《高中生物 第三章 遗传的分子基础 第一节 核酸是遗传物质的证据课件 浙科版必修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物 第三章 遗传的分子基础 第一节 核酸是遗传物质的证据课件 浙科版必修（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第一节 核酸是遗传物质的证据,第三章 遗传的分子基础,从图中我们可以看出，亲属之间在某些方面上具有一定的相似性，这就是我们平常所说的遗传。其实，早在公元前3世纪，吕氏春秋中就记载着“夫种麦而得麦，种稷而得稷，人不怪也。”也就是我们常说的“种瓜得瓜，种豆得豆。”正是生物的遗传特性，才使生物界的物种能够保持相对稳定。那么生物之间的这种相似性是由什么物质起作用，而在亲子代之间连续传递的呢？本节课我们就一起学习生物的遗传物质。,课堂导入,一、噬菌体侵染细菌的实验,二、肺炎双球菌转化实验,内容索引,当堂检测,三、烟草花叶病毒的感染和重建实验,一、噬菌体侵染细菌的实验,基础梳理,DNA,组蛋白,非组蛋白
2、,2.噬菌体侵染细菌的实验 (1)实验材料：噬菌体。,结构,构成的外壳 分子位于头部内,蛋白质,DNA,特点：专门寄生在 体内的病毒。,细菌,(2)实验思路：用不同的放射性同位素分别标记 和 ，直接单独地去观察它们的作用。 (3)实验过程,离心,检测,含放射性物质,几乎不含放射性物质,含放射性物质,蛋白质,DNA,(4)实验说明及结论,无,有,DNA是遗传物质,有,无,问题探究,结合上述实验过程分析： 1.标记噬菌体时，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？,答案,答案 噬菌体营活细胞寄生生活，不能直接用培养基培养噬菌体。,2.能否用14C和18O标记噬菌体？能否用32
3、P和35S同时标记噬菌体？,答案 不能，因为DNA和蛋白质都含C和O；不能用32P和35S同时标记噬菌体。,3.实验中搅拌的目的是什么？,答案 目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。,4.实验中离心的目的是什么？离心管的上清液和沉淀物中分别是什么？,答案,答案 离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，离心管的沉淀物中留下被感染的细菌。,5. 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现沉淀物中放射性也较高，可能是什么原因造成的？,答案 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。,答案,6.用32P标记的噬菌体侵染细菌时，发现上清液中放射性也较高，可能
4、是什么原因造成的？,答案 (1)保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内，经离心后分布于上清液中。 (2)保温时间过长，噬菌体在细菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。,噬菌体营活细胞寄生生活，不能直接用培养基培养噬菌体；搅拌是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，经过离心，噬菌体颗粒到了上清液中，细菌留在沉淀物中；如果搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，会随细菌离心到沉淀物中。保温时间要适当，时间过短，部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内，经离心后分布于上清液中；时间过长，噬菌体在细菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。,知识整合,拓展应用,1.为证明蛋白质和
5、DNA究竟哪一种是 遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“T2 噬菌体侵染细菌”的实验。右图中亲 代噬菌体已用32P标记，A、C中的方 框代表细菌。下列关于本实验及病毒、细菌的叙述正确的是 A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养细菌的，其内的营养成分中要加入 32P标记的无机盐 B.若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照 C.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而细菌的遗传遵循基因分离定律 D.若本组实验B(上清液)中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质,答案,解析,解析 由题干信息可知，图中亲代噬菌体已用32P标记，则锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记；要证明DNA是遗
6、传物质，还应设计一组用35S标记噬菌体的实验，二者为相互对照实验；细菌是原核生物，其遗传不遵循基因分离定律；若本组实验B(上清液)中出现放射性，可能是实验时间较长，细菌裂解导致的，也可能是部分噬菌体的DNA未侵入细菌，经搅拌、离心到上清液中的。,2.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构中，能够找到的标记元素为 A.在外壳中找到15N和35S B.在DNA中找到15N和32P C.在外壳中找到15N D.在DNA中找到15N、32P和35S,答案,解析,解析 用15N、32P、35S共同标记噬菌体，15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳，32P
7、标记了噬菌体的DNA，35S标记了噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面，DNA进入细菌内部，在细菌中以噬菌体DNA为模板，利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA，由于DNA复制，故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA，不能找到35S和15N标记的蛋白质。,“二看法”判断子代噬菌体标记情况,二、肺炎双球菌转化实验,基础梳理,1.肺炎双球菌的类型及特点,肺炎双球菌,致病的 ：有 ，菌落_ 不致病的 ：无 ，菌落_,2.活体细菌转化实验 (1)过程,S型,荚膜,光滑,R型,荚膜,粗糙,活,活,患病致死,患病致死,S型活菌,S型活菌,3.离体细菌转化实验
8、(1)过程,(2)结论：S型菌中的“转化因子”进入R型菌体内，引起R型菌稳定的 。,遗传变异,(2)分析 S型菌的 能使R型菌发生转化。 S型菌的 等其他物质不能使R型菌发生转化。 (3)结论： 是遗传物质，它赋予了生物的 。,DNA,蛋白质,DNA,遗传特性,问题探究,在活体细菌转化实验中，将加热杀死的S型菌与R型活菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，并从死亡小鼠体内分离到了活的S型菌，请分析： 1.已知在80100 温度范围内，蛋白质将失去活性，DNA的结构也会被破坏，但当温度降低到55 左右时，DNA的结构会恢复，但蛋白质却不能恢复。由此我们可以推断：在活体细菌转化的实验中，加热杀死的S
9、型菌中的“转化因子”应该是哪种物质？,答案,答案 是DNA。,2.研究表明，小鼠体内的两种细菌含量变化如图所示： (1)从免疫学角度解释曲线ab段下降的原因是什么？,答案,答案 R型菌被小鼠的免疫系统所杀灭。,(2)S型活菌是怎样产生的？,答案 加热杀死的S型菌的DNA将R型菌转化为S型 活菌。,(3)S型菌是有毒性的，据此推测曲线bc段上升的原因是什么？,答案 有毒的S型菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力降低，R型菌、S型菌数量都增加。,加热后S型菌和活R型菌一起注射到小鼠体内， 开始时R型菌被小鼠的免疫系统所杀灭，数量下降，随着S型菌的DNA将R型菌转化为S型活菌， S型活菌逐渐增多，其毒
10、性导致小鼠的免疫力降低，R型菌、S型菌数量都增加。,知识整合,拓展应用,3.科学家用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如表所示。由表可知,A.不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子 B.说明S型菌的荚膜多糖有酶活性 C.和说明S型菌的DNA是转化因子 D.说明DNA是主要的遗传物质,答案,解析,解析 第组实验说明蛋白质和荚膜多糖与R型菌转化为S型菌无关，A、B项错误。 第组实验说明DNA与R型菌转化为S型菌有关，第组实验说明DNA被水解后的产物不能使R型菌转化为S型菌，C项正确。 只能说明DNA是遗传物质，而不能说明DNA是主要的遗传物质，D项错误。,4.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以
11、下4个实验： S型菌的DNADNA酶加入R型菌注射入小鼠 R型菌的DNADNA酶加入S型菌注射入小鼠 R型菌DNA酶高温加热后冷却加入S型菌的DNA注射入小鼠 S型菌DNA酶高温加热后冷却加入R型菌的DNA注射入小鼠 以上4个实验中小鼠存活的情况依次是 A.存活、存活、存活、死亡 B.存活、死亡、存活、死亡 C.死亡、死亡、存活、存活 D.存活、死亡、存活、存活,答案,解析,解析 能使小鼠死亡的是活的S型菌。 DNA酶会将S型菌的DNA水解，从而失去转化作用，R型菌因此未发生转化，小鼠存活； 虽然DNA酶存在，但因加入了S型菌，因此小鼠死亡； 中没有R型活菌，S型菌的DNA不起作用，小鼠存活；
12、 高温加热使S型菌的蛋白质及DNA酶变性，虽然S型菌的DNA还存在，但由于后面加的是R型菌的DNA，所以不能发生转化作用，小鼠存活。,活体与离体细菌转化实验的比较,三、烟草花叶病毒的感染和重建实验,1.烟草花叶病毒的组成：蛋白质外壳和一条 链。 2.过程 (1)感染实验,基础梳理,不感病,不感病,感病,RNA,(2)重建实验,3.结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 。 4.基因的本质：遗传的基本功能单位是基因，基因是一段 的核酸，大多数生物中是一段 ，而在RNA病毒中则是一段 。,B型,A型,RNA,有功能,DNA,RNA,问题探究,1.人、噬菌体、烟草花叶病毒及大肠杆菌的遗传物质分别是什么？,答
13、案 分别是DNA、DNA、RNA、DNA。,答案,2.下列有关遗传物质的叙述，哪些说法是正确的？ DNA是所有生物的遗传物质 核酸是一切生物的遗传物质 酵母菌的遗传物质主要是DNA 病毒的遗传物质是DNA或RNA 艾滋病病毒的遗传物质是DNA或RNA,答案 。,3.蚕豆细胞内的遗传物质彻底水解的产物有哪些？,答案 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。,细胞生物同时含有DNA 和RNA，其中DNA是遗传物质；病毒只含有一种核酸，含有DNA(如噬菌体)的，DNA是遗传物质，含有RNA(艾滋病病毒、烟草花叶病毒等)的，RNA 是遗传物质。,知识整合,拓展应用,A.a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟草，结果说
14、明TMV的蛋白质外壳 没有侵染作用 B.b过程表示用HRV的RNA单独接种烟草，结果说明具有侵染作用,5.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者致病病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是,C.c、d两过程表示用TMV的外壳和HRV的RNA组合成的“杂种病毒”接 种烟草，结果说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为烟草感染车 前草病毒的症状，并能从中分离出车前草病毒 D.该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花 叶病毒的RNA不是遗传物质,答案,解析,解析 由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的RNA侵染烟草，因此无法证明烟草花叶病毒的RNA不是遗传
15、物质。,6.下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是 A.豌豆的遗传物质主要是DNA B.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,解析 A中豌豆的遗传物质只有DNA； B中酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上，细胞质中也有； C中T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素； D中HIV的遗传物质是RNA，初步水解后产生4种核糖核苷酸。,答案,解析,课堂小结,肺炎双球菌,离体细菌转化,噬菌体,当堂检测,1.为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，你认为同位素标记的方案应为 A.用14C或3H培养噬菌体，再去侵染细菌 B.用18O
16、或32P培养噬菌体，再去侵染细菌 C.将一组噬菌体用32P和35S标记 D.一组用32P标记DNA，另一组用35S标记蛋白质外壳,解析 用32P和35S分别标记DNA和蛋白质外壳，35S仅存在于噬菌体的蛋白质外壳中，32P仅存在于噬菌体的DNA中，而14C、18O、3H在蛋白质和DNA中都含有，无法区分是哪一种成分发挥作用，同时用32P、35S标记蛋白质和DNA，沉淀物和上清液中都有放射性，也无法判断是哪一种成分发挥作用。,2,3,4,5,1,答案,解析,2.科学家分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，下列被标记的部分组合是,答案,2,3,4,1,5,解析 组成噬菌体蛋白质的基本单位是氨基酸，而P是噬菌体DNA的组成成分之一磷酸的构成元素
