高中三年级一轮复习_DNA是主要的遗传物质(2014年杨利霞)

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1、通过前面学习知道 1 基因与染色体存在什么关系 2 染色体由什么组成的呢 生物体的遗传物质是DNA还是蛋白质呢 第一讲DNA是主要遗传物质 1 20世纪20年代人们为什么认为蛋白质是遗传物质 2 到了20世纪30年代呢 为什么 3 生物的遗传物质有哪些 各种生物的遗传物质种类是 自主学习 你认为遗传物质有什么特点 1 具有存储巨大数量信息的可能2 在生长和繁殖过程中能精确的自我复制3 能指导蛋白质的合成从而控制生物的性状和新陈代谢4 分子结构相对稳定 但特殊情况下能产生变异 问题 两种不同的推测如何求证呢 通过哪些实验来证明 合作探究 DNA是主要的遗传物质 格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验

2、艾弗里确定转化因子的体外转化验 噬菌体侵染细菌的实验 病毒的重组实验 自主学习 思考 一 格里菲思的肺炎双球菌转化实验 1 本实验肺炎双球菌的种类 转化实验分哪几个步骤 各看到哪些现象 2 对比分析第一 二组说什么 3 在第三组中被加热杀死的S型细菌还有没有毒性 4 在第四组中是谁导致小鼠死亡 5 第四组的实验结果中 能的出怎样的结论 实验材料 两种肺炎双球菌 R型菌粗糙 无荚膜 无毒 S型菌光滑 有荚膜 有毒 可致死 一 格里菲思的肺炎双球菌转化实验 小鼠死亡 小鼠正常 小鼠正常 小鼠死亡 肺炎双球菌的转化实验过程 1 2 3 4 使小鼠患败血症而死亡 活R型细菌 因为 思考 为什么第四组实

3、验将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内 导致小鼠死亡 细菌发生转化 性状的转化可以遗传 S型活菌 S型加热 R型活菌 混合 转化 思考 转化的实质是什么 基因重组 加热杀死的S型细菌中 必然含有某种促成这一转化的活性物质 转化因子 哪种物质是转化因子 过程探究1 格里菲思的实验 实验设计 寻找转化因子 你认为如何设计此实验 在杀死的S型细菌中含有哪些物质 但究竟哪一个才是转化因子呢 本实验的试验结论是 在杀死的S型细菌中含有哪些物质 但究竟哪一个才是转化因子呢 又如何设计实验 化学提取的方法分离提取 R型细菌 艾弗里确定转化因子的实验 R型细菌 只长R型菌 只长R型菌 R型细

4、菌 艾弗里的实验设计有什么巧妙之处 不足之处 把DNA和蛋白质分开 单独地 直接地观察DNA的作用 设计对照实验 用DNA酶处理 观察DNA的作用 不足之出 在利用化学分离提取的时候 DNA的最高纯度也含有0 02 的蛋白质 艾弗里的实验分析 合作探究 只有加入DNA才转化 DNA越纯 转化越有效 用DNA酶处理DNA 不再转化 DNA是转化因子 是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质 即DNA是遗传物质 蛋白质等不是遗传物质 实验结果 实验结论 合作探究 1 在加热杀死的S型细菌中 其蛋白质会变性吗 DNA会失活吗 在加热杀死的S型细菌中 其蛋白质变性失活 但不要认为DNA也变性失活 DNA在

5、加热过程中 双螺旋解开 氢键被打开 但缓慢冷却时 其结构可恢复 高考警示钟 1 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 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 原因是转化受DNA的纯度 两种细菌的亲缘关系 受体菌的状态等因素影响 肺炎双球菌转化实验 1 体内和体外转化实验的比较 格里菲思 艾弗里及其同事 在小鼠体内 体外培养基 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌各成分的作用进行相互对照 加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌 S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌 S型

6、细菌体内有 转化因子 S型细菌的DNA是遗传物质 转化因子 二 噬菌体侵染细菌实验 合作探究 思考以下问题 1 肺炎双球菌在体外转化实验已证明了DNA是遗传物质 蛋白质不是遗传物质 为什么又要设计噬菌体侵染细菌的实验呢 2 本实验为什么用噬菌体 它有什么结构 3 构成噬菌体外壳的蛋白质组成元素有 DNA呢 为什么要用35S和32P标记 分别标记在什么物质上 用14C和18O等标记行吗 4 用放射性同位素35S和32P如何来标记噬菌体 能否用培养基直接培养噬菌体4 噬菌体侵染大肠杆菌后 是如何来增值的 三 噬菌体侵染细菌的实验 在T2噬菌体的化学分析中 对蛋白质和DNA的进一步分析表明 硫仅存在

7、于蛋白质分子中 磷几乎存在于DNA分子中 DNA标记P 蛋白质标记S 1952年赫尔希和蔡斯设计了一个巧妙实验 用放射性同位素标记和测试 赫尔希和蔡斯的实验 合作探究 如何让噬菌体被标记 1 标记细菌 2 标记噬菌体 在分别含有放射性同位素32P和35S的培养基中培养大肠杆菌 结果 大肠杆菌含有32P或35S 分别用上述大肠杆菌培养T2噬菌体 制备含32P和含35S的噬菌体 结果 噬菌体含有32P或35S 三 噬菌体侵染细菌的实验 1 分别用含有32P 35S的培养基培养大肠杆菌2 分别用含有32P 35S的大肠杆菌培养T2噬菌体3 分别用含有32P 35S的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌并保

8、温一段时间4 搅拌 离心5 分别检测上清液和沉淀物中放射性物质的含量 记录实验结果6 分析现象 得出结论 噬菌体侵染细菌的实验过程 过程探究3 赫尔希和蔡斯的实验 说明 蛋白质外壳并没有进入到细菌内 过程探究3 赫尔希和蔡斯的实验 说明 DNA进入到细菌中 结论 DNA是遗传物质 1 用32P标记 上清液中含放射性的原因 2 用35S标记 沉淀物中有放射性的原因 保温时间过短 部分噬菌体还未侵染到大肠杆菌细胞内 保温时间过长 会导致细菌裂解 影响实验结果分析 搅拌不充分 少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面 思考 该实验能证明DNA是遗传物质 能否证明蛋白质不是物质 只能证明DNA是遗传物质 不

9、能证明蛋白质不是遗传物质 因为蛋白质外壳未进入细菌 高考警示钟 1 噬菌体侵染细菌实验中的标记误区 1 该实验不能标记C H O N这些DNA和蛋白质共有的元素 否则无法将DNA和蛋白质区分开 2 35S 标记蛋白质 和32P 标记DNA 不能同时标记在同一噬菌体上 因为放射性检测时只能检测到存在部位 不能确定是何种元素的放射性 被病毒感染的烟草叶片 烟草花叶病毒 TMV 三 分析 烟草花叶病毒重建实验 TMV 蛋白质 RNA 实验证明 烟草花叶病毒 TMV 的遗传物质是RNA 蛋白质不是遗传物质 四 分析 烟草花叶病毒重建实验 核酸是一切生物的遗传物质 核酸包括脱氧核糖核酸 DNA 和核糖核

10、酸 RNA 绝大多数生物 有细胞结构 都是以DNA作为遗传物质的 少数病毒以RNA作为遗传物质的 因此DNA是主要的遗传物质 DNA主要存在于染色体上 因此 染色体是遗传物质的主要载体 思考 DNA或RNA DNA DNA 2 烟草的遗传物质是什么 DNA 1 动物和人体的遗传物质是什么 3 细菌的遗传物质是什么 4 一切生物的遗传物质是什么 5 病毒的遗传物质是什么 核酸 本节主要内容 1 格里菲思肺炎双球菌的转化实验存在转化因子2 艾弗里肺炎双球菌的转化因子实验DNA是遗传物质3 赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验DNA是遗传物质4 有些病毒不含DNA 只含RNA和蛋白质RNA是遗传

11、物质DNA是主要的遗传物质 1 根据蔡斯和赫尔希的实验设计回答下列问题 上清液和沉淀物中的成分分别是和 原因是 进入细菌体内的是噬菌体的 依据是 噬菌体外壳 细菌 两者密度不同 DNA 放射性32P主要存在于沉淀物中 练习 D 2 根据蔡斯和赫尔希的实验设计回答下列问题 T2噬菌体复制所需原料来自 子代T2噬菌体蛋白质外壳合成场所是 大肠杆菌 大肠杆菌的核糖体 3 噬菌体侵染细菌实验不能证明 DNA能自我复制 使前后代保持一定的连续性 稳定性 DNA分子具有相对稳定性 DNA能指导蛋白质的合成 DNA能产生可遗传变异 DNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质A B C D 练习 1 下列有关生

12、物体遗传物质的叙述 正确的是 A 豌豆的遗传物质主要是DNAB 酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸 B 2 2010 上海高考 若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染 裂解后释放的所有噬菌体 A 一定有35S 可能有32PB 只有35SC 一定有32P 可能有35SD 只有32P 解析 噬菌体侵染细菌时 以亲代噬菌体的DNA为模板 以大肠杆菌的成分为原料 合成子代噬菌体的DNA和蛋白质 故子代噬菌体中部分含32P标记 全部含35S标记 答案 A 3 2010 海南高考 某同学分离纯化了甲 乙两种噬菌体的

13、蛋白质和DNA 重新组合为 杂合 噬菌体 然后分别感染大肠杆菌 并对子代噬菌体的表现型作出预测 见表 其中预测正确的是 A 1 3B 1 4C 2 3D 2 4 B 4 2009 江苏高考 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 C 4 2012 合肥模拟 下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中 不正确的是 A 该实验证明了子代噬菌体的各种性状是通过DNA遗传的B 为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内 可用35S标记噬菌体C 若用32P对噬菌体双链DNA标记 再转

14、入普通培养基中让其连续复制n次 则含32P的DNA应占子代DNA总数的1 2nD 侵染过程的 合成 阶段 噬菌体以自身的DNA作为模板 而原料 ATP 酶 场所等条件均由细菌提供 c 5 典例训练 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 沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D 32P 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 c 6 变式备选 如果用15N 32P 35S标记噬菌体后 让其侵染细菌 在产生的子代噬菌体的组成成分中 能够找到的放射性元素为 A 可在DNA中找到15N和32PB 可在外壳中找到15N和35SC 可在DNA中找到15N和32P 35SD 可在外壳中找到15N A 知识回顾KnowledgeReview 祝您成功