《探索遗传物质的过程》课件（1）.ppt

第四章,理解教材新知,把握热点考向,知识点一,知识点二,考向一,考向二,应用创新演练,随堂基础巩固,课时跟踪训练,第一节,知识点三,考向三,1无毒性的r型活球菌和被加热杀死的s型球菌混合后，部分r型球菌可转化为s型活球菌，且这些s型活球菌的后代也是有毒性的s型球菌。2构成s型活球菌的dna、蛋白质、多糖等物质中，是dna使球菌的致病性发生了转化。3能携带遗传信息、控制生物体的特定性状，并通过细胞增殖过程，将遗传信息传递给后代的物质称为遗传物质。,4在只有rna而无dna的一些病毒中，rna是遗传物质。5由于绝大多数生物的遗传物质是dna，所以说dna是主要的遗传物质。6用放射性同位素示踪法可探究t2噬菌体的遗传物质。7dna在nacl溶液中的溶解度会随nacl浓度的变化而改变。通过改变nacl溶液的浓度，溶解在nacl溶液中的dna会析出来；dna遇二苯胺可染成蓝色，因此，二苯胺可作为鉴定dna的试剂。,自读教材夯基础,1肺炎球菌填表,有,有,无,无,是,2格里菲思实验填空(1)实验过程及现象：,(2)结论：无毒性的活球菌和被的有毒性的s型球菌混合后，有部分转化为，且这种转化是的。,r型,加热杀死,无毒性的r型球菌,有毒性的s型活球菌,可以遗传,3艾弗里实验的发现判断正误(1)使r型球菌转化为s型球菌必须用s型球菌的完整细胞。()(2)构成s型活球菌的dna、蛋白质和多糖等物质中，只有dna才能使球菌的致病性发生转化。()(3)作为遗传物质，应不仅能携带遗传信息，控制生物体的特定性状，而且还可通过细胞增殖过程将遗传信息传递给后代。(),1格里菲思的实验能证明dna是遗传物质吗？提示：不能。2将s型球菌的dna、蛋白质和多糖等物质分别与r型球菌混合培养，能得到r型活球菌的是哪些组？能得到s型活球菌的是哪些组？提示：三组均能得到r型活球菌。加入dna的一组不仅能得到r型活球菌，还能得到少数s型活球菌。,3倘若再增加一组实验：dnadna水解酶r型活球菌，培养基中能否得到s型活球菌？为什么？提示：不能。因为只有dna才能使球菌的致病性发生转化，加入dna水解酶，导致dna被水解破坏，此时r型球菌将不能转化为s型活球菌。,跟随名师解疑难,1体内转化实验(格里菲思的实验)(1)过程及结果：,(2)结果分析：组说明r型球菌无毒性。组说明s型球菌有毒性。组说明加热杀死的s型球菌已失活。组说明无毒的r型球菌已转化为有毒的s型球菌，即s型球菌体内含有使r型球菌转化为s型球菌的物质。(3)结论：已被加热杀死的s型球菌体内含有“转化因子”，促使r型球菌转化为s型球菌。,2艾弗里的离体细菌转化实验,特别提醒两次转化实验的联系(1)所用材料相同，都是肺炎球菌(r型和s型)。(2)体内转化实验是基础，仅说明s型球菌体内有“转化因子”；体外转化实验进一步证明“转化因子”是dna。(3)两个转化实验都遵循对照原则。,自读教材夯基础,1实验材料及方法填图或填空(1)t2噬菌体的结构及代谢特点：,(2)实验方法：法。,放射性同位素标记,2实验过程及结论：(1)实验过程：,(2)实验结论：是噬菌体的遗传物质。,dna,1与大多数生物相比，病毒在结构和代谢方面各有何特别之处？提示：病毒是一类分子生物，它不具有细胞结构，也不具有独立代谢的能力，它必须营专性寄生生活，它的一切代谢活动都必须依赖寄主细胞完成。,2直接用含放射性同位素标记的营养物质配制培养基培养噬菌体能否达到目的？如何才能获得放射性同位素标记的噬菌体？提示：不能。病毒营专性寄生生活，不可使用人工配制的普通培养基培养，需使用活体培养基。欲获得放射性同位素标记的噬菌体必须先用含放射性同位素的培养基培养大肠杆菌让大肠杆菌带有放射性，再让噬菌体反复侵染大肠杆菌，方可达到目的。,3t2噬菌体侵染细菌的实验，为什么用放射性同位素35s和32p标记，而不用14c、3h、18o、15n?提示：噬菌体由蛋白质外壳和内部的dna组成，s是蛋白质特有的，p是dna特有的，故用35s标记蛋白质，32p标记dna，可以把dna和蛋白质区分开。而c、h、o、n在蛋白质和dna中均有。,跟随名师解疑难,1实验思路及方法s是蛋白质的特有元素，p几乎都存在于dna分子中，用放射性同位素32p和35s分别标记dna和蛋白质，可以将它们分开，直接单独去观察它们各自的作用。,(3)第三步：噬菌体侵染细菌。,3实验分析t2噬菌体的蛋白质并没有进入大肠杆菌体内，只有它的dna进入到大肠杆菌体内，并且不断增殖，说明噬菌体在亲代与子代之间具有连续性的物质是dna，亲代噬菌体的各种性状是通过dna遗传给后代的。,4结论(1)直接证明：dna是遗传物质。(2)间接证明：dna能够自我复制，使前后代保持一定的连续性；dna能控制蛋白质的生物合成。,5实验结果中放射性分布的分析(1)用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含有放射性的原因：保温时间过短，有一部分噬菌体未侵入到大肠杆菌细胞内，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中，也会使上清液的放射性升高。(2)用35s标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但可能由于搅拌不充分，有少量35s的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。,1生物的遗传物质判断正误(1)在植物细胞和动物细胞中遗传物质主要是dna。()(2)凡是含dna的生物，不论其有无rna，遗传物质均为dna。()(3)在只含有rna而无dna的一些病毒中，遗传物质是rna。()(4)正是由于绝大多数生物的遗传物质是dna，故有“dna是主要的遗传物质”之说。(),2rna是遗传物质的证据填空(1)烟草花叶病毒(tmv)的实验：,烟草花叶病毒结构：实验过程：,rna,蛋白质,结论：控制烟草花叶病毒性状的物质是而不是。(2)tmv(烟草花叶病毒)与hrv(车前草病毒)的病毒重建实验：,rna,蛋白质,实验过程：,hrv,hrv,tmv,tmv,结论：控制tmv、hrv性状的物质是而不是。,rna,蛋白质,1“遗传物质是核酸但主要是dna”“遗传物质是dna”“遗传物质是rna”，以上说法应分别针对何种生物而言？提示：所有生物的遗传物质均为核酸(无核酸的朊病毒除外)，其中绝大多数生物的遗传物质是dna；凡含dna的生物(包括所有细胞生物及dna病毒)其遗传物质是dna，在无dna，只含rna的病毒中，rna是遗传物质。,2有某种新发现的病毒，为确认其类型，科学家用rna水解酶处理，发现仍具有感染能力，而用dna酶处理时，却丧失了感染能力，你能推测它属于哪类病毒吗？提示：若使用rna水解酶处理病毒，病毒仍具感染能力，表明该病毒的遗传物质不是rna；当用dna酶处理病毒时，该病毒丧失感染能力，这表明该病毒的遗传物质应是dna，为dna病毒。,跟随名师解疑难,1生物的遗传物质归纳,2生物遗传物质化学本质的四种常用探究方法(1)分离提纯：肺炎球菌的转化实验。缺点是物质纯度不能保证是100%。(2)同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法是分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的是把dna与蛋白质区分开。(3)病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法是将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒。(4)水解酶法：利用酶的专一性，控制起作用的物质，从而判断出起作用的物质种类。,3探索遗传物质的经典实验归纳,特别提醒正是由于物质分离提纯时，纯度不能保证100%，所以，相对于艾弗里实验，噬菌体侵染细菌实验更具说服力和可信度(因蛋白质外壳并未进入细菌，没有任何嫌疑)。,例1(2011广东高考改编)艾弗里和同事用r型和s型肺炎球菌进行实验，结果如下表。从表可知,(),a不能证明s型球菌的蛋白质不是转化因子b说明s型球菌的荚膜多糖有酶活性c和说明s型球菌的dna是转化因子d说明dna是主要的遗传物质,思路点拨,精讲精析由、组相比较可知dna是s型球菌的转化因子，再通过组可进一步证明dna是s型球菌的转化因子，蛋白质、多糖以及dna水解产物都不是s型球菌的转化因子，a错误、c正确；从表中不能得出b项的结论；表中信息不能说明dna是s型球菌的主要遗传物质，d错误。答案c,(1)在格里菲思的实验中，分别用活的s型和r型球菌注射小鼠形成对照，加热杀死的s型球菌单独注射和与r型活球菌混合注射形成对照。在艾弗里的体外转化实验中，dna、蛋白质、多糖等物质之间形成对照，而dna与dna酶处理产物之间也形成对照。(2)加热杀死s型球菌的过程中，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其活性。(3)r型球菌转化成s型球菌的实质是s型球菌的dna与r型球菌dna实现重组从而表现出s型球菌的性状。,例2(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d32p、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,思路点拨,精讲精析a项错误，噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养；b项错误，保温时间不能过长，若保温时间太长则可能有含32p的子代噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中也能检测到放射性。c项正确，35s标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分而使部分噬菌体仍吸附在细菌表面，离心后存在于沉淀物中；d项错误，本实验可说明dna是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。答案c,例3科学家从烟草花叶病毒(tmv)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是(),a实验b实验c实验d实验,思路点拨,精讲精析烟草花叶病毒是rna病毒，遗传特性是由rna决定的，实验组合病毒的遗传物质是b型tmv的rna，所以分离出的病毒类型应该是b型。答案c,1设计并分析病毒拆合与杂交实验，确认相应病毒的遗传物质。2选择适宜材料，进行dna粗提取与鉴定实验。,典例剖析,下图为“dna的粗提取与鉴定”实验装置：,(1)实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血，主要原因是鸡血细胞液中有较高含量的_。(2)在图a所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是_，通过图b所示的步骤取得滤液，再在溶液中加入2mol/l的nacl溶液的目的是_；图c所示实验步骤中加蒸馏水的目的是_。(3)为鉴定实验所得丝状物的主要成分是dna，可滴加_溶液，结果在水浴加热的条件下发生溶液变蓝的现象。,解析图a、b、c所示为“dna的粗提取与鉴定”实验的三个关键步骤。图a通过添加蒸馏水，血细胞与蒸馏水相混合而使血细胞处于极度低渗的环境之中，细胞因大量吸水而导致最终破裂，并释放出胞内物。图b通过纱布过滤使血细胞释放出的dna滤入收集的滤液中(将大量胶状物滤出)，再在滤液中加入2mol/l的nacl溶液使dna的溶解度增加，溶于nacl溶液。图c在dna浓盐溶液中加入蒸馏水(大量)，可使溶液的nacl浓度降至较低，由于dna在较低浓度的nacl溶液中溶解度很低(在0.14mol/l的nacl溶液中溶解度最低，浓度再小则dna溶解度将增大)，可使dna低渗析出，经过滤等手段可以收集到dna。dna与二苯胺发生蓝色反应，可作为dna鉴定的方法。,答案(1)dna(2)使血细胞破裂使滤液中的dna溶于浓盐溶液使dna析出(3)二苯胺,归纳拓展,dna的粗提取与鉴定1实验原理(1)dna在不同浓度氯化钠溶液中的溶解度不同，其变化曲线如右图：(2)dna不溶于酒精溶液，但细胞中的其他某些物质可以溶于酒精溶液，据此可提取含杂质较少的dna。,2实验材料凡含细胞核的材料均可用于提取dna(哺乳动物成熟红细胞无细胞核，不适宜作本实验材料)，鸡的红细胞含较多dna，适宜作本实验材料。,3实验流程,(1)提取血细,(2)溶解核内dna：滤液2mol/l的nacl溶液40ml，玻璃棒沿一个方向搅拌,(4)滤取含dna的黏稠物：用多层纱布过滤，含dna的黏稠物留在纱布上,(6)过滤含dna的2mol/lnacl溶液：用2层纱布过滤，滤液中含dna,(7)提取含杂质较少的dna：上述滤液冷却的体积分数95%的酒精50ml，缓慢搅拌，出现含杂质较少的丝状物，用玻璃棒将丝状物卷起,(8)dna鉴定：,4实验归纳(1)加入抗凝剂的目的