【課件】DNA是主要的遺傳物質(zhì)第2課時(shí)課件2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修2

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)（第2課時(shí)）第3章基因的本質(zhì)DNA結(jié)構(gòu)DNA純度DNA作用質(zhì)疑：DNA是遺傳物質(zhì)?；仡櫍?020304000.1110100噬菌體數(shù)量（個(gè)）時(shí)間（min）思考：1.噬菌體的數(shù)量是如何變化的？2.兩條曲線之間有什么邏輯關(guān)系？3.細(xì)菌最后的結(jié)局是什么？潛伏期生長期釋放期菌體外菌體內(nèi)問題：噬菌體的遺傳物質(zhì)是什么？作為噬菌體遺傳物質(zhì)的條件進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞中，指導(dǎo)子代噬菌體的形成?？蓪⑦z傳信息傳遞到子代噬菌體，保持親子代噬菌體性狀的連續(xù)性、穩(wěn)定性。推測：哪種成分進(jìn)入，則哪種成分是遺傳物質(zhì)。蔡斯(左)赫爾希(右)思考1：如何知道哪種成分進(jìn)入菌體內(nèi)？

T2噬菌體是一種專門寄生大腸桿菌的病毒。在T2噬菌體的化學(xué)組成中，60%是蛋白質(zhì)，40%是DNA。

對這兩種物質(zhì)的分析表明：僅蛋白質(zhì)分子中含有硫（S），磷（P）幾乎都存在于DNA分子中。35S—標(biāo)記蛋白質(zhì)、32P—標(biāo)記DNAT2噬菌體電鏡圖和模式圖頭部尾部尾絲DNA思考2：怎么標(biāo)記噬菌體？利用含放射性的培養(yǎng)基先標(biāo)記細(xì)菌帶標(biāo)記的噬菌體分別得到

思考3：實(shí)驗(yàn)用噬菌體可否帶2種標(biāo)記？思考4：帶標(biāo)記的噬菌體感染什么樣的細(xì)菌呢？無放射性標(biāo)記的細(xì)菌

Waring攪拌器[保存在斯普林港實(shí)驗(yàn)室的檔案室]攪拌后

思考5：怎樣使菌體外側(cè)的噬菌體與大腸桿菌分開?離心后

一、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)DNA/蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)？如何證明？親代→子代注入遺傳物質(zhì)產(chǎn)生大量后代噬菌體中什么物質(zhì)從親代傳遞到子代，控制子代性狀？T2噬菌體（寄生在大腸桿菌內(nèi)的病毒）一、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)噬菌體中什么物質(zhì)從親代傳遞到子代，控制子代性狀？注入遺傳物質(zhì)如何探測微觀世界物質(zhì)行蹤？標(biāo)記的是元素同位素標(biāo)記法/同位素示蹤法一、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)注入遺傳物質(zhì)同位素標(biāo)記法標(biāo)記蛋白質(zhì)/DNA上什么元素，使之區(qū)分開？DNA

（C、H、O、N、P）（C、H、O、N、S）32P35S蛋白質(zhì)如何使噬菌體上的物質(zhì)被標(biāo)記？如何使大腸桿菌被標(biāo)記？先在含有放射性同位素培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再培養(yǎng)噬菌體。如何探測微觀世界物質(zhì)行蹤？一、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)放射性同位素標(biāo)記法（同位素示蹤法）。將DNA和蛋白質(zhì)分開，直接地單獨(dú)地去觀察它們各自的作用。1、實(shí)驗(yàn)思路2、實(shí)驗(yàn)方法32P標(biāo)記的噬菌體主要組成元素C、H、O、N、P35S標(biāo)記的噬菌體主要組成元素C、H、O、N、S一、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)①培養(yǎng)帶標(biāo)記的噬菌體：3、實(shí)驗(yàn)過程含放射性同位素35S培養(yǎng)大腸桿菌大腸桿菌35ST2噬菌體35S培養(yǎng)噬菌體含放射性同位素32P培養(yǎng)大腸桿菌大腸桿菌32PT2噬菌體32P培養(yǎng)噬菌體一、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)35S標(biāo)記的噬菌體32P標(biāo)記的噬菌體侵染噬菌體將遺傳物質(zhì)注入大腸桿菌一、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)親代噬菌體離心攪拌使吸附在大腸桿菌外的噬菌體分離使親子代噬菌體分離獲得含有子代噬菌體的大腸桿菌大腸桿菌子代噬菌體一、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)離心后攪拌后離心35S標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合35S標(biāo)記的噬菌體離心后攪拌后離心32P標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合32P標(biāo)記的噬菌體被標(biāo)記的物質(zhì)具有放射性如果被標(biāo)記的物質(zhì)是遺傳物質(zhì)，便會進(jìn)入大腸桿菌大腸桿菌存在于沉淀中，那么沉淀便會具有進(jìn)入了大腸桿菌，那么大腸桿菌便具有放射性放射性一、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)預(yù)測放射性檢測結(jié)果A組（蛋白質(zhì)）的沉淀B組（DNA）的沉淀遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)遺傳物質(zhì)是DNA噬菌體被感染的大腸桿菌（含有子代噬菌體）強(qiáng)無放射性無放射性強(qiáng)A組沉淀放射性弱B組沉淀放射性強(qiáng)一、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)離心后攪拌后離心35S標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合35S標(biāo)記的噬菌體離心后攪拌后離心32P標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合32P標(biāo)記的噬菌體沉淀物的放射性很低上清液的放射性很高沉淀物的放射性很高上清液的放射性很低還要看子代放射性！??！在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S細(xì)菌裂解在新形成的噬菌體中檢測到35P細(xì)菌裂解一、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1952年，美國遺傳學(xué)家赫爾希（A.D.Hershey）和蔡斯（M.C.Chase）以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用放射性同位素標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。噬菌體的蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部,噬菌體的DNA進(jìn)入了細(xì)菌內(nèi)部。子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳給后代的,因此DNA是遺傳物質(zhì)。4、實(shí)驗(yàn)分析:5、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:一、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)噬菌體的結(jié)構(gòu)(噬菌體是病毒)病毒核酸蛋白質(zhì)（外殼或衣殼）（內(nèi)部）（DNA或RNA）病毒的增殖①生活方式：寄生于活細(xì)胞中（不能用培養(yǎng)基來培養(yǎng)病毒）②增殖過程：吸附注入吸附注入合成合成組裝組裝釋放釋放煙草花葉病毒電鏡圖煙草花葉病毒的模型圖被煙草花葉病毒感染的植物資料：煙草花葉病毒（TMV)是一種重要模式植物病毒，螺旋對稱，外形呈桿狀，由95%衣殼蛋白和5%單鏈RNA組成，能感染煙草使煙草患病。二、RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)探究活動(dòng)：二、作出假設(shè)：三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：一、提出問題：四、分析結(jié)果，得出結(jié)論：3、預(yù)期結(jié)果RNA/蛋白質(zhì)誰是煙草花葉病毒遺傳物質(zhì)?RNA是煙草花葉病毒遺傳物質(zhì)1、實(shí)驗(yàn)思路2、實(shí)驗(yàn)方案RNA是/否為遺傳物質(zhì)探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)（注意實(shí)驗(yàn)原則、確定好自變量、因變量和無關(guān)變量）（一）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：（二）實(shí)施實(shí)驗(yàn)：得到真實(shí)的結(jié)果探究活動(dòng)：探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)1、實(shí)驗(yàn)思路：設(shè)法直接將RNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)、直接地觀察各自的作用2、實(shí)驗(yàn)方案：②③煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)+煙草煙草花葉病毒的RNA+煙草①煙草花葉病毒+煙草④煙草花葉病毒的RNA+RNA酶+感染煙草檢測煙草花葉被感染情況3、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：①和③煙草花葉出現(xiàn)病斑，其他組均不出現(xiàn)現(xiàn)有材料：煙草若干株、煙草花葉病毒（由RNA和蛋白質(zhì)組成）、苯酚溶液（能將病毒的蛋白質(zhì)外殼與RNA分離）。請根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，寫出實(shí)驗(yàn)思路、方案和預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。自變量：因變量：煙草花葉被感染情況加入煙草花葉病毒的成分二、RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)蛋白質(zhì)RNA分別侵染健康煙草植株患病不患病得到全新病毒不能得到病毒：請利用“減法原理”進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)原核細(xì)胞DNA是遺傳物質(zhì)真核細(xì)胞DNA病毒絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA核酸是遺傳物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì)RNA是遺傳物質(zhì)RNA病毒實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)思路實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論人類的探索結(jié)論共同點(diǎn)S型死菌含有轉(zhuǎn)化因子探究轉(zhuǎn)化因子（遺傳物質(zhì)）的成分DNA是轉(zhuǎn)化因子—遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)進(jìn)一步探究DNA是遺傳物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì)探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)RNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)1、DNA和RNA都是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)對照原則、無關(guān)變量等量原則1、格里菲思——肺炎鏈球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)2、艾弗里——肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)3、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)4、煙草花葉病毒實(shí)驗(yàn)①都遵循了對照實(shí)驗(yàn)原則：只有加入DNA酶一組不能使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)為S型細(xì)菌，其他組均可轉(zhuǎn)化帶有同位素32P標(biāo)記DNA的噬菌體進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)完成遺傳作用，使子代噬菌體DNA帶有放射性只有蛋白質(zhì)組不能感染煙草，其他組均可感染加入活R型細(xì)菌、加熱殺死的S型細(xì)菌組小鼠不死亡；加入活S型細(xì)菌、活R性細(xì)菌和加熱殺死的S細(xì)菌組小鼠死亡設(shè)法把DNA/RNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地去觀察DNA/RNA的作用②3、4設(shè)計(jì)思路都是:研究肺炎鏈球菌的致病情況在每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中特異性地去除了S型細(xì)菌的一種物質(zhì)，然后觀察在沒有這種物質(zhì)的情況下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會有什么變化利用放射性同位素分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)，把二者分開，單獨(dú)、直接的觀察兩者的作用用加熱殺死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)作為對照實(shí)驗(yàn)來說明確實(shí)發(fā)生了轉(zhuǎn)化設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)二者分開，單獨(dú)、直接的觀察兩者的作用總結(jié)：探索遺傳物質(zhì)的過程的四個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)2、DNA是主要的遺傳物質(zhì)【典例1】下列有關(guān)遺傳物質(zhì)是核酸而不是蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)的敘述，正確的是(

)A．1928年格里菲思的肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的物質(zhì)是DNAB．1944年艾弗里的肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了物質(zhì)提純鑒定技術(shù)、同位素示蹤技術(shù)和細(xì)菌培養(yǎng)技術(shù)等C．1952年赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過程是：標(biāo)記噬菌體→噬菌體與細(xì)菌混合培養(yǎng)→攪拌、離心→檢測放射性D．煙草花葉病毒感染煙草實(shí)驗(yàn)說明所有病毒的遺傳物質(zhì)都是RNAC只能證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA×格里菲思只發(fā)現(xiàn)S型菌存在轉(zhuǎn)化因子，但不能確定轉(zhuǎn)化因子的成分××√思維與能力提升【典例2】如圖是用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌的過程，A代表噬菌體侵染細(xì)菌、B代表噬菌體空殼、C代表大腸桿菌。下列有關(guān)敘述正確的是（

）A．圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，培養(yǎng)液中需含32P的無機(jī)鹽B．此實(shí)驗(yàn)證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)C．保溫時(shí)間延長會提高噬菌體侵染細(xì)菌的成功率，使上清液中放射性的比例上升D．噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，大腸桿菌為噬菌體繁殖提供了所有條件C×噬菌體侵染的是普通的大腸桿菌，不需要加32P來培養(yǎng)×缺少對照，還需設(shè)計(jì)一組用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)作對照√合成DNA的模板來自噬菌體本身的DNA×保溫時(shí)間延長，子代噬菌體會從大腸桿菌中釋放出來，使上清液中放射性比例升高【典例3】下列關(guān)于“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的敘述中，正確的是(

)A．細(xì)胞核遺傳的遺傳物質(zhì)是DNA，細(xì)胞質(zhì)遺傳的遺傳物質(zhì)是RNAB．“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”和“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”都證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)C．細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA，非細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是RNAD．真核生物、原核生物、大部分病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNAD×細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)都是DNA證明DNA是遺傳物質(zhì)×√×DNA病毒的遺傳物質(zhì)是DNA【典例4】細(xì)菌轉(zhuǎn)化是指某一受體細(xì)菌通過直接吸收來自另一供體細(xì)菌的一些含有特定基因的DNA片段，從而獲得供體細(xì)菌的相應(yīng)遺傳性狀的現(xiàn)象，如肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。S型肺炎鏈球菌有莢膜，菌落光滑，可致病，對青霉素敏感。在多代培養(yǎng)的S型細(xì)菌中分離出了兩種突變型：R型，無莢膜，菌落粗糙，不致病；抗青霉素的S型(記為PenrS型)?，F(xiàn)用PenrS型細(xì)菌和R型細(xì)菌進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，對其結(jié)果的分析最合理的是A．甲組中部分小鼠患敗血癥，注射青霉素治療后均可康復(fù)B．乙組中可觀察到兩種菌落，加青霉素后仍有兩種菌落繼續(xù)生長C．丙組培養(yǎng)基中含有青霉素，所以生長的菌落是PenrS型細(xì)菌D．丁組培養(yǎng)基中無菌落生長×小部分R型菌能轉(zhuǎn)化為抗青霉素的致病PenrS型菌，注射青霉素后不能康復(fù)對青霉素敏感×小部分R型菌能轉(zhuǎn)化為抗青霉素的致病PenrS型菌，加青霉素后只有PenrS型菌能繼續(xù)生長×R型菌對青霉素敏感，不能正常生長，不能轉(zhuǎn)化為抗青霉素的PenrS型菌PenrS型菌的DNA會被DNA酶水解，且R型菌不能正常生長，不能轉(zhuǎn)化為抗青霉素的PenrS型菌√D對青霉素不敏感【典例5】某科研小組對“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”過程中攪拌時(shí)間與放射性強(qiáng)弱關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)分析不正確的是（）D外殼蛋白質(zhì)被標(biāo)記的噬菌體組DNA被標(biāo)記的噬菌體組攪拌4min時(shí)被侵染的細(xì)菌放射性由100%下降為90%,說明部分細(xì)菌裂解，35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)，新