《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2》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2（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 遗传的分子基础第一节 核酸是遗传物质的证据种瓜得瓜种瓜得瓜种种豆豆得得豆豆 “滴血验亲滴血验亲”是影视剧的经典桥段，但现在的科学是影视剧的经典桥段，但现在的科学告诉我们，这实际是没有任何科学依据的。现在更告诉我们，这实际是没有任何科学依据的。现在更加精确的鉴定一个人的身份，可对核酸进行检测。加精确的鉴定一个人的身份，可对核酸进行检测。核酸决定一切生物物种的特性。核酸决定一切生物物种的特性。思考：思考：核酸为什么能决定生物的性状呢？核酸为什么能决定生物的性状呢？DNADNA蛋白质蛋白质那么这两类物质，究竟哪个是遗传物质呢？那么这两类物质，究竟哪个是遗传物质呢？1.1.概述噬菌体侵染细菌的
2、实验。概述噬菌体侵染细菌的实验。（重点）（重点）2.2.概述肺炎双球菌的转化实验。概述肺炎双球菌的转化实验。 （重点）（重点）3.3.简述烟草花叶病毒的感染和重建实验。简述烟草花叶病毒的感染和重建实验。一、染色体的组成和功能一、染色体的组成和功能染色体染色体组成组成功能功能 ： 遗传物质的主要载体遗传物质的主要载体DNA蛋白质蛋白质RNA组蛋白组蛋白非组蛋白非组蛋白它的菌落光滑它的菌落光滑(Smooth),(Smooth),菌体有荚膜，是有毒性菌体有荚膜，是有毒性的球菌，能够使人患的球菌，能够使人患肺炎或使小鼠患败血症。肺炎或使小鼠患败血症。它的菌落粗糙它的菌落粗糙(Rough),(Rough
3、),菌体无荚膜，是无毒性菌体无荚膜，是无毒性的球菌。的球菌。二、肺炎双球菌转化实验二、肺炎双球菌转化实验1.1.肺炎双球菌肺炎双球菌2.2.活体细菌转化实验活体细菌转化实验实验结论：实验结论：加热杀死的加热杀死的S S型菌中，必然含有某种促成型菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质这一转化的活性物质“转化因子转化因子”。什么使活的什么使活的R R型菌转变成活的型菌转变成活的S S型菌？型菌？由于体内有活的由于体内有活的S S型菌的作用。型菌的作用。活的活的R R型菌变成了活的型菌变成了活的S S型菌。型菌。加热杀死的加热杀死的S S型菌使活的型菌使活的R R型菌发生了转化。型菌发生了转化。d
4、 d组小鼠为什么会死亡呢？组小鼠为什么会死亡呢？dd组中活的组中活的S S型菌是如何出现的？型菌是如何出现的？ 活的活的S S型菌使小鼠死亡。型菌使小鼠死亡。 对比对比a a、b b两组的实验现象，这说明了什么？两组的实验现象，这说明了什么？对上图实验的讨论对上图实验的讨论 荚膜物质荚膜物质 蛋白质蛋白质 DNA DNA+DNADNA DNA+DNA酶酶 分别与分别与R R型菌混合培养型菌混合培养 R R R S RR R R S R S S型菌型菌R SR S少少多多3.3.离体细菌转化实验离体细菌转化实验【问题探讨【问题探讨】（1 1）实验过程中）实验过程中步说明了什么？步说明了什么？步说
5、步说明了什么？为什么设置明了什么？为什么设置步？步？ 蛋白质和荚膜物质不能将蛋白质和荚膜物质不能将R R型菌转化为型菌转化为S S型菌型菌,DNA,DNA能将能将R R型菌转化为型菌转化为S S型菌；转化来的型菌；转化来的S S型菌中的遗传物质改型菌中的遗传物质改变了；设置变了；设置步为条件对照，进一步确定步为条件对照，进一步确定S S型菌型菌DNADNA是是使使R R型菌转化为型菌转化为S S型菌的物质。型菌的物质。设计思路是将设计思路是将DNADNA与蛋白质、荚膜物质分开，分与蛋白质、荚膜物质分开，分别与别与R R型活菌混合培养，直接地、单独地观察它型活菌混合培养，直接地、单独地观察它们的
6、作用。们的作用。（2 2）实验最关键的设计思路是什么？）实验最关键的设计思路是什么？（3 3）通过上述实验，能证明）通过上述实验，能证明DNADNA是遗传物质而蛋白是遗传物质而蛋白质不是遗传物质吗？质不是遗传物质吗？ 能。能。通过上述实验证明了通过上述实验证明了DNADNA在细菌转化中起在细菌转化中起到了关键作用，是遗传物质，蛋白质不是遗传物到了关键作用，是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。质。R R型菌型菌R R型菌型菌只长只长R R型菌型菌只长只长R R型菌型菌R R型菌型菌S S型菌型菌R R型菌型菌S S型菌的型菌的DNADNAS S型菌的型菌的蛋白质或荚膜物质蛋白质或荚膜物质S S型菌的
7、型菌的DNA+DNADNA+DNA酶酶 埃弗里的实验引起了人埃弗里的实验引起了人们的注意，但是，由于埃弗们的注意，但是，由于埃弗里实验中提取出的里实验中提取出的DNADNA纯度纯度最高时也还有最高时也还有0.02%0.02%的蛋白的蛋白质。因此，有人对他的实验质。因此，有人对他的实验结论表示怀疑。结论表示怀疑。【思维碰撞【思维碰撞】埃弗里埃弗里二、噬菌体侵染细菌实验二、噬菌体侵染细菌实验噬菌体噬菌体(DNA(DNA病毒病毒) )是寄生是寄生在细菌体内的病毒在细菌体内的病毒T T2 2噬菌体是专门寄生在噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒大肠杆菌体内的病毒（含（含C C、H H、O O、N N、
8、 ）（含（含C C、H H、O O、N N、 ）3535S S3232P P同位素示踪法同位素示踪法1.T1.T2 2噬菌体噬菌体猜测：猜测：进入细胞的是进入细胞的是DNADNA，蛋白质外壳留在细胞外。，蛋白质外壳留在细胞外。噬菌体侵染大肠杆菌时，什么物质进入宿主细胞内？噬菌体侵染大肠杆菌时，什么物质进入宿主细胞内？电子显微镜下的大肠杆菌和噬菌体电子显微镜下的大肠杆菌和噬菌体用被用被3535S S标记蛋白质外壳的噬菌体去感染未被标记的标记蛋白质外壳的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌大肠杆菌结果：结果：上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。2.2.实验过程实验过程
9、用被用被3232P P标记标记DNADNA的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌结果：结果：上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。说明：说明： 3232P P（噬菌体（噬菌体DNADNA） 传递给子代传递给子代科学家在沉淀物中得到大肠杆菌，大肠杆菌裂解后，科学家在沉淀物中得到大肠杆菌，大肠杆菌裂解后，又得到大量子代噬菌体。又得到大量子代噬菌体。说明：说明： 3535S S（噬菌体蛋白质）（噬菌体蛋白质） 不传递给子代不传递给子代结论结论: :DNADNA是遗传物质。是遗传物质。上清液上清液沉淀物沉淀物放射性高放射性高 保温保温搅拌离心
10、搅拌离心1.1.为什么什么选择3535S S和和3232P P这两种元素分两种元素分别对蛋白蛋白质和和DNADNA进行行标记？用？用1414C C和和1818O O同位素同位素标记可行可行吗？2.2.怎怎样让噬菌体蛋白噬菌体蛋白质中的中的S S和和DNADNA中的中的P P被被标记？对噬菌体侵染细菌实验的讨论对噬菌体侵染细菌实验的讨论【例【例】关于噬菌体侵染细菌的实验的叙述，正确的是关于噬菌体侵染细菌的实验的叙述，正确的是( )( )A.A.分别用含有放射性分别用含有放射性3535S S和和3232P P的培养基培养噬菌体的培养基培养噬菌体B.B.分分别别用用3535S S和和3232P P标
11、标记记的的噬噬菌菌体体侵侵染染未未被被标标记记的的细细菌菌，进行长时间的保温培养进行长时间的保温培养C.C.用用3535S S标标记记噬噬菌菌体体的的侵侵染染实实验验中中，沉沉淀淀物物中中存存在在少少量放射性的原因可能是搅拌不充分量放射性的原因可能是搅拌不充分D.D.3232P P、3535S S标标记记的的噬噬菌菌体体侵侵染染实实验验分分别别说说明明DNADNA是是遗遗传传物质，蛋白质不是遗传物质物质，蛋白质不是遗传物质【解题关键【解题关键】解答本题的两点关键：一是明确噬菌体解答本题的两点关键：一是明确噬菌体只能营寄生生活。二是明确本实验的实验结论是只能营寄生生活。二是明确本实验的实验结论是
12、DNADNA是是遗传物质。遗传物质。【解析【解析】选选C C。噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接。噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养，需用含有放射性的细菌培养才能使噬菌体带上培养，需用含有放射性的细菌培养才能使噬菌体带上放射性标记；实验中保温时间不能过长，否则会使一放射性标记；实验中保温时间不能过长，否则会使一些含有些含有3232P P的子代噬菌体释放出来，离心后存在于悬浮的子代噬菌体释放出来，离心后存在于悬浮液中，导致悬浮液中检测出大量放射性；本实验可说液中，导致悬浮液中检测出大量放射性；本实验可说明明DNADNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。是遗传物质，但不能证明蛋白质不是
13、遗传物质。DNADNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMVTMV）【敢于质疑敢于质疑】【相关链接相关链接】三、烟草花叶病毒的感染和重建实验三、烟草花叶病毒的感染和重建实验烟草花叶病毒感染实验烟草花叶病毒感染实验RNARNA蛋白质蛋白质感染烟草感染烟草感染烟草感染烟草RNARNA酶处理酶处理实验的结论是什么？实验的结论是什么？分离分离分离分离重组重组重组重组感感染染新的病毒新的病毒实验的结论是什么？实验的结论是什么？烟草花叶病毒重建实验烟草花叶病毒重建实验TMV BTMV B小结小结: :列表比较核酸是遗传物质的实验证据列表比较核酸是遗传物质的实验证据肺炎双
14、球菌转化实肺炎双球菌转化实验验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验烟草花叶病毒烟草花叶病毒感染烟草实验感染烟草实验实验实验方法方法从从S S型活菌中提取的型活菌中提取的DNADNA、蛋白质和荚膜、蛋白质和荚膜物质等，分别与物质等，分别与R R型型活菌培养液混合培活菌培养液混合培养养用同位素用同位素3232P P标记标记DNADNA，3535S S标记蛋白质，来证标记蛋白质，来证明只有噬菌体的明只有噬菌体的DNADNA进进入细菌体内，才能完入细菌体内，才能完成遗传作用成遗传作用从烟草花叶病从烟草花叶病毒中提取毒中提取RNARNA和蛋白质，分和蛋白质，分别感染烟草别感染烟草实验实验结果结果只有加入
15、只有加入DNADNA，才能，才能使使R R型活菌转化为型活菌转化为S S型活菌型活菌带有同位素带有同位素3232P P的的DNADNA进进入细菌内完成遗传作入细菌内完成遗传作用用只有只有RNARNA才能才能感染烟草感染烟草实验实验结论结论DNADNA是遗传物质是遗传物质, ,蛋蛋白质等物质不是白质等物质不是 DNA DNA是遗传物质是遗传物质RNARNA是遗传物是遗传物质质共同共同点点设计思路都是设法把设计思路都是设法把DNA(RNA)DNA(RNA)与蛋白质分开，单独地、与蛋白质分开，单独地、直接地去观察直接地去观察DNA(RNA)DNA(RNA)的作用；的作用；都遵循了对照原则都遵循了对照
16、原则举例举例遗传物质遗传物质举例举例DNADNARNARNA真核生物、原核生物、真核生物、原核生物、DNADNA病毒病毒RNARNA病毒病毒1.1.在肺炎双球菌转化实验中，将在肺炎双球菌转化实验中，将R R型活细菌与加热杀死型活细菌与加热杀死的的S S型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在死亡小型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有鼠体内出现的细菌类型有( )( )少无毒少无毒R R型型 多无毒多无毒R R型型 少有毒少有毒S S型型 多有毒多有毒S S型型A A B B C C D DB B2.2.噬菌体在细菌体噬菌体在细菌体内内合成自己的蛋白质需要合成自己的蛋白
17、质需要（ ）A.A.噬菌体的噬菌体的DNADNA和氨基酸和氨基酸 B.B.噬菌体的噬菌体的DNADNA和细菌的氨基酸和细菌的氨基酸C.C.细菌的细菌的DNADNA和氨基酸和氨基酸D.D.细菌的细菌的DNADNA和噬菌体的氨基酸和噬菌体的氨基酸B B3.3.用肺炎双球菌进行下列实验：在培养基用肺炎双球菌进行下列实验：在培养基中加入中加入R R型型活菌和提取的活菌和提取的S S型菌的型菌的DNADNA，在培养基，在培养基中加入中加入R R型活菌型活菌和提取的和提取的S S型菌的蛋白质，经过一段时间适宜条件的培型菌的蛋白质，经过一段时间适宜条件的培养后发现培养基上长出的菌落是（养后发现培养基上长出的
18、菌落是（ ）A A上长出光滑菌落，上长出光滑菌落，上长出粗糙菌落上长出粗糙菌落B B上长出光滑菌落，上长出光滑菌落，上长出光滑菌落和粗糙菌落上长出光滑菌落和粗糙菌落C C上长出光滑菌落和粗糙菌落，上长出光滑菌落和粗糙菌落，上长出粗糙菌落上长出粗糙菌落D D上长出光滑菌落和粗糙菌落，上长出光滑菌落和粗糙菌落，上长出光滑菌落上长出光滑菌落和粗糙菌落和粗糙菌落【解析【解析】选选C C。由于。由于S S型菌的型菌的DNADNA是遗传物质，故在是遗传物质，故在上发生了部分上发生了部分R R型活菌转化为型活菌转化为S S型菌的现象，型菌的现象，上长出上长出光滑菌落和粗糙菌落，因光滑菌落和粗糙菌落，因S S
19、型菌的蛋白质不是遗传物型菌的蛋白质不是遗传物质，在质，在上不会发生上不会发生R R型活菌转化为型活菌转化为S S型菌的现象，故型菌的现象，故上只长出粗糙菌落。上只长出粗糙菌落。4.4.用噬菌体去感染体内含有大量用噬菌体去感染体内含有大量3 3H H的细菌，待细菌解的细菌，待细菌解体后体后3 3H H（ ）A.A.随细菌的解体而消失随细菌的解体而消失 . .发现于噬菌体的外壳及发现于噬菌体的外壳及DNADNA中中. .仅发现于噬菌体的仅发现于噬菌体的DNADNA中中 . .仅发现于噬菌体的外壳中仅发现于噬菌体的外壳中B B5.5.烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMVTMV）、车前草花叶病毒（）、车
20、前草花叶病毒（HRVHRV），），都能感染烟草叶片，但二者病斑不同，有人用这两种都能感染烟草叶片，但二者病斑不同，有人用这两种病毒做实验，具体步骤和结果如图所示，请分析图中病毒做实验，具体步骤和结果如图所示，请分析图中所示的实验结果，回答下列问题。所示的实验结果，回答下列问题。（1 1）表示用表示用TMVTMV的的_感染叶片，结果感染叶片，结果_。（2 2）表示用表示用HRVHRV的的_感染叶片，结果感染叶片，结果_。（3 3）表示用表示用_和和_组成的组成的“杂种病毒杂种病毒”感染叶感染叶片，结果片，结果_。（4 4）表示人工合成的表示人工合成的“杂种病毒杂种病毒”产生的后代是产生的后代是_。（5 5）该实验说明了）该实验说明了_。答案：答案：（1 1）蛋白质外壳）蛋白质外壳 无感染作用无感染作用（2 2）RNA RNA 有感染作用有感染作用（3 3）TMVTMV的蛋白质外壳的蛋白质外壳 HRVHRV的的RNA RNA 有感染有感染作用作用（4 4）HRV HRV （5 5）RNARNA是遗传物质是遗传物质不知道自己的无知，乃是双倍的无知。
