DNA是主要的遺傳物質(zhì)-高一下學(xué)期生物人教版必修2

走近生物3.1DNA是主要的遺傳物質(zhì)授課人：馬老師12346提出“遺傳因子”，并總結(jié)遺傳規(guī)律把“遺傳因子”命名為基因提出基因在染色體上的假說實(shí)驗(yàn)證明基因位于染色體上科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體的主要組成成分是DNA和蛋白質(zhì)5DNA?蛋白質(zhì)

遺傳物質(zhì)的探究歷程孟德爾約翰遜薩頓摩爾根20世紀(jì)中葉誰才是幕后指使者呢？艾弗里赫爾希格里菲思……

向蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)提出挑戰(zhàn)的學(xué)者是誰呢？他們做了什么實(shí)驗(yàn)？“我們表示懷疑！”項(xiàng)目S型細(xì)菌R型細(xì)菌菌體菌落有無毒性表面光滑(Smooth)表面粗糙(Rough)有毒使小鼠患敗血癥無毒實(shí)驗(yàn)材料：肺炎雙球菌----原核生物，擬核有多糖類的莢膜無莢膜（一層膠狀物質(zhì)）一、格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)敗血癥

是細(xì)菌侵入血流循環(huán)而發(fā)生的全身性感染。細(xì)菌可在血中大量繁殖而引起全身中毒癥狀，致細(xì)菌可隨血流到各器官組織造成遷徙性病灶。

(1)臨床表現(xiàn)：寒戰(zhàn)、高熱、頭痛、嘔吐、呼吸加快、心率增速等；嚴(yán)重者出現(xiàn)神志改變或感染性休克；肝脾腫大，以瘀點(diǎn)為主的皮疹，大關(guān)節(jié)疼痛或紅腫。病程長者常發(fā)生遷徙性病灶或膿腫，少數(shù)可有黃疸。注入活的S型細(xì)菌注入活的R型細(xì)菌注入加熱殺死的S型細(xì)菌注入加熱殺死的S型細(xì)菌＋活的R型細(xì)菌分離出S型細(xì)菌1.實(shí)驗(yàn)過程：2.結(jié)果分析：實(shí)驗(yàn)①、②對比說明：實(shí)驗(yàn)②、③對比說明：

R型細(xì)菌無毒性，S型細(xì)菌有毒性。被加熱殺死的S型細(xì)菌無毒性。一、格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論-格里菲思的推斷：加熱殺死的S型細(xì)菌含有某種促成R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型活細(xì)菌的活性物質(zhì)----轉(zhuǎn)化因子為什么第④組死亡小鼠體內(nèi)分離出了S型活菌呢？將S型菌破碎后，制成無菌提取液多糖脂質(zhì)蛋白質(zhì)RNADNA……“轉(zhuǎn)化因子”是什么，關(guān)鍵思路是什么？多糖蛋白質(zhì)RNADNA脂質(zhì)關(guān)鍵思路：單獨(dú)的、直接的觀察S型細(xì)菌的各種物質(zhì)的作用。1.目的：探究轉(zhuǎn)化因子的化學(xué)本質(zhì)。R型菌的培養(yǎng)基R型菌的培養(yǎng)基R型菌R型菌S型菌的DNAR型菌S型菌S型菌的蛋白質(zhì)或莢膜多糖R型菌2.實(shí)驗(yàn)過程二、艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)3.結(jié)果及結(jié)論：R型菌的培養(yǎng)基R型菌S型菌的DNA+DNA酶R型菌DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。轉(zhuǎn)化因子是DNA。即DNA是遺傳物質(zhì)?；頢菌莢膜多糖脂肪蛋白質(zhì)DNADNA+DNA酶分別在培養(yǎng)基上與R菌混合培養(yǎng)RRRRRSS子代提醒：(1)艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)既證明了DNA是遺傳物質(zhì)，同時(shí)證明了蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)；S型菌莢膜控制莢膜形成的X等基因加熱殺死被破壞的S型菌X等基因吸附在R型菌表面X基因進(jìn)入R型菌重組R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌蛋白質(zhì)和核酸對于高溫的耐受力是不同的。在80-100℃的溫度范圍內(nèi)，蛋白質(zhì)失活，DNA雙鏈解開；當(dāng)溫度恢復(fù)至室溫后，DNA雙鏈能夠重新恢復(fù)，但蛋白質(zhì)的活性無法恢復(fù)。轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：基因重組【知識(shí)鏈接】遺傳物質(zhì)早期推測：肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)體外實(shí)驗(yàn)蛋白質(zhì)DNAS型菌種存在轉(zhuǎn)化因子DNA______是遺傳物質(zhì)____是遺傳物質(zhì)證明證明轉(zhuǎn)化因子是_____糾正課堂小結(jié)練一練1、T2噬菌體：S是蛋白質(zhì)的特征元素，P是DNA的特征元素。蛋白質(zhì)的組成元素：DNA

的組成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P

三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒(1)元素組成(2)增殖過程項(xiàng)目來源合成DNA的模板T2噬菌體的DNA合成DNA的原料大腸桿菌的4種脫氧核苷酸T2噬菌體的蛋白質(zhì)原料大腸桿菌的氨基酸場所大腸桿菌的核糖體赫爾希和蔡斯增殖特點(diǎn):病毒自身DNA作模板,利用

大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)合成自身成分，進(jìn)行增殖。(1)實(shí)驗(yàn)思路32P標(biāo)記的噬菌體主要組成元素C、H、O、N、P2.實(shí)驗(yàn)(2)方法：同位素標(biāo)記法。用35S和32P分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA。將DNA和蛋白質(zhì)分開,直接單獨(dú)觀察各自的作用(3)如何標(biāo)記呢？能用含35S和32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體?a.先標(biāo)記大腸桿菌：

在分別含有放射性同位素32p

和35s的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細(xì)菌。b.再標(biāo)記T2噬菌體：分別用上述細(xì)菌培養(yǎng)T2噬菌體,制備含32p的噬菌體和含35s的噬菌體c.標(biāo)記的T2噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌35S標(biāo)記的噬菌體主要組成元素C、H、O、N、S

3.實(shí)驗(yàn)過程保溫：讓噬菌體在適宜條件下、有充分的時(shí)間侵染大腸桿菌攪拌：使吸附在大腸桿菌上的噬菌體與大腸桿菌分離離心：讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。上清液：噬菌體顆粒（親代病毒）沉淀物：大腸桿菌（內(nèi)有子代病毒）結(jié)論：35S-蛋白質(zhì)外殼未進(jìn)入宿主細(xì)胞結(jié)論：32P-DNA進(jìn)入了宿主細(xì)胞內(nèi)攪拌不充分理論上上清液沉淀物其中一個(gè)大腸桿菌實(shí)際上4、實(shí)驗(yàn)誤差分析35S標(biāo)記的一組，為什么沉淀中出現(xiàn)了放射性？由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中。保溫時(shí)間長理論上上清液沉淀物若該大腸桿菌有一個(gè)噬菌體侵入實(shí)際上部分釋放出來釋放未來及侵染實(shí)際上保溫時(shí)間短32P標(biāo)記的一組，為什么上清液中出現(xiàn)了放射性？4、實(shí)驗(yàn)誤差分析①保溫時(shí)間過短，有一部分噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中。②保溫離心時(shí)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。5．實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：子代噬菌體的各種性狀，是通過親代的DNA遺傳的，_____是遺傳物質(zhì)。分組結(jié)果結(jié)果分析32P標(biāo)記的噬菌體＋大腸桿菌上清液中幾乎無32P，32P主要分布在宿主細(xì)胞內(nèi)35S標(biāo)記的噬菌體＋大腸桿菌宿主細(xì)胞內(nèi)無35S，35S主要分布在上清液中32P-DNA進(jìn)入了宿主細(xì)胞內(nèi)35S-蛋白質(zhì)外殼未進(jìn)入宿主細(xì)胞DNA三、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)提醒本實(shí)驗(yàn)

證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，需要結(jié)合

實(shí)驗(yàn)才能得出蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)的結(jié)論。不能艾弗里肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)者思路分離方式結(jié)論設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)等分開，單獨(dú)地研究它們遺傳功能。證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是。酶解法:分別加入到R型菌中同位素標(biāo)記法：標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)格里菲思艾弗里赫爾希和蔡斯加熱殺死的S型菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)對比蛋白質(zhì)RNA分別侵染健康煙草植株患病不患病分離到病毒未分離到病毒1、煙草花葉病毒組分單獨(dú)侵染實(shí)驗(yàn)結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA四、煙草花葉病毒侵染煙草葉片的實(shí)驗(yàn)細(xì)胞生物含有DNA和RNA病毒含有DNA或RNADNA病毒RNA病毒遺傳物質(zhì)是DNA遺傳物質(zhì)是RNA絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNADNA是主要的遺傳物質(zhì)提醒：具體某種生物的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，不能加“主要”二字。五、生物的遺傳物質(zhì)

是主要的遺傳物質(zhì)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)證明

生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA。生物類型病毒原核生物真核生物體內(nèi)核酸種類體內(nèi)堿基種類

種種種體內(nèi)核苷酸種類種種種遺傳物質(zhì)實(shí)例T2噬菌體、煙草花葉病毒乳酸菌、藍(lán)藻玉米、小麥、人DNA或RNADNA和RNA455488DNA或RNADNADNADNA絕大多數(shù)歸納：不同生物的遺傳物質(zhì)DNA和RNAS型細(xì)菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì)RNA是遺傳物質(zhì)絕大多數(shù)生物的DNA是遺傳物質(zhì)DNA是主要的遺傳物質(zhì)1.課標(biāo)要求2.考點(diǎn)梳理3.解題演練4.備戰(zhàn)高考5.構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)DNA是主要的遺傳物質(zhì)染色體、DNA、基因三者的關(guān)系：細(xì)胞核染色體蛋白質(zhì)DNA基因a基因B基因a基因B2、染色體由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成3、基因是DNA上的一個(gè)片段，這個(gè)片段有特定的遺傳效應(yīng)。1、染色體分布在細(xì)胞核中。4、一條染色體的DNA上有許多的基因。基因在染色體(DNA)上呈線性排列。1．(2017·高考全國卷Ⅱ)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述，正確的是(

)A．T2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復(fù)制和增殖B．T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成mRNA和蛋白質(zhì)C．培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中D．人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同解析：T2噬菌體只能侵染大腸桿菌，A錯(cuò)誤；T2噬菌體病毒要借助宿主細(xì)胞合成mRNA和蛋白質(zhì)，B錯(cuò)誤；用含有32P培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用含32P標(biāo)記的大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體，能將T2噬菌體的DNA標(biāo)記上32P，即培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中，C正確；人類免疫缺陷病毒為HIV，它的遺傳物質(zhì)是RNA，T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，D錯(cuò)誤。當(dāng)堂檢測C2.(2017·全國卷Ⅰ)病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型，通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換。請利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確