高中生物 第三章 遗传的分子基础 第一节 核酸是遗传物质的证据课件 浙科版必修2.pptVIP

第一节核酸是遗传物质的证据 第三章遗传的分子基础 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 课堂导入 一 噬菌体侵染细菌的实验 二 肺炎双球菌转化实验 内容索引 当堂检测 三 烟草花叶病毒的感染和重建实验 一 噬菌体侵染细菌的实验 基础梳理 dna 组蛋白 非组蛋白 2 噬菌体侵染细菌的实验 1 实验材料 噬菌体 结构 构成的外壳分子位于头部内 蛋白质 dna 特点 专门寄生在体内的病毒 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 离心 检测 含放射性物质 几乎不含放射性物质 含放射性物质 蛋白质 dna 4 实验说明及结论 无 有 dna是遗传物质 有 无 问题探究 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 答案噬菌体营活细胞寄生生活 不能直接用培养基培养噬菌体 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 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 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细菌 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 答案 6 用32p标记的噬菌体侵染细菌时 发现上清液中放射性也较高 可能是什么原因造成的 答案 1 保温时间过短 部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内 经离心后分布于上清液中 2 保温时间过长 噬菌体在细菌内增殖后释放出子代 经离心后分布于上清液中 噬菌体营活细胞寄生生活 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 细菌留在沉淀物中 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细菌细胞内 经离心后分布于上清液中 时间过长 噬菌体在细菌内增殖后释放出子代 经离心后分布于上清液中 知识整合 拓展应用 1 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噬菌体侵染细菌 的实验 右图中亲代噬菌体已用32p标记 a c中的方框代表细菌 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细菌的 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 而细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 细菌是原核生物 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 细菌裂解导致的 也可能是部分噬菌体的dna未侵入细菌 经搅拌 离心到上清液中的 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 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 二 肺炎双球菌转化实验 基础梳理 1 肺炎双球菌的类型及特点 肺炎双球菌 致病的 有 菌落 不致病的 无 菌落 2 活体细菌转化实验 1 过程 s型 荚膜 光滑 r型 荚膜 粗糙 活 活 患病致死 患病致死 s型活菌 s型活菌 3 离体细菌转化实验 1 过程 2 结论 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 2 分析 s型菌的能使r型菌发生转化 s型菌的等其他物质不能使r型菌发生转化 3 结论 是遗传物质 它赋予了生物的 dna 蛋白质 dna 遗传特性 问题探究 在活体细菌转化实验中 将加热杀死的s型菌与r型活菌混合后 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 在活体细菌转化的实验中 加热杀死的s型菌中的 转化因子 应该是哪种物质 答案 答案是dna 2 研究表明 小鼠体内的两种细菌含量变化如图所示 1 从免疫学角度解释曲线ab段下降的原因是什么 答案 答案r型菌被小鼠的免疫系统所杀灭 2 s型活菌是怎样产生的 答案加热杀死的s型菌的dna将r型菌转化为s型活菌 3 s型菌是有毒性的 据此推测曲线bc段上升的原因是什么 答案有毒的s型菌在小鼠体内增殖 导致小鼠的免疫力降低 r型菌 s型菌数量都增加 加热后s型菌和活r型菌一起注射到小鼠体内 开始时r型菌被小鼠的免疫系统所杀灭 数量下降 随着s型菌的dna将r型菌转化为s型活菌 s型活菌逐渐增多 其毒性导致小鼠的免疫力降低 r型菌 s型菌数量都增加 知识整合 拓展应用 3 科学家用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 答案 解析 解析第 组实验说明蛋白质和荚膜多糖与r型菌转化为s型菌无关 a b项错误 第 组实验说明dna与r型菌转化为s型菌有关 第 组实验说明dna被水解后的产物不能使r型菌转化为s型菌 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 4 某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验 进行了以下4个实验 s型菌的dna dna酶 加入r型菌 注射入小鼠 r型菌的dna dna酶 加入s型菌 注射入小鼠 r型菌 dna酶 高温加热后冷却 加入s型菌的dna 注射入小鼠 s型菌 dna酶 高温加热后冷却 加入r型菌的dna 注射入小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是a 存活 存活 存活 死亡b 存活 死亡 存活 死亡c 死亡 死亡 存活 存活d 存活 死亡 存活 存活 答案 解析 解析能使小鼠死亡的是活的s型菌 dna酶会将s型菌的dna水解 从而失去转化作用 r型菌因此未发生转化 小鼠存活 虽然dna酶存在 但因加入了s型菌 因此小鼠死亡 中没有r型活菌 s型菌的dna不起作用 小鼠存活 高温加热使s型菌的蛋白质及dna酶变性 虽然s型菌的dna还存在 但由于后面加的是r型菌的dna 所以不能发生转化作用 小鼠存活 活体与离体细菌转化实验的比较 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 蛋白质外壳和一条链 2 过程 1 感染实验 基础梳理 不感病 不感病 感病 rna 2 重建实验 3 结论 烟草花叶病毒的遗传物质是 4 基因的本质 遗传的基本功能单位是基因 基因是一段的核酸 大多数生物中是一段 而在rna病毒中则是一段 b型 a型 rna 有功能 dna rna 问题探究 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 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 3 蚕豆细胞内的遗传物质彻底水解的产物有哪些 答案磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 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 知识整合 拓展应用 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单独接种烟草 结果说明具有侵染作用 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 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 答案 解析 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 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 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 答案 解析 课堂小结 肺炎双球菌 离体细菌转化 噬菌体 当堂检测 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 2 3 4 5 1 答案 解析 2 科学家分别用35s和32p标记t2噬菌体的蛋白质和dna 下列被标记的部分组合是 答案 2 3 4 1 5 解析组成噬菌体蛋白质的基本单位是氨基酸 而p是噬菌体dna的组成成分之一 磷酸的构成元素 对照图解标号应分别选择 解析 a b c d 3 利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验 将各组肺炎双球菌先进行图示处理 再培养一段时间后注射到不同小鼠体内 下列说法不正确的是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 f组产生的s型肺炎双球菌可能是基因重组的结果d 能导致小鼠死亡的是a b c d四组 2 3 4 1 5 答案 解析 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 而s型肺炎双球菌可能是基因重组的结果 a组经煮沸 d组为r型菌 均不能导致小鼠死亡 d项错误 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 2 3 4 1 答案 5 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