高中生物第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质课件新人教版.ppt

1、第1节 DNA是主要的遗传物质,第三章 基因的本质,第一篇 教材同步导学篇,一、知识准备 1蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质具有多样性的直接原因是构成蛋白质的氨基酸的数目、种类和排列顺序不同以及肽链的空间结构不同。 2核酸是生物体内的一种大分子化合物，其单体是核苷酸。它是由含氮碱基、五碳糖和磷酸组成的。根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸。,3DNA和蛋白质的比较,4.肺炎双球菌：肺炎双球菌是一种可以引起人类肺炎和小鼠败血症的病原微生物。已知的肺炎双球菌包括很多不同类型的菌株，在培养基上形成明亮的光滑菌落的菌株称为光滑型菌株；无荚膜的菌株，菌落表面无光泽，显得粗糙称为粗

2、糙型菌株。只有光滑型(S型)菌株能引起疾病。S型菌株的细胞外表面有一层胶状的多糖类物质荚膜，它们通常不能被宿主的正常防御机制所破坏，因而导致宿主感染。粗糙型(R型)菌株的细胞没有荚膜包被，对宿主无毒性。 二、课标要求 1掌握肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的过程及结论。 2理解证明DNA是遗传物质的实验设计思路。 3知道不同生物的遗传物质。,一、自主初探 1对遗传物质的早期推测(阅读P4243),2肺炎双球菌的转化实验(阅读P4344) (1)肺炎双球菌,(3)体外转化实验艾弗里的转化实验 设计思路：设法把DNA和蛋白质分开， _它们在遗传中的作用。 实验结果及现象：,单独地、直接地去观

3、察,结论：_是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 3噬菌体侵染细菌的实验(阅读P4445) (1)实验方法：赫尔希和蔡斯利用_法。 (2)实验材料：_及其寄主生物_。噬菌体由DNA和蛋白质组成，噬菌体在自身_的作用下利用_合成自身的组成成分，进行增殖。 (3)实验过程 标记大肠杆菌,DNA,放射性同位素标记,噬菌体,大肠杆菌,遗传物质,大肠杆菌体内的物质,噬菌体侵染细菌时，_进入细菌细胞中，而_留在外面，子代噬菌体的各种性状是通过_来遗传的。 (4)实验结论：_才是真正的遗传物质。 4DNA是主要的遗传物质(阅读P46) (1)RNA是遗传物质的实验证据 实验材料：烟草花叶病毒,DNA,蛋白质

4、外壳,亲代的DNA,DNA,探究一肺炎双球菌的转化实验 二、疑问探究 1R型菌转化为S型菌的实质是什么？ 提示转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。 2格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合注射到小鼠体内后，从死亡小鼠中是否只分离出S型活细菌？,提示不是，分离出S型活细菌和R型活细菌，且R型活细菌数量多。在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌。 3格里菲思的肺炎双球菌转化实验和艾弗里转化实验的关系。 提示肺炎双球菌的转化实验包括格里菲思和艾弗里的实验，其中格

5、里菲思的实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子，但转化因子是哪种物质并没有证明。艾弗里的实验则证明了转化因子是S型细菌体内的DNA。,三、 新知破解 1肺炎双球菌体内与体外转化实验,探究二噬菌体侵染细菌实验 二、疑问探究 1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？ 提示噬菌体无细胞结构营寄生生活，应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体，而不能直接用培养基培养噬菌体。 2噬菌体侵染细菌时，合成自身的组成物质利用的原料、能量、模板各来自哪里？ 提示原料、能量来自细菌，模板来自噬菌体的DNA。 3能否用14C和18O标记噬菌体？能否用32P和35S同时标记噬菌体？ 提示不能， 因为D

6、NA和蛋白质都含C和O。不能用32P和35S同时标记噬菌体。,三、新知破解 1噬菌体侵染细菌的过程,2实验结果中放射性物质分析,3.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中出现少量放射性的原因是：,4.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。 5噬菌体侵染细菌实验的结论 (1)直接证明：DNA是噬菌体的遗传物质。 (2)间接证明：DNA能自我复制；DNA能控制蛋白质的合成；DNA在前后代之间保持连续性。,三、新知破解 1不同生物的遗传物质,2.对DNA是主要

7、的遗传物质的理解 就整个生物界而言，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。就某种生物而言，其遗传物质是DNA或RNA。,考向一肺炎双球菌转化实验 例1艾弗里等人为了弄清转化因子的本质，进行了一系列的实验，如图是他们所做的一组实验，则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的为(),解析实验二中加入的DNA酶能分解S型细菌的DNA活性片段，使基因无法转移进入R型细菌中，所以菌落只有一种，即R型菌落。 答案B 【方法规律】 (1)加热杀死S型细菌的过程中，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。 (2)转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌

8、的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。 (3)体外转化实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是。,考向二噬菌体侵染细菌实验 例2在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。 (1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是_。 (2)在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是_。,(3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析： 在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混

9、合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性含量升高，其原因是_。 在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将_(填“是”或“不是”)误差的来源，理由是 _。 (4)噬菌体侵染细菌实验证明了_。 (5)上述实验中，_(填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA，理由是_。,思路点拨,解析(1)噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是同位素标记法。(2)在DNA中含有P元素，蛋白质中没有，故32P只能进入噬菌体的DNA中。在侵染过程中，由于噬菌体的DNA全部注入大肠杆菌，离心后，上清液中是噬菌体蛋白质外壳，沉淀物中是被侵染的大肠杆菌，因此上清液中没有放射性。(

10、3)从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，如果时间过长会使带有放射性的噬菌体从大肠杆菌中释放出来，使上清液带有放射性；如果部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，也会使上清液带有放射性。(4)噬菌体侵染细菌实验表明，在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质，证明了DNA是噬菌体的遗传物质。(5)N元素在DNA和蛋白质中都含有，因此不能用15N来标记DNA。,答案(1)同位素标记法(同位素示踪法)(2)理论上讲，噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体的蛋白质外壳(3)噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中是没有侵入大肠杆菌的噬

11、菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性(4)DNA是遗传物质(5)不能在DNA和蛋白质中都含有N元素,【方法规律】同位素标记问题 (1)若用32P和35S标记病毒而寄主细胞未被标记，相当于间接地将核酸和蛋白质分开，只在子代病毒的核酸中有32P标记。 (2)若用32P和35S标记寄主细胞而病毒未被标记，则在子代病毒的核酸和外壳中均有标记元素。 (3)若用C、H、O、N等标记病毒而寄主细胞未被标记，则只在子代病毒的核酸中有标记元素。 (4)若用C、H、O、N等标记寄主细胞而病毒未被标记，则在子代病毒的核酸和外壳中均可找到标记元素。,1S型肺炎双球菌有荚膜，有毒；R型肺炎双球菌无荚膜，无毒。

12、 2格里菲思的体内转化实验证明了加热杀死的S型细菌中，含有促进R型细菌转化为S型细菌的活性物质“转化因子”。 3艾弗里的体外转化实验，证明了DNA是遗传物质，同时也证明了蛋白质不是遗传物质。,4T2噬菌体是寄生在大肠杆菌体内的病毒，由蛋白质和DNA组成。噬菌体侵染细菌过程中，是以噬菌体的DNA为模板，由细菌提供氨基酸、核苷酸、能量和核糖体，合成子代噬菌体。 5噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，还能证明DNA控制蛋白质的合成，DNA能自我复制。 6具有细胞结构的生物(真核、原核生物)的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。 7由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此说DNA是

13、主要的遗传物质。,1格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，关于此实验的结论不正确的是() A说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA B说明了R型活细菌在一定条件下能够转化为S型细菌 C说明了R型活细菌是无毒性的 D说明了加热杀死的S型细菌是无毒的 A格里菲思实验只证明了S型细菌能使R型细菌发生转化，并没有证明DNA是遗传物质。,2格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌转化实验，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荚膜多糖不是遗传物质DNA能产生可遗传的变异 A BC D A格里菲思和艾弗里的实验能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要

14、的遗传物质和RNA是遗传物质；转化后的S型细菌的后代仍然是S型细菌，说明DNA能产生可遗传的变异。,3赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。该实验包括4个步骤：培养噬菌体，用35S和32P分别标记噬菌体，放射性检测，离心分离。实验步骤的先后顺序为() A B C D C噬菌体侵染细菌实验的步骤为：首先用35S和32P分别标记噬菌体，然后利用大肠杆菌培养被标记的噬菌体，离心分离之后，检测放射性。,4对肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是() A二者设计思路相同，都是设法将DNA和蛋白质区分开，单独地、直接地研究它们在遗传中的作用 B二者都运用了对照的原则，都巧妙地运用了同位素标记法 C二者都能证明DNA能指导蛋白质的合成 D二者都能证明DNA是主要的遗传物质 A肺炎双球菌转化实验没有用到同位素标记法，也没