3.1DNA是主要的遗传物质(一轮复习)ppt课件

孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状由控制 基因 染色体 摩尔根通过果蝇实验证明基因位于上 蛋白质和DNA 科学家发现 染色体主要组成成分 第三章基因的本质 第1节DNA是主要的遗传物质 通过对细胞有丝分裂 减数分裂和受精过程的研究 人们了解到染色体在遗传上起着主要作用 染色体的组成 DNA蛋白质 那么哪种物质才是真正的遗传物质呢 一 DNA是遗传物质的证据 1 间接证据 早期推测 A 蛋白质是遗传物质 20世纪20年代 各种氨基酸可以按照不同的方式排列 形成不同的 氨基酸多种多样的排列顺序 可能蕴含着 蛋白质 遗传信息 结论 是遗传物质 蛋白质 1 间接证据 早期推测 稳定 DNA 蛋白质 DNA DNA 连续 B DNA是遗传物质 2010江苏 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台可以贮存大量遗传信息 C 练习1 遗传物质必须具备的特点 1 具有存储巨大数量信息的可能2 在生长和繁殖过程中能精确的自我复制3 能指导蛋白质的合成从而控制生物的性状和新陈代谢4 分子结构相对稳定 但特殊情况下能产生变异 问题 两种不同的推测如何求证呢 一 DNA是遗传物质的证据 2 直接证据 1 肺炎双球菌转化实验 格里菲思转化实验 体内转化 两种菌落的比较 无毒 有毒 体内转化实验 格里菲思等 活 死 活 R型活菌无毒 S型活菌有毒 加热杀死的S型菌无毒 死 体内有S型活细菌 问题 S型菌中的 转化因子 是什么物质呢 如果请你设计一个实验来确定转化因子 你的实验设计思路是什么 本实验体现了一个完整的科学发现过程的一部分 即发现问题 提出假说 实验验证 得出结论的前两步 后两步由艾弗里完成 艾弗里转化实验 体外转化 S型细菌 分别与R型活细菌培养 R型 R型 R型与S型 分离 多糖 蛋白质 DNA DNA酶 R型 艾弗里证明DNA是遗传物质的实验1944 艾弗里的实验设计有什么巧妙之处 把DNA和蛋白质分开 单独地 直接地观察DNA的作用 设计对照实验 用DNA酶处理 观察DNA的作用 实验结果 只有加入DNA才转化 DNA越纯 转化越有效 用DNA酶处理DNA 不再转化 实验结论 转化因子是DNA 不足之处 受技术限制DNA无法100 提纯 总含少量蛋白质 因此 仍有人对实验结论表示怀疑 2011 广东 艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验 结果如下表 从表可知 练习2 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 C 思维拓展 1 S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌的实质是什么 提示 基因重组 2 将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后 注射到小鼠体内 在小鼠体内S型 R型细菌的含量变化情况如图所示 a 从免疫学角度解释 曲线ab段下降的原因是 R型菌被小鼠的免疫系统所消灭 b 曲线bc段上升的原因是 部分R型菌转化为有毒S型细菌后在小鼠体内增殖 导致小鼠的免疫力下降 R型菌大量增殖 判断改错 1 加热杀死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠体内 从小鼠尸体中提取到的细菌全部是S型细菌 提示 S型和R型菌都有 因为只有部分R型菌转化成S型菌 2 格里菲思 Griffith 用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验 此实验结果证明了DNA是遗传物质 提示 格里菲思 Griffith 肺炎双球菌的转化实验只证明加热杀死的S型细菌体内含有某种 转化因子 并没有弄清楚转化因子的本质 3 某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验 R型菌 DNA酶 高温加热后冷却 加入S型菌的DNA 注射入小鼠 小鼠存活 提示 高温处理后 R型菌已死亡 而且DNA酶己失活 注入小鼠体内的只有S型菌的DNA 没有活的S型菌 2 直接证据 2 噬菌体侵染细菌实验 T2噬菌体模式图 噬菌体 细菌病毒 寄生在细菌体内 侵入细菌后 在自身遗传物质的作用下 以细菌内的物质为原料进行增殖的病毒 DNA 主要元素是C H O N P 蛋白质 主要元素是C H O N S 思考 为什么要用35S和32P标记 用14C和18O等标记行吗 被35S标记的噬菌体 被32P标记的噬菌体 被35S标记的噬菌体与细菌混合 被32P标记的噬菌体与细菌混合 蔡斯和赫尔希的实验设计 1 在噬菌体侵染细菌的实验中 用同位素31P 32P和32S 35S分别做如下标记并将亲代噬菌体和细菌混合 蔡斯和赫尔希的实验设计 2 在噬菌体侵染细菌后 大肠杆菌裂解前搅拌 使细菌外的噬菌体与细菌分离 3 取上清液和沉淀物分别检测其放射性 结果如下 结论 才是真正的遗传物质 DNA 根据蔡斯和赫尔希的实验设计回答下列问题 上清液和沉淀物中的成分分别是和 原因是 进入细菌体内的是噬菌体的 依据是 噬菌体外壳 细菌 两者密度不同 DNA 放射性32P只存在于沉淀物中 练习3 T2噬菌体复制所需原料来自 子代T2噬菌体蛋白质外壳合成场所是 大肠杆菌 大肠杆菌的核糖体 该实验结束后释放出的噬菌体都含35S和32P吗 都不含35S 部分含32P 如果用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成分中 能够找到的放射性元素为 A 可在DNA中找到15N 32PB 可在外壳中找到15N 35SC 可在外壳中找到15ND 可在DNA中找到15N 32P 35S 答案 A C 4 噬菌体侵染细菌实验不能证明 DNA能自我复制 使前后代保持一定的连续性 稳定性 DNA分子结构的相对稳定性 DNA能指导蛋白质的合成 DNA能产生可遗传变异 DNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质A B C D 练习4 2011 江苏高考 关于 噬菌体侵染细菌的实验 的叙述 正确的是 A 分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体B 分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌 进行长时间的保温培养C 用35S标记噬菌体的侵染实验中 沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D 32P 35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质 蛋白质不是遗传物质 练习5 C 图表题 用32P和35S分别标记的噬菌体侵染细菌 经短时间保温后 用搅拌机搅拌 然后离心得到上清液和沉淀物 检测上清液中35S和32P的放射性以及被侵染的细菌的存活率 得到如图所示的实验结果 下列说法不正确的是 练习6 A 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体 外壳 与细菌分离B 搅拌时间小于1分钟时 沉淀物中的放射性增高C 在实验过程中细菌没有裂解 没有子代噬菌体释放出来D 若被侵染细菌的存活率下降 细胞外35S放射性会增高 D 二 DNA是主要的遗传物质 1 RNA是遗传物质的证据 烟草花叶病毒 TMV 对烟草的感染与重建烟草花叶病毒 简称TMV 其基本成分是蛋白质和RNA 体内无DNA 为查明其遗传物质 1957年格勒和施拉姆进行了如下实验 1 实验一 1 RNA是遗传物质的证据 结论 烟草花叶病毒的遗传物质是 2 实验二 RNA 二 DNA是主要的遗传物质 说明 1 一切生物的遗传物质是核酸 DNA或RNA 2 凡细胞生物 不论是真核生物还是原核生物 其遗传物质都是DNA 其细胞中的RNA只是遗传信息表达的媒介 3 DNA病毒 如噬菌体 的遗传物质是DNA 只有极少数RNA病毒的遗传物质是RNA 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 豌豆的遗传物质是DNA 并非主要是DNA A错误 酵母菌是真核生物 其遗传物质的主要载体是染色体 B正确 T2噬菌体的遗传物质是DNA 而DNA中不含硫元素 C错误 HIV的遗传物质是RNA 其水解的产物是4种核糖核苷酸 D错误 答案 B 练习7 2011 长春模拟 科研人员将提取出的 疯牛病 病毒用DNA水解酶和RNA水解酶分别进行处理后 发现该病毒仍具有侵染能力 但用蛋白酶处理后 病毒就会失去侵染能力 该现象说明 A 疯牛病 病毒由蛋白质和核酸构成B 疯牛病 病毒的遗传物质应该是蛋白质C 疯牛病 病毒对核酸水解酶具有抵抗力D 疯牛病 病毒不含蛋白质 只含核酸 答案 B 同位素标记法在实验中的应用 1 同位素标记法的原理同位素标记法是用同位素标记化合物 让它随化合物一起转移 再用探测器进行跟踪 弄清化学反应的过程 场所的方法 用这种方法可以研究细胞内的元素或化合物的来源 组成 分布和去向等 进而了解细胞的结构和功能 化学物质的变化 反应机理等 2 实验方法及探究历程 1 方法 用于示踪技术的放射性同位素一般是构成细胞化合物的重要元素 如3H 14C 15N 18O 32P 35S等 2 历程 3 应用分析 1 标记某元素 追踪其转移过程 如在光合作用中 分别用18O标记HO和用14C标记14CO2 以追踪18O和14C的转移途径 14CO2 14C3 14CH2O HO 18O2 2 标记特征元素 探究化合物的作用 如T2噬菌体侵染细菌实验 32P标记DNA 证明DNA是遗传物质 35S标记蛋白质 证明蛋白质外壳未进入细菌体内 推测蛋白质不是遗传物质 3 标记特征化合物 探究详细生理过程 如 3H标记亮氨酸 探究分泌蛋白的合成 加工 运输过程 15N标记DNA 证明了DNA的半保留复制特点 2011 珠海测试 请回答下列同位素示踪实验的有关问题 1 用32P标记的亲代噬菌体感染培养液中只含有31P的大肠杆菌 经保温 搅拌 离心 发现放射性同位素主要分布在 沉淀物 上清液 中 繁殖n代后 含32P的噬菌体占所有噬菌体的比例是 本实验中用到的噬菌体 属于 不属于 原核生物 2 有光条件下 14C标记的CO2通过绿叶的气孔进入细胞后 首先在 发生反应 并合成含14C的产物 该产物主要在 被彻底氧化分解 3 用3H标记的氨基酸在豚鼠的胰腺细胞研究分泌蛋白的合成和