糖体 氨基酸原料和酶由细菌提供 D D 13 噬菌体侵染细菌 合成新噬菌体的蛋白质外壳需要 A 细菌的DNA和氨基酸B 噬菌体的DNA及氨基酸C 细菌的DNA和噬菌体的氨基酸D 噬菌体的DNA和细菌的氨基酸 D 14 用甲种病毒RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组成一种转基因病毒丙 以病毒丙侵染宿主细胞 在宿主细胞中产生大量的子代病毒 子代病毒具有的特征是 A 甲种病毒的特征B 乙种病毒的特征C 丙种病毒的特征D 子代独具的特征 A 15 蛋白质不是遗传物质的原因之一是 A 它的含量很少B 它不能自我复制C 它与新陈代谢无关D 它的种类很多 B 16 肺炎双球菌转化实验中 发现无毒R型和被加热杀死的有毒S型细菌混合后 在小鼠体内找到了下列类型