DNA是主要遺傳物質(zhì)優(yōu)秀課件

1、DNA是主要遺傳物質(zhì)優(yōu)秀課件返回目錄1人類對遺傳物質(zhì)的探索過程() 考綱要求 知 識 梳 理 一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗1兩種類型的肺炎雙球菌比較返回目錄有 光滑 有 無 粗糙 無 2. 格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗(2)結(jié)論：_。返回目錄不死亡 死亡，分離出S型活細(xì)菌 不死亡 死亡，分離出S型活細(xì)菌 加熱殺死的S型菌中必然存在某種“轉(zhuǎn)化因子”將R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌 3艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗(1)實驗過程及結(jié)果(2)結(jié)論：_。(3)實驗中設(shè)置DNADNA酶這組實驗?zāi)康氖鞘裁?？_。返回目錄R型菌和S型菌 R型菌R型菌R型菌 使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)是DNA，而不是蛋白質(zhì)、多糖及DNA的水

2、解產(chǎn)物 對照說明只加DNA組的結(jié)論，DNA基本構(gòu)成成分不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化二、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗1實驗方法：_法。2實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌DNA內(nèi)部蛋白質(zhì)活細(xì)胞寄生細(xì)菌不能 返回目錄放射性同位素標(biāo)記 T2 噬菌體的特點 是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒 頭部和尾部的外殼是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，頭部內(nèi)含有DNA在自身遺傳物質(zhì)的指導(dǎo)下進(jìn)行繁殖,原料來自大腸桿菌子代噬菌體從宿主細(xì)胞裂解釋放。 噬菌體大腸桿菌1、實驗設(shè)計思路：3、實驗過程：把蛋白質(zhì)和DNA區(qū)分開，直接地、單獨地觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用(1)標(biāo)記細(xì)菌細(xì)菌+含35S的培養(yǎng)基細(xì)菌+含32P的培養(yǎng)基含35S的細(xì)菌含32P的細(xì)菌(2)標(biāo)記噬菌體噬菌

3、體+含35S的細(xì)菌噬菌體+含32P的細(xì)菌含35S的噬菌體含32P的噬菌體(3)噬菌體侵染細(xì)菌含35S的噬菌體+細(xì)菌含32P的噬菌體+細(xì)菌:上清液放射性很高,沉淀物放射性很低: 上清液放射性很低,沉淀物放射性很高2、實驗方法：放射性同位素標(biāo)記法二.噬菌體侵染細(xì)菌的實驗噬菌體侵染細(xì)菌的動態(tài)過程：侵入別的細(xì)菌合成組裝釋放吸附侵入合成組裝釋放吸附動畫 首先，噬菌體的尾端吸附在細(xì)菌的表面侵入 然后， 噬菌體通過尾軸把DNA全部注進(jìn)細(xì)菌體內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼則留在細(xì)菌體外，不起作用。 噬菌體的 DNA 在細(xì)菌體內(nèi)，使細(xì)胞本身的 DNA 解體，同時利用細(xì)菌的化學(xué)成分合成噬菌體自身的 DNA和蛋白質(zhì)， 這些新合成

4、的 DNA 和蛋白質(zhì)外殼組裝出很多個與親代一模一樣的子代噬菌體。 最后，這些噬菌體由于細(xì)菌的解體而被釋放出來，再去侵染其他的細(xì)菌。標(biāo)記 侵染 攪拌 離心， 檢測噬菌體比大腸桿菌輕4、噬菌體侵染細(xì)菌實驗的檢測結(jié)果：上清液：沉淀物：噬菌體細(xì)菌(外殼)(被注入的DNA)35S標(biāo)記的實驗32P標(biāo)記的實驗標(biāo)記部位放射性情況上清液沉淀物蛋白質(zhì)DNA有放射性無無有放射性上清液“放射性很高” 沉淀物“放射性很高”？沉淀物也有放射性上清液也有放射性分離不完全(噬菌體蛋白質(zhì)外殼)釋放出來的、未侵染的噬菌體/釋放的/未侵染的)很高很低很低很高導(dǎo)思：噬菌體與細(xì)菌混合后，要進(jìn)行攪拌并離心，攪拌和離心的作用分別是什么？(

5、請翻閱教材必修2 P45“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”)返回目錄 如果你是科學(xué)家，請設(shè)計實驗證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？背景知識：煙草花葉病毒TMV是由RNA和蛋白質(zhì)組成的，在感染煙草時，會出現(xiàn)致病斑。課堂延伸煙草花葉病毒不含DNA，只有RNA和蛋白質(zhì)，其遺傳物質(zhì)是什么？煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA思路:煙草花葉病毒的RNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開，直接地、單獨地去觀察他們各自的作用，從而判斷誰才是遺傳物質(zhì)僅RNA能使煙草產(chǎn)生原樣病斑僅蛋白質(zhì)能使煙草產(chǎn)生原樣病斑RNA和蛋白質(zhì)都能使煙草產(chǎn)生原樣病斑若出現(xiàn)結(jié)果則僅RNA是遺傳物質(zhì)； 若出現(xiàn)結(jié)果則僅蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)； 若出現(xiàn)結(jié)果則RNA和蛋白質(zhì)都是遺傳物質(zhì)

6、預(yù)測結(jié)果：（現(xiàn)象）提出問題：作出假設(shè)：設(shè)計實驗：課題：探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？得出結(jié)論：實驗探究蛋白質(zhì)RNA分離感染煙草感染煙草實驗結(jié)果出現(xiàn)病斑不出現(xiàn)病斑實驗結(jié)果結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)分離分離重組重組感染新的病毒產(chǎn)生哪種病毒？ RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA四.煙草花葉病毒重建實驗細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物原核生物真核生物遺傳物質(zhì)是DNA非細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物遺傳物質(zhì)是RNA只含DNA的病毒：只含RNA的病毒：生物總結(jié)4、由于大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。但肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細(xì)菌的實驗只能證明DNA是遺傳物質(zhì)。3、在只含RNA的少數(shù)病毒（煙草花葉病毒

7、、HIV、SARS、流感、禽流感）中，RNA才作為遺傳物質(zhì)。2、凡是具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，既有DNA，又有RNA，遺傳物質(zhì)是DNA1、一切生物的遺傳物質(zhì)是核酸4、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，在細(xì)菌內(nèi)合成子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼DNA可以指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。 1、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，對S菌加熱處理，DNA仍具有生物活性DNA分子結(jié)構(gòu)具有相對穩(wěn)定性。2、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，R型細(xì)菌可以轉(zhuǎn)化生成S型細(xì)菌DNA可以發(fā)生可遺傳的變異。3、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，DNA在親代與子代噬菌體中具有連續(xù)性DNA可以發(fā)生復(fù)制，由親代傳遞給子代。能產(chǎn)生可遺傳變異具有相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)能自我復(fù)制,使親子代具有一定的連續(xù)性能指導(dǎo)蛋

8、白質(zhì)合成，從而控制生物的性狀作為遺傳物質(zhì)所必須具備的特點:能貯存大量的遺傳信息 網(wǎng) 絡(luò) 構(gòu) 建 返回目錄 基 礎(chǔ) 自 測 判斷正誤，對的打“”，錯的打“”。12012山東卷 噬菌體增殖需要細(xì)菌提供模板、原料和酶。()解析 噬菌體是以噬菌體的DNA為模板，以細(xì)菌提供的脫氧核苷酸和氨基酸為原料，并在細(xì)菌提供的酶、能量和場所的條件下形成子代噬菌體。22012重慶卷 噬菌體能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖，使該細(xì)菌裂解。()解析 噬菌體沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能以二分裂的方式進(jìn)行增殖，而是在寄主菌體內(nèi)合成核酸和蛋白質(zhì)外殼后，組裝、釋放，使細(xì)菌裂解。返回目錄32012江蘇卷 煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺

9、傳物質(zhì)是RNA。()解析 煙草花葉病毒感染煙草實驗說明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，而不能說明所有病毒的遺傳物質(zhì)都是RNA，比如噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。返回目錄4在噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進(jìn)行長時間的保溫培養(yǎng)。()解析 噬菌體侵染細(xì)菌實驗中，用標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌時，需要進(jìn)行適當(dāng)時間的保溫，時間過長可導(dǎo)致菌體裂解死亡、子代噬菌體釋放，使上清液中因含有大量子代噬菌體出現(xiàn)高放射性而造成實驗結(jié)果有誤差。返回目錄520世紀(jì)初期，人們?nèi)云毡檎J(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)是因為蛋白質(zhì)比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復(fù)制。()解析 與蛋白

10、質(zhì)相比DNA更耐高溫，故DNA的熱穩(wěn)定性大于蛋白質(zhì)，另外蛋白質(zhì)也不能自我復(fù)制。返回目錄考點一肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的分析1肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗返回目錄體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗實驗者格里菲思艾弗里培養(yǎng)細(xì)菌用小鼠(體內(nèi))用培養(yǎng)基(體外)實驗原則R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的毒性對照S型細(xì)菌各成分作用的相互對照實驗結(jié)果加熱殺死的S型細(xì)菌能使R型細(xì)菌S型細(xì)菌S型細(xì)菌的DNA使R型細(xì)菌S型細(xì)菌返回目錄實驗結(jié)論S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)兩實驗聯(lián)系所用材料相同，都是肺炎雙球菌(R型和S型)；體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是基礎(chǔ)，僅說明S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，體外轉(zhuǎn)化實驗進(jìn)一步證明“轉(zhuǎn)化因子”是D

11、NA；兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則2. S型菌和R型菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)(1)加熱殺死的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)被破壞。DNA在加熱過程中，雙螺旋解開、氫鍵被打斷，但緩慢冷卻時，其結(jié)構(gòu)可以得到恢復(fù)。(2)S型細(xì)菌遺留下的DNA片段中，包含有控制莢膜形成的基因，這些片段從S型細(xì)菌中釋放出來，被一些R型細(xì)菌所攝取，進(jìn)入R型細(xì)菌中，整合進(jìn)入R型細(xì)菌的基因組中，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。返回目錄(3)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是外源DNA與受體細(xì)胞DNA之間的重組，使受體細(xì)胞獲得了新的遺傳信息。因此，轉(zhuǎn)化作用可以看成廣義上的基因重組。(4)一般情況下，轉(zhuǎn)化的效率很低，只有少部分R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，但是S型細(xì)菌的繁殖

12、速度很快。返回目錄例12011廣東卷 艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進(jìn)行實驗，結(jié)果如下表。從表可知()返回目錄實驗組號接種菌型加入S型菌物質(zhì)培養(yǎng)皿長菌情況R蛋白質(zhì)R型R莢膜多糖R型RDNAR型、S型RDNA(經(jīng)DNA酶處理)R型A不能證明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子B說明S型菌的莢膜多糖有酶活性C和說明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子D說明返回目錄答案C解析 、組：RS型菌的蛋白質(zhì)/莢膜多糖，只長出R型菌，說明蛋白質(zhì)/莢膜多糖不是轉(zhuǎn)化因子。組：RS型菌的DNA，結(jié)果既有R型菌又有S型菌，說明DNA可以使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌；組：用DNA酶將DNA水解，結(jié)果只長出R型菌，說明DNA的水解產(chǎn)物不能使R型菌

13、轉(zhuǎn)化為S型菌，從一個反面說明了只有DNA才能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，故C正確。返回目錄點評 S型菌的DNADNA水解酶R型活細(xì)菌 只有R型細(xì)菌，從另一個角度進(jìn)一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，同時也證明DNA的水解產(chǎn)物脫氧核苷酸不是遺傳物質(zhì)，但這不是該實驗的實驗?zāi)康摹７祷啬夸涀兪筋}2013皖南八校聯(lián)考 已知R型細(xì)菌無毒性，S型細(xì)胞有毒性，兩次注射間隔的時間適宜，分析表格中信息，下列有關(guān)實驗推理錯誤的是()返回目錄注射次數(shù)組別第一次注射第二次注射注射物生理狀態(tài)注射物生理狀態(tài)甲組小鼠活的R型菌存活活的S型菌存活乙組小鼠死的S型菌存在活的S型菌存活A(yù)R型細(xì)菌可以作為S型細(xì)菌的疫苗B死的S型細(xì)菌雖然不具有致病性，但

14、仍保留有抗原性C甲組小鼠第二次注射后，小鼠體內(nèi)能分離出R型菌和S型菌D乙組小鼠第一次注射后，小鼠體內(nèi)存在著針對S型菌的抗體和記憶細(xì)胞返回目錄答案C解析 S型菌是有毒性的，注射后一般會導(dǎo)致小鼠死亡，由甲組的兩次注射結(jié)果可知，注射R菌后再注射S菌，小鼠存活，說明小鼠已有了抗性，R型菌無毒，可以作為S型細(xì)菌的疫苗，A項推理正確；由乙組實驗可知，死的S型細(xì)菌雖然不具有致病性，但仍保留有抗原性，注射后會使小鼠產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，B項推理正確；由于免疫作用，免疫系統(tǒng)會將外來異物清除，C項推理錯誤；乙組小鼠第一次注射后，小鼠體內(nèi)存在著針對S型菌的抗體和記憶細(xì)胞，導(dǎo)致第二次注射活的S型菌，小鼠仍能存活，D項推理正

15、確。返回目錄考點二噬菌體侵染細(xì)菌實驗的分析1實驗結(jié)果中放射性分布的分析(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含有放射性的原因。保溫時間過短，有一部分噬菌體未侵入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機(jī)分離，這一段時間保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液中，也會使上清液的放射性升高。返回目錄(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上沉淀物中不含放射性，但可能由于攪拌不充分，有少量35S的噬菌體外殼仍吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。返回目錄2與肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化

16、實驗的比較返回目錄肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細(xì)菌實驗不同點方法不同直接分離：分離S型細(xì)菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型菌混合培養(yǎng)同位素標(biāo)記：分別用32P和35S標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)結(jié)論不同證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)證明DNA是遺傳物質(zhì)相同點 均使DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨處理，觀察它們各自的作用都遵循了對照原則都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，但都不能證明 例22012淮北模擬 生物興趣小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細(xì)菌實驗，下列有關(guān)分析不正確的是()A理論上，b中不應(yīng)具有放射性Bb中含放射性的高低，與過程中攪拌是否充分有關(guān)C若b中含有放射性，說明與過程中培養(yǎng)時間的長短有關(guān)D上述

17、實驗過程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì)返回目錄圖6171答案C解析 用35S只能標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，而噬菌體侵染細(xì)菌時，其蛋白質(zhì)外殼只能留在細(xì)菌的細(xì)胞外。攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌細(xì)胞外的噬菌體及蛋白質(zhì)外殼與細(xì)菌分離，離心是讓上清液中析出噬菌體顆粒，沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。因此，攪拌越充分，蛋白質(zhì)外殼與細(xì)菌分離得越徹底，b中放射性越低，如果使蛋白質(zhì)外殼與細(xì)菌徹底分離，則b中不含放射性，故A、B都正確；上述實驗并沒有“示蹤”DNA在遺傳中的作用，因此不能證明DNA是遺傳物質(zhì)，故D正確；b中理論上不含放射性，與過程中培養(yǎng)時間的長短無關(guān)，故C錯誤。返回目錄點評 解答此題的關(guān)鍵：一是明確35S標(biāo)記

18、的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，32P標(biāo)記的是噬菌體的核酸(DNA)；二是明確攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌細(xì)胞外的噬菌體及蛋白質(zhì)外殼與細(xì)菌分離，離心是讓上清液中析出噬菌體顆粒，沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。所以攪拌離心后噬菌體的蛋白質(zhì)外殼存在于上清液中，而大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)增殖的子代噬菌體(連同作為模板的親代DNA)與大腸桿菌一起存在于沉淀物中。返回目錄探究：如果圖中的噬菌體用15N標(biāo)記，則攪拌離心后，測得放射性的部位是哪里？用15N標(biāo)記的噬菌體含有放射性的物質(zhì)是蛋白質(zhì)和DNA，即位于上清液和沉淀物中。返回目錄變式題1有人試圖通過實驗來了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些過程，設(shè)計實驗如圖6172：一段時間后

19、，檢測子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表對結(jié)果的預(yù)測中，最可能發(fā)生的是()返回目錄圖6172返回目錄選項放射性S元素P元素 A全部無全部32S全部31PB全部有全部35S多數(shù)32P，少數(shù)31P C少數(shù)有全部32S少數(shù)32P，多數(shù)31P D全部有全部35S少數(shù)32P，多數(shù)31P 答案D解析 病毒侵染細(xì)胞時，蛋白質(zhì)外殼留在外面，只有核酸注入細(xì)胞，由圖可知，病毒先在含32P的宿主細(xì)胞1中培養(yǎng)(其DNA被32P標(biāo)記)，然后轉(zhuǎn)移到含35S的宿主細(xì)胞2中培養(yǎng)。病毒復(fù)制自身的遺傳物質(zhì)所用的原料中有宿主細(xì)胞2的31P(不具放射性)，也有自身核酸(含32P)，故子代病毒的核酸大多含31P，少數(shù)含32P；病毒合成的蛋白質(zhì)外殼所用的原料都是宿主細(xì)胞2的，故全被35S標(biāo)記。返回目錄變式題22012南京模擬 “肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細(xì)菌實驗”能夠說明遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的一些特點，有關(guān)分析正確的是() 返回目錄選項實驗現(xiàn)象得到的結(jié)論A加熱殺死的S型菌仍能使R型菌的后代轉(zhuǎn)化為S型菌DNA的分子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定B進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)的只有噬菌體的DNA，但是產(chǎn)生的子代噬菌體卻具有與親代相同的蛋白質(zhì)外殼DNA在親子代