高中生物 第四章 遺傳的分子基礎 第一節(jié) 探索遺傳物質的過程課件 蘇教版必修2

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1、第第四四章章理解理解教材教材新知新知把握把握熱點熱點考向考向知識點一知識點一知識點二知識點二考向一考向一考向二考向二 應用創(chuàng)新演練應用創(chuàng)新演練隨堂基隨堂基礎鞏固礎鞏固課時跟課時跟蹤訓練蹤訓練第一節(jié)知識點三知識點三考向三考向三 1無毒性的無毒性的R型活球菌和被加熱殺型活球菌和被加熱殺死的死的S型球菌混合后，部分型球菌混合后，部分R型球菌型球菌可轉化為可轉化為S型活球菌，且這些型活球菌，且這些S型活型活球菌的后代也是有毒性的球菌的后代也是有毒性的S型球菌。型球菌。 2構成構成S型活球菌的型活球菌的DNA、蛋白質、蛋白質、多糖等物質中，是多糖等物質中，是DNA使球菌的致使球菌的致病性發(fā)生了轉化。病性

2、發(fā)生了轉化。3能攜帶遺傳信息、控制生物體的能攜帶遺傳信息、控制生物體的特定性狀，并通過細胞增殖過程，特定性狀，并通過細胞增殖過程，將遺傳信息傳遞給后代的物質稱為將遺傳信息傳遞給后代的物質稱為遺傳物質。遺傳物質。4在只有在只有RNA而無而無DNA的一些病毒的一些病毒中，中，RNA是遺傳物質。是遺傳物質。5由于絕大多數生物的遺傳物質是由于絕大多數生物的遺傳物質是DNA，所以說，所以說DNA是主要的遺傳物是主要的遺傳物質。質。6用放射性同位素示蹤法可探究用放射性同位素示蹤法可探究T2噬噬菌體的遺傳物質。菌體的遺傳物質。7DNA在在NaCl溶液中的溶解度會隨溶液中的溶解度會隨NaCl濃度的變化而改變。

3、通過改變濃度的變化而改變。通過改變NaCl溶液的濃度，溶解在溶液的濃度，溶解在NaCl溶液溶液中的中的DNA會析出來；會析出來；DNA遇二苯胺遇二苯胺可染成藍色，因此，二苯胺可作為可染成藍色，因此，二苯胺可作為鑒定鑒定DNA的試劑。的試劑。自讀教材自讀教材夯基礎夯基礎1肺炎球菌肺炎球菌 填表填表 特點特點類型類型菌落菌落莢膜莢膜毒性毒性是否致是否致病病S型型光滑光滑 R型型粗糙粗糙 否否有有有有無無無無是是2格里菲思實驗格里菲思實驗填空填空(1)實驗過程及現象：實驗過程及現象： (2)結論：無毒性的結論：無毒性的 活球菌和被活球菌和被 的有的有毒性的毒性的S型球菌混合后，有部分型球菌混合后，有

4、部分 轉化轉化為為 ，且這種轉化是，且這種轉化是 的。的。R型型加熱殺死加熱殺死無毒性的無毒性的R型球菌型球菌有毒性的有毒性的S型活球菌型活球菌可以遺傳可以遺傳 3艾弗里實驗的發(fā)現艾弗里實驗的發(fā)現 判斷正誤判斷正誤 (1)使使R型球菌轉化為型球菌轉化為S型球菌必須用型球菌必須用S型球菌的完整細胞。型球菌的完整細胞。 ( ) (2)構成構成S型活球菌的型活球菌的DNA、蛋白質和多糖等物質中，只有、蛋白質和多糖等物質中，只有DNA才能使球菌的致病性發(fā)生轉化。才能使球菌的致病性發(fā)生轉化。 ( ) (3)作為遺傳物質，應不僅能攜帶遺傳信息，控制生物體作為遺傳物質，應不僅能攜帶遺傳信息，控制生物體的特定

5、性狀，而且還可通過細胞增殖過程將遺傳信息傳遞給后的特定性狀，而且還可通過細胞增殖過程將遺傳信息傳遞給后代。代。 ( ) 1格里菲思的實驗能證明格里菲思的實驗能證明DNA是遺傳物質嗎？是遺傳物質嗎？ 提示：提示：不能。不能。 2將將S型球菌的型球菌的DNA、蛋白質和多糖等物質分別與、蛋白質和多糖等物質分別與R型球菌混合培養(yǎng)，能得到型球菌混合培養(yǎng)，能得到R型活球菌的是哪些組？能得到型活球菌的是哪些組？能得到S型活球菌的是哪些組？型活球菌的是哪些組？ 提示：提示：三組均能得到三組均能得到R型活球菌。加入型活球菌。加入DNA的一組不的一組不僅能得到僅能得到R型活球菌，還能得到少數型活球菌，還能得到少數

6、S型活球菌。型活球菌。 3倘若再增加一組實驗：倘若再增加一組實驗：DNADNA水解酶水解酶R型活型活球菌，培養(yǎng)基中能否得到球菌，培養(yǎng)基中能否得到S型活球菌？為什么？型活球菌？為什么？ 提示：提示：不能。因為只有不能。因為只有DNA才能使球菌的致病性發(fā)生轉才能使球菌的致病性發(fā)生轉化，加入化，加入DNA水解酶，導致水解酶，導致DNA被水解破壞，此時被水解破壞，此時R型球菌型球菌將不能轉化為將不能轉化為S型活球菌。型活球菌。跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難1體內轉化實驗體內轉化實驗(格里菲思的實驗格里菲思的實驗)(1)過程及結果：過程及結果： (2)結果分析：結果分析： 組說明組說明R型球菌無毒性。型球

7、菌無毒性。 組說明組說明S型球菌有毒性。型球菌有毒性。 組說明加熱殺死的組說明加熱殺死的S型球菌已失活。型球菌已失活。 組說明無毒的組說明無毒的R型球菌已轉化為有毒的型球菌已轉化為有毒的S型球菌，即型球菌，即S型型球菌體內含有使球菌體內含有使R型球菌轉化為型球菌轉化為S型球菌的物質。型球菌的物質。 (3)結論：已被加熱殺死的結論：已被加熱殺死的S型球菌體內含有型球菌體內含有“轉化因子轉化因子”，促使促使R型球菌轉化為型球菌轉化為S型球菌。型球菌。2艾弗里的離體細菌轉化實驗艾弗里的離體細菌轉化實驗過程過程結果結果分析分析S型球菌的型球菌的DNA使使R型球菌發(fā)生轉化；型球菌發(fā)生轉化；S型型球菌的其

8、他物質不能使球菌的其他物質不能使R型球菌發(fā)生轉化型球菌發(fā)生轉化結論結論S型球菌體內只有型球菌體內只有DNA才是才是“轉化因子轉化因子”，即，即DNA是遺傳物質，其他物質都不是遺傳物是遺傳物質，其他物質都不是遺傳物質質 特別提醒特別提醒兩次轉化實驗的聯系兩次轉化實驗的聯系 (1)所用材料相同，都是肺炎球菌所用材料相同，都是肺炎球菌(R型和型和S型型)。 (2)體內轉化實驗是基礎，僅說明體內轉化實驗是基礎，僅說明S型球菌體內有型球菌體內有“轉化因轉化因子子”；體外轉化實驗進一步證明；體外轉化實驗進一步證明“轉化因子轉化因子”是是DNA。 (3)兩個轉化實驗都遵循對照原則。兩個轉化實驗都遵循對照原則

9、。自讀教材自讀教材夯基礎夯基礎1實驗材料及方法實驗材料及方法 填圖或填空填圖或填空 (1)T2噬菌體的結構及代謝特點：噬菌體的結構及代謝特點：(2)實驗方法：實驗方法： 法。法。放射性同位素標記放射性同位素標記2實驗過程及結論：實驗過程及結論：(1)實驗過程：實驗過程：(2)實驗結論：實驗結論： 是噬菌體的遺傳物質。是噬菌體的遺傳物質。DNA 1與大多數生物相比，病毒在結構和代謝方面各有何與大多數生物相比，病毒在結構和代謝方面各有何特別之處？特別之處？ 提示：提示：病毒是一類分子生物，它不具有細胞結構，也不病毒是一類分子生物，它不具有細胞結構，也不具有獨立代謝的能力，它必須營專性寄生生活，它的

10、一切代具有獨立代謝的能力，它必須營專性寄生生活，它的一切代謝活動都必須依賴寄主細胞完成。謝活動都必須依賴寄主細胞完成。 2直接用含放射性同位素標記的營養(yǎng)物質配制培養(yǎng)基培直接用含放射性同位素標記的營養(yǎng)物質配制培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體能否達到目的？如何才能獲得放射性同位素標記的噬養(yǎng)噬菌體能否達到目的？如何才能獲得放射性同位素標記的噬菌體？菌體？ 提示：提示：不能。病毒營專性寄生生活，不可使用人工配制的不能。病毒營專性寄生生活，不可使用人工配制的普通培養(yǎng)基培養(yǎng)，需使用活體培養(yǎng)基。欲獲得放射性同位素標普通培養(yǎng)基培養(yǎng)，需使用活體培養(yǎng)基。欲獲得放射性同位素標記的噬菌體必須先用含放射性同位素的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌讓記

11、的噬菌體必須先用含放射性同位素的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌讓大腸桿菌帶有放射性，再讓噬菌體反復侵染大腸桿菌，方可達大腸桿菌帶有放射性，再讓噬菌體反復侵染大腸桿菌，方可達到目的。到目的。 3T2噬菌體侵染細菌的實驗，為什么用放射性同位素噬菌體侵染細菌的實驗，為什么用放射性同位素35S和和32P標記，而不用標記，而不用14C、3H、18O、15N? 提示：提示：噬菌體由蛋白質外殼和內部的噬菌體由蛋白質外殼和內部的DNA組成，組成，S是蛋是蛋白質特有的，白質特有的，P是是DNA特有的，故用特有的，故用35S標記蛋白質，標記蛋白質，32P標標記記DNA，可以把，可以把DNA和蛋白質區(qū)分開。而和蛋白質區(qū)分開。而

12、C、H、O、N在在蛋白質和蛋白質和DNA中均有。中均有。跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難 1實驗思路及方法實驗思路及方法 S是蛋白質的特有元素，是蛋白質的特有元素，P幾乎都存在于幾乎都存在于DNA分子中，用分子中，用放射性同位素放射性同位素32P和和35S分別標記分別標記DNA和蛋白質，可以將它們和蛋白質，可以將它們分開，直接單獨去觀察它們各自的作用。分開，直接單獨去觀察它們各自的作用。 (3)第三步：噬菌體侵染細菌。第三步：噬菌體侵染細菌。親代噬菌體親代噬菌體寄主細胞內寄主細胞內子代噬菌體子代噬菌體32P標記標記DNA有有32P標記標記DNADNA有有32P標記標記35S標記蛋白質標記蛋白質 無

13、無35S標記蛋白質標記蛋白質 外殼蛋白無外殼蛋白無35S標記標記 3實驗分析實驗分析 T2噬菌體的蛋白質并沒有進入大腸桿菌體內，只有它的噬菌體的蛋白質并沒有進入大腸桿菌體內，只有它的DNA進入到大腸桿菌體內，并且不斷增殖，說明噬菌體在親進入到大腸桿菌體內，并且不斷增殖，說明噬菌體在親代與子代之間具有連續(xù)性的物質是代與子代之間具有連續(xù)性的物質是DNA，親代噬菌體的各種，親代噬菌體的各種性狀是通過性狀是通過DNA遺傳給后代的。遺傳給后代的。 4結論結論 (1)直接證明：直接證明：DNA是遺傳物質。是遺傳物質。 (2)間接證明：間接證明：DNA能夠自我復制，使前后代保持一定能夠自我復制，使前后代保持

14、一定的連續(xù)性；的連續(xù)性；DNA能控制蛋白質的生物合成。能控制蛋白質的生物合成。 5實驗結果中放射性分布的分析實驗結果中放射性分布的分析 (1)用用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含有放射標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含有放射性的原因：性的原因： 保溫時間過短，有一部分噬菌體未侵入到大腸桿菌細保溫時間過短，有一部分噬菌體未侵入到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中，使上清液出現放射性。胞內，經離心后分布于上清液中，使上清液出現放射性。 保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，經離心后分布于上清液中，也會使上清液的放射性升高。經

15、離心后分布于上清液中，也會使上清液的放射性升高。 (2)用用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上沉淀物中不標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上沉淀物中不含放射性，但可能由于攪拌不充分，有少量含放射性，但可能由于攪拌不充分，有少量35S的噬菌體外殼的噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出仍吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現少量的放射性?，F少量的放射性。 1生物的遺傳物質生物的遺傳物質 判斷正誤判斷正誤 (1)在植物細胞和動物細胞中遺傳物質主要是在植物細胞和動物細胞中遺傳物質主要是DNA。 ( ) (2)凡是含凡是含DNA的生物，不論其有無的生物，不論其有無

16、RNA，遺傳物質均為，遺傳物質均為DNA。 ( ) (3)在只含有在只含有RNA而無而無DNA的一些病毒中，遺傳物質是的一些病毒中，遺傳物質是RNA。 ( ) (4)正是由于絕大多數生物的遺傳物質是正是由于絕大多數生物的遺傳物質是DNA，故有，故有“DNA是主要的遺傳物質是主要的遺傳物質”之說。之說。 ( ) 2RNA是遺傳物質的證據是遺傳物質的證據填空填空(1)煙草花葉病毒煙草花葉病毒(TMV)的實驗：的實驗：煙草花葉病毒結構：煙草花葉病毒結構： 實驗過程：實驗過程：RNA蛋白質蛋白質 結論：控制煙草花葉病毒性狀的物質是結論：控制煙草花葉病毒性狀的物質是 而不是而不是 。 (2)TMV(煙草

17、花葉病毒煙草花葉病毒)與與HRV(車前草病毒車前草病毒)的病毒重建實驗：的病毒重建實驗：RNA蛋白質蛋白質實驗過程：實驗過程：HRVHRVTMVTMV結論：控制結論：控制TMV、HRV性狀的物質是性狀的物質是 而不是而不是 。 RNA蛋白質蛋白質 1“遺傳物質是核酸但主要是遺傳物質是核酸但主要是DNA”“遺傳物質是遺傳物質是DNA”“遺遺傳物質是傳物質是RNA”，以上說法應分別針對何種生物而言？，以上說法應分別針對何種生物而言？ 提示：提示：所有生物的遺傳物質均為核酸所有生物的遺傳物質均為核酸(無核酸的朊病毒除外無核酸的朊病毒除外)，其中絕大多數生物的遺傳物質是其中絕大多數生物的遺傳物質是DN

18、A；凡含；凡含DNA的生物的生物(包括包括所有細胞生物及所有細胞生物及DNA病毒病毒)其遺傳物質是其遺傳物質是DNA，在無，在無DNA，只，只含含RNA的病毒中，的病毒中，RNA是遺傳物質。是遺傳物質。 2有某種新發(fā)現的病毒，為確認其類型，科學家用有某種新發(fā)現的病毒，為確認其類型，科學家用RNA水解酶處理，發(fā)現仍具有感染能力，而用水解酶處理，發(fā)現仍具有感染能力，而用DNA酶處理時，卻酶處理時，卻喪失了感染能力，你能推測它屬于哪類病毒嗎？喪失了感染能力，你能推測它屬于哪類病毒嗎？ 提示：提示：若使用若使用RNA水解酶處理病毒，病毒仍具感染能力，水解酶處理病毒，病毒仍具感染能力，表明該病毒的遺傳物

19、質不是表明該病毒的遺傳物質不是RNA；當用；當用DNA酶處理病毒時，酶處理病毒時，該病毒喪失感染能力，這表明該病毒的遺傳物質應是該病毒喪失感染能力，這表明該病毒的遺傳物質應是DNA，為為DNA病毒。病毒。跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難1生物的遺傳物質歸納生物的遺傳物質歸納生物生物所含核酸所含核酸遺傳物質遺傳物質細胞生物細胞生物DNA、RNADNA病毒病毒DNA病毒病毒DNADNARNA病毒病毒RNARNA病毒的遺傳物質是病毒的遺傳物質是DNA或或RNA所有生物所有生物絕大多數生物的遺傳物質為絕大多數生物的遺傳物質為DNA，極，極少數病毒少數病毒(RNA病毒病毒)的遺傳物質為的遺傳物質為RNA生物

20、的遺傳物質主要是生物的遺傳物質主要是DNA 2生物遺傳物質化學本質的四種常用探究方法生物遺傳物質化學本質的四種常用探究方法 (1)分離提純：肺炎球菌的轉化實驗。缺點是物質純度不分離提純：肺炎球菌的轉化實驗。缺點是物質純度不能保證是能保證是100%。 (2)同位素標記法：噬菌體侵染細菌的實驗。方法是分別同位素標記法：噬菌體侵染細菌的實驗。方法是分別標記兩者的特有元素；將病毒的化學物質分開，單獨、直接地標記兩者的特有元素；將病毒的化學物質分開，單獨、直接地觀察它們各自的作用。目的是把觀察它們各自的作用。目的是把DNA與蛋白質區(qū)分開。與蛋白質區(qū)分開。 (3)病毒重組法：煙草花葉病毒的遺傳物質驗證實驗

21、。方病毒重組法：煙草花葉病毒的遺傳物質驗證實驗。方法是將一種病毒的遺傳物質與另一種病毒的蛋白質外殼重新組法是將一種病毒的遺傳物質與另一種病毒的蛋白質外殼重新組合，得到雜種病毒。合，得到雜種病毒。 (4)水解酶法：利用酶的專一性，控制起作用的物質，從而水解酶法：利用酶的專一性，控制起作用的物質，從而判斷出起作用的物質種類。判斷出起作用的物質種類。3探索遺傳物質的經典實驗歸納探索遺傳物質的經典實驗歸納 特別提醒特別提醒正是由于物質分離提純時，純度不能保正是由于物質分離提純時，純度不能保證證100%，所以，相對于艾弗里實驗，噬菌體侵染細菌實驗，所以，相對于艾弗里實驗，噬菌體侵染細菌實驗更具說服力和可

22、信度更具說服力和可信度(因蛋白質外殼并未進入細菌，沒有任因蛋白質外殼并未進入細菌，沒有任何嫌疑何嫌疑)。 例例1(2011廣東高考改編廣東高考改編)艾弗里和同事用艾弗里和同事用 R 型和型和 S 型肺炎球菌進行實驗，結果如下表。從表可知型肺炎球菌進行實驗，結果如下表。從表可知()實驗組號實驗組號接種菌型接種菌型加入加入S型球菌物質型球菌物質培養(yǎng)皿長菌情況培養(yǎng)皿長菌情況R蛋白質蛋白質R 型型R莢膜多糖莢膜多糖R 型型RDNAR 型、型、S 型型RDNA(經經DNA酶處理酶處理)R 型型A不能證明不能證明 S 型球菌的蛋白質不是轉化因子型球菌的蛋白質不是轉化因子B說明說明 S型球菌的莢膜多糖有酶活

23、性型球菌的莢膜多糖有酶活性C和說明和說明 S 型球菌的型球菌的 DNA 是轉化因子是轉化因子D說明說明 DNA 是主要的遺傳物質是主要的遺傳物質思路點撥思路點撥 精講精析精講精析由、組相比較可知由、組相比較可知DNA是是S型球菌型球菌的轉化因子，再通過組可進一步證明的轉化因子，再通過組可進一步證明DNA是是S型球菌的轉化型球菌的轉化因子，蛋白質、多糖以及因子，蛋白質、多糖以及DNA水解產物都不是水解產物都不是S型球菌的轉化型球菌的轉化因子，因子，A錯誤、錯誤、C正確；從表中不能得出正確；從表中不能得出B項的結論；表中信項的結論；表中信息不能說明息不能說明DNA是是S型球菌的主要遺傳物質，型球菌

24、的主要遺傳物質，D錯誤。錯誤。 答案答案C (1)在格里菲思的實驗中，分別用活的在格里菲思的實驗中，分別用活的S型和型和R型球菌注射小型球菌注射小鼠形成對照，加熱殺死的鼠形成對照，加熱殺死的S型球菌單獨注射和與型球菌單獨注射和與R型活球菌混合型活球菌混合注射形成對照。在艾弗里的體外轉化實驗中，注射形成對照。在艾弗里的體外轉化實驗中，DNA、蛋白質、蛋白質、多糖等物質之間形成對照，而多糖等物質之間形成對照，而DNA與與DNA酶處理產物之間也形酶處理產物之間也形成對照。成對照。 (2)加熱殺死加熱殺死S型球菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其型球菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的內部的DN

25、A在加熱結束后隨溫度的恢復又逐漸恢復其活性。在加熱結束后隨溫度的恢復又逐漸恢復其活性。 (3)R型球菌轉化成型球菌轉化成S型球菌的實質是型球菌的實質是S型球菌的型球菌的DNA與與R型型球菌球菌DNA實現重組從而表現出實現重組從而表現出S型球菌的性狀。型球菌的性狀。 例例2(2011江蘇高考江蘇高考)關于關于“噬菌體侵染細菌的實驗噬菌體侵染細菌的實驗”的的敘述，正確的是敘述，正確的是() A分別用含有放射性同位素分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素和放射性同位素32P的培的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 B分別用分別用35S和和32P標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿標記的噬菌體侵染未被標記

26、的大腸桿菌，進行長時間的保溫培養(yǎng)菌，進行長時間的保溫培養(yǎng) C用用35S標記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物存在少量放標記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致射性可能是攪拌不充分所致 D32P、35S標記的噬菌體侵染實驗分別說明標記的噬菌體侵染實驗分別說明DNA是遺傳是遺傳物質、蛋白質不是遺傳物質物質、蛋白質不是遺傳物質思路點撥思路點撥 精講精析精講精析A項錯誤，噬菌體營寄生生活，不能用培養(yǎng)項錯誤，噬菌體營寄生生活，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)；基直接培養(yǎng)；B項錯誤，保溫時間不能過長，若保溫時間太長項錯誤，保溫時間不能過長，若保溫時間太長則可能有含則可能有含32P的子代噬菌體釋放出來，

27、離心后存在于上清液的子代噬菌體釋放出來，離心后存在于上清液中，導致上清液中也能檢測到放射性。中，導致上清液中也能檢測到放射性。C項正確，項正確，35S標記的標記的是噬菌體的蛋白質，理論上應存在于上清液中，但可能因攪是噬菌體的蛋白質，理論上應存在于上清液中，但可能因攪拌不充分而使部分噬菌體仍吸附在細菌表面，離心后存在于拌不充分而使部分噬菌體仍吸附在細菌表面，離心后存在于沉淀物中；沉淀物中；D項錯誤，本實驗可說明項錯誤，本實驗可說明DNA是遺傳物質，但不是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質。能證明蛋白質不是遺傳物質。 答案答案C艾弗里實驗艾弗里實驗噬菌體侵染細菌實驗噬菌體侵染細菌實驗思路相同思

28、路相同設法將設法將DNA與其他物質分開，單獨地直接研究它與其他物質分開，單獨地直接研究它們各自不同的遺傳功能，且都遵循了對照原則們各自不同的遺傳功能，且都遵循了對照原則處理方式處理方式的區(qū)別的區(qū)別直接分離：分離直接分離：分離S型球型球菌的菌的DNA、多糖、蛋白、多糖、蛋白質等，分別與質等，分別與R型球菌型球菌混合培養(yǎng)混合培養(yǎng)同位素標記法：分別標記同位素標記法：分別標記DNA和蛋白質的特殊元素和蛋白質的特殊元素(32P和和35S)實驗結論實驗結論都證明了都證明了DNA是遺傳物質，都未證明是遺傳物質，都未證明DNA是是“主要主要的遺傳物質的遺傳物質” 例例3科學家從煙草花葉病毒科學家從煙草花葉病毒

29、(TMV)中分離出中分離出a、b兩兩個不同品系，它們感染植物產生的病斑形態(tài)不同。下列個不同品系，它們感染植物產生的病斑形態(tài)不同。下列4組組實驗實驗(見下表見下表)中，不可能出現的結果是中，不可能出現的結果是 ()實驗實驗編號編號實驗過程實驗過程實驗結果實驗結果病斑病斑類型類型病斑中的病斑中的病毒類型病毒類型a型型TMV感染植物感染植物a型型a型型b型型TMV感染植物感染植物b型型b型型實驗實驗編號編號實驗過程實驗過程實驗結果實驗結果病斑病斑類型類型病斑中的病斑中的病毒類型病毒類型組合病毒組合病毒(a型型TMV的蛋白質的蛋白質b型型TMV的的RNA)感染植物感染植物b型型a型型組合病毒組合病毒(

30、b型型TMV的蛋白質的蛋白質a型型TMV的的RNA)感染植物感染植物a型型a型型A實驗實驗 B實驗實驗C實驗實驗 D實驗實驗思路點撥思路點撥 精講精析精講精析煙草花葉病毒是煙草花葉病毒是RNA病毒，遺傳特性是病毒，遺傳特性是由由RNA決定的，實驗組合病毒的遺傳物質是決定的，實驗組合病毒的遺傳物質是b型型TMV的的RNA，所以分離出的病毒類型應該是，所以分離出的病毒類型應該是b型。型。 答案答案C1設計并分析病毒拆合與雜交實驗，確認相設計并分析病毒拆合與雜交實驗，確認相應病毒的遺傳物質。應病毒的遺傳物質。2選擇適宜材料，進行選擇適宜材料，進行DNA粗提取與鑒定實粗提取與鑒定實驗。驗。典例剖析典例

31、剖析下圖為下圖為“DNA的粗提取與鑒定的粗提取與鑒定”實驗裝置：實驗裝置： (1)實驗材料選用雞血細胞液，而不用雞全血，主要原因是雞實驗材料選用雞血細胞液，而不用雞全血，主要原因是雞血細胞液中有較高含量的血細胞液中有較高含量的_。 (2)在圖在圖A所示的實驗步驟中加蒸餾水的目的是所示的實驗步驟中加蒸餾水的目的是_，通，通過圖過圖B所示的步驟取得濾液，再在溶液中加入所示的步驟取得濾液，再在溶液中加入2 mol/L的的NaCl溶液溶液的目的是的目的是_；圖；圖C所示實驗步驟中加蒸餾水的目的是所示實驗步驟中加蒸餾水的目的是_。 (3)為鑒定實驗所得絲狀物的主要成分是為鑒定實驗所得絲狀物的主要成分是D

32、NA，可滴加，可滴加_溶液，結果在水浴加熱的條件下發(fā)生溶液變藍的現象。溶液，結果在水浴加熱的條件下發(fā)生溶液變藍的現象。 解析解析圖圖A、B、C所示為所示為“DNA的粗提取與鑒定的粗提取與鑒定”實驗實驗的三個關鍵步驟。圖的三個關鍵步驟。圖A通過添加蒸餾水，血細胞與蒸餾水相通過添加蒸餾水，血細胞與蒸餾水相混合而使血細胞處于極度低滲的環(huán)境之中，細胞因大量吸水混合而使血細胞處于極度低滲的環(huán)境之中，細胞因大量吸水而導致最終破裂，并釋放出胞內物。圖而導致最終破裂，并釋放出胞內物。圖B通過紗布過濾使血通過紗布過濾使血細胞釋放出的細胞釋放出的DNA濾入收集的濾液中濾入收集的濾液中(將大量膠狀物濾出將大量膠狀物

33、濾出)，再在濾液中加入再在濾液中加入2 mol/L的的NaCl溶液使溶液使DNA的溶解度增加，的溶解度增加，溶于溶于NaCl溶液。圖溶液。圖C在在DNA濃鹽溶液中加入蒸餾水濃鹽溶液中加入蒸餾水(大量大量)，可使溶液的可使溶液的NaCl濃度降至較低，由于濃度降至較低，由于DNA在較低濃度的在較低濃度的NaCl溶液中溶解度很低溶液中溶解度很低(在在0.14 mol/L的的NaCl溶液中溶解度最溶液中溶解度最低，濃度再小則低，濃度再小則DNA溶解度將增大溶解度將增大)，可使，可使DNA低滲析出，低滲析出，經過濾等手段可以收集到經過濾等手段可以收集到DNA。DNA與二苯胺發(fā)生藍色反應，與二苯胺發(fā)生藍色

34、反應，可作為可作為DNA鑒定的方法。鑒定的方法。 答案答案(1)DNA(2)使血細胞破裂使濾液中的使血細胞破裂使濾液中的DNA溶于濃鹽溶液使溶于濃鹽溶液使DNA析出析出(3)二苯胺二苯胺歸納拓展歸納拓展DNA的粗提取與鑒定的粗提取與鑒定 1實驗原理實驗原理 (1) DNA在不同濃度氯化鈉溶液在不同濃度氯化鈉溶液中的溶解度不同，其變化曲線如右圖：中的溶解度不同，其變化曲線如右圖： (2)DNA不溶于酒精溶液，但細胞中的其他某些物質不溶于酒精溶液，但細胞中的其他某些物質可以溶于酒精溶液，據此可提取含雜質較少的可以溶于酒精溶液，據此可提取含雜質較少的DNA。 2實驗材料實驗材料 凡含細胞核的材料均可

35、用于提取凡含細胞核的材料均可用于提取DNA(哺乳動物成哺乳動物成熟紅細胞無細胞核，不適宜作本實驗材料熟紅細胞無細胞核，不適宜作本實驗材料)，雞的紅細胞，雞的紅細胞含較多含較多DNA，適宜作本實驗材料。，適宜作本實驗材料。3實驗流程實驗流程(1)提取血細提取血細 (2)溶解核內溶解核內DNA：濾液：濾液2 mol/L的的NaCl溶液溶液40 mL， 玻璃棒沿一個方向攪拌玻璃棒沿一個方向攪拌(4)濾取含濾取含DNA的黏稠物：用多層紗布過濾，含的黏稠物：用多層紗布過濾，含DNA的黏稠的黏稠 物留在紗布上物留在紗布上(6)過濾含過濾含DNA的的2 mol/L NaCl溶液：用溶液：用2層紗布過濾，濾液

36、層紗布過濾，濾液 中含中含DNA(7)提取含雜質較少的提取含雜質較少的DNA：上述濾液冷卻的體積：上述濾液冷卻的體積 分數分數95%的酒精的酒精50 mL， 緩慢攪拌，出現含雜質緩慢攪拌，出現含雜質 較少的絲狀物，用玻璃較少的絲狀物，用玻璃 棒將絲狀物卷起棒將絲狀物卷起(8)DNA鑒定：鑒定： 4實驗歸納實驗歸納 (1)加入抗凝劑的目的：制備雞血細胞液時要在取新鮮加入抗凝劑的目的：制備雞血細胞液時要在取新鮮雞血的同時加入抗凝劑止血液凝固。雞血的同時加入抗凝劑止血液凝固。 (2)三種三種NaCl溶液濃度：溶液濃度：0.14 mol/L NaCl溶液用于析出溶液用于析出DNA；2 mol/L Na

37、Cl溶液用于溶解溶液用于溶解DNA；0.015 mol/L NaCl溶液用于鑒定溶液用于鑒定DNA。 (3)兩次用到蒸餾水：步驟中加蒸餾水，目的是讓血細兩次用到蒸餾水：步驟中加蒸餾水，目的是讓血細胞發(fā)生滲透吸水漲破而釋放胞發(fā)生滲透吸水漲破而釋放DNA；步驟中加蒸餾水，目的；步驟中加蒸餾水，目的是降低是降低NaCl溶液的濃度，析出溶液的濃度，析出DNA。 (4)兩種顏色變化：析出的兩種顏色變化：析出的DNA是白色絲狀物；是白色絲狀物；DNA中中加入二苯胺試劑，加熱后呈藍色。加入二苯胺試劑，加熱后呈藍色。 (5)三次過濾：第一次和第三次要用其濾液，使用的紗布三次過濾：第一次和第三次要用其濾液，使用的紗布為為12層，第二次要用其濾出的黏稠物，使用紗布為多層。層，第二次要用其濾出的黏稠物，使用紗布為多層。