高中生物 第3章 第1節(jié) 基因的本質(zhì) DNA是主要的遺傳物質(zhì)課件 新人教版必修2.ppt

《高中生物 第3章 第1節(jié) 基因的本質(zhì) DNA是主要的遺傳物質(zhì)課件 新人教版必修2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物 第3章 第1節(jié) 基因的本質(zhì) DNA是主要的遺傳物質(zhì)課件 新人教版必修2.ppt（37頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第3章 基因的本質(zhì) 第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì),新課導(dǎo)入 導(dǎo)入1:通過對細胞的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精過程的學(xué)習(xí),我們知道,在上述生理過程中染色體發(fā)生規(guī)律性的變化,染色體在生物的遺傳和變異中具有重要作用,請問染色體的主要成分是什么? 提示:蛋白質(zhì)和DNA。 那么,這兩種物質(zhì)中,究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢?這一結(jié)論又是如何得出的呢?導(dǎo)入新課。 導(dǎo)入2:請同學(xué)們說一說從外貌特征方面看和父母相似的特征有哪些? 引出一個普遍的生物現(xiàn)象——生物的遺傳。那么,控制遺傳的物質(zhì)是什么?科學(xué)家們是怎么得出結(jié)論的呢?導(dǎo)入課題。,教師參考,,自主學(xué)習(xí),要點探究,自主學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)目標: 1.了解“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的探索過程。知道實驗技術(shù)在證明DNA是主要遺傳物質(zhì)中的作用。 2.理解肺炎雙球菌、噬菌體侵染細菌實驗的實驗設(shè)計思路。 3.理解DNA是主要遺傳物質(zhì)的含義。,知識梳理,一、對遺傳物質(zhì)的早期推測,,,?選擇? 人類探索遺傳物質(zhì)的過程是漫長的,直到20世紀初期,人們?nèi)匀黄毡檎J為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。當時人們做出推斷的理由不包括( ) A.不同生物的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上存在差異 B.蛋白質(zhì)與生物的性狀密切相關(guān) C.蛋白質(zhì)比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性,并且能夠自我復(fù)制 D.蛋白質(zhì)中氨基酸的不同排列組合可以儲存大量遺傳信息,C,二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗 1.肺炎雙球菌的特點,光滑,粗糙,有,無,,,2.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗——格里菲思的實驗 (1)原理: 可使小鼠患敗血癥死亡 (2)實驗過程及現(xiàn)象 (3)結(jié)論:加熱殺死的S型細菌中含有某種 使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌。,S型細菌,轉(zhuǎn)化因子,,,?思考? 格里菲思的實驗?zāi)芊褡C明S型菌體內(nèi)的哪種物質(zhì)是轉(zhuǎn)化因子? 提示:不能。由于格里菲思沒有將細菌中各組分分開,所以他只能推測S型菌體內(nèi)含有轉(zhuǎn)化因子。 3.體外轉(zhuǎn)化實驗——艾弗里的實驗 (1)原理:從S型菌中提取出DNA、蛋白質(zhì)及莢膜多糖等,將其分別加入已培養(yǎng)了R型活菌的培養(yǎng)基中,結(jié)果發(fā)現(xiàn):只有加入 時,R型菌才轉(zhuǎn)化為S型菌。 (2)過程 (3)結(jié)論: 是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。,DNA,DNA,?判斷? (1)S型肺炎雙球菌有毒性,R型肺炎雙球菌無毒性。 ( ) (2)格里菲思認為加熱殺死的S型細菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子。 ( ) (3)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。( ) (4)艾弗里證明用DNA酶分解S型活細菌的DNA后不能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。( ) (5)加熱殺死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠體內(nèi),從小鼠尸體中提取到的細菌全部是S型細菌。 ( ),√,,,√,,三、噬菌體侵染細菌實驗 1.T2噬菌體的結(jié)構(gòu)與代謝 (1) (2),,,,,,2.實驗方法 。 3.實驗過程 (1)標記細菌 ①用含 的培養(yǎng)基培養(yǎng)得到含35S的大腸桿菌。 ②用含 的培養(yǎng)基培養(yǎng)得到含32P的大腸桿菌。 (2)標記噬菌體 ①噬菌體和 混合培養(yǎng),得到蛋白質(zhì)外殼被 標記的噬菌體。 ②噬菌體和 混合培養(yǎng),得到DNA被 標記的噬菌體。,放射性同位素標記法,35S,32P,含35S的大腸桿菌,35S,含32P的大腸桿菌,32P,4.實驗結(jié)論 噬菌體的遺傳物質(zhì)是 。,,,,,DNA,?選擇? 赫爾希和蔡斯通過T2噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是遺傳物質(zhì),實驗包括以下5個步驟,其先后順序為( ) ①標記大腸桿菌 ②分別標記噬菌體 ③放射性檢測 ④離心分離 ⑤侵染未標記的大腸桿菌 A.①②⑤④③ B.④⑤②①③ C.⑤②①④③ D.⑤②①③④,A,四、RNA是遺傳物質(zhì)的實驗證據(jù) 1.煙草花葉病毒的組成,2.侵染過程,3.結(jié)論 煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是 。,,,RNA,?選擇? 如圖是某種高等植物的病原體的遺傳過程實驗,實驗表明這種病原體( ) A.寄生于細胞內(nèi),通過RNA遺傳 B.寄生于細胞間,通過蛋白質(zhì)遺傳 C.寄生于細胞內(nèi),通過蛋白質(zhì)遺傳 D.寄生于細胞間,通過RNA遺傳,A,五、生物的遺傳物質(zhì),細胞,RNA,,?判斷? (1)肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA。( ) (2)DNA是主要遺傳物質(zhì)的原因是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA。( ) (3)人體的遺傳物質(zhì)是DNA和RNA。( ) (4)艾滋病病毒是由RNA和蛋白質(zhì)組成的,所以艾滋病病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。( ),√,√,,√,問題引領(lǐng): 1.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是否證明DNA是遺傳物質(zhì)? 2.體內(nèi)外轉(zhuǎn)化實驗中的巧妙之處在哪?兩者轉(zhuǎn)化之間有什么聯(lián)系?,要點探究,肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗分析,要點一,教師參考,,【典例1】 下圖是“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”的部分研究過程。能充分說明“DNA是遺傳物質(zhì),而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)”的是( ) A.僅①②④ B.僅①②③ C.僅①③④ D.①②③④,,解析:為了探究遺傳物質(zhì)的成分,需要先將S型細菌的各種成分進行分離,然后分別與R型細菌混合培養(yǎng),觀察轉(zhuǎn)化的結(jié)果。通過對實驗①③④的對照分析,可知S型細菌的DNA起轉(zhuǎn)化作用,而蛋白質(zhì)和莢膜多糖不起轉(zhuǎn)化作用,即證明DNA是遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)和莢膜多糖等物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。實驗②充分說明完整的DNA分子是遺傳物質(zhì)。,答案:D,方法透析 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中的相互對照 相互對照時每組均既是實驗組又是對照組,每個實驗組除要探究的因素各不相同外,其他條件均相同,最終結(jié)論必須由幾組實驗結(jié)果對比得出。,,備選例題,,C,,,解析:從圖示實驗過程看出,通過e、f對照,能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì),f組加入了S型菌的DNA,可以分離出S和R兩種肺炎雙球菌。圖中實驗不能說明DNA是主要遺傳物質(zhì)。a組經(jīng)煮沸、d組和e組均為R型菌,均不能導(dǎo)致小鼠死亡,而b、c組是S型菌,f組的R型菌有一部分被轉(zhuǎn)化成了S型菌,均可導(dǎo)致小鼠死亡。,【題組演練】 1.(2015廣東揭陽一中期末)格里菲思用肺炎雙球菌在小鼠身上進行了著名的轉(zhuǎn)化實驗,關(guān)于實驗的結(jié)論錯誤的是( ) A.說明了肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA B.說明了R型活菌在一定條件下能夠轉(zhuǎn)化為S型菌 C.說明了R型活菌是無毒性的 D.說明了加熱殺死的S型細菌是無毒性的,A,,解析:該實驗只能說明已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌中含有一種將R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌的“轉(zhuǎn)化因子”,至于該轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì),當時并不清楚,A項錯誤;根據(jù)實驗加熱殺死的S型細菌+R型細菌→小鼠→死亡,且在死亡小鼠體內(nèi)分離出S型菌,說明了R型活菌在一定條件下能夠轉(zhuǎn)化為S型菌,B項正確;根據(jù)實驗R型細菌→小鼠→存活,說明了R型活菌是無毒性的,C項正確;根據(jù)實驗加熱殺死的S型細菌→小鼠→存活,說明了加熱殺死的S型細菌是無毒性的,D項正確。,C,,解析:由①②③組相比較可知,DNA是S型細菌的轉(zhuǎn)化因子,再通過④組可進一步證明完整DNA是S型細菌的轉(zhuǎn)化因子,蛋白質(zhì)、莢膜多糖以及DNA水解產(chǎn)物都不是S型細菌的轉(zhuǎn)化因子,A錯誤,C正確;從表中不能得出B項的結(jié)論;①～④的相互對照中不僅證明DNA是遺傳物質(zhì),也能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。,問題引領(lǐng): 1.噬菌體的組成成分是什么?用噬菌體做實驗材料有什么優(yōu)點? 2.分別標記什么元素才能達到實驗?zāi)康? 3.如何完成對噬菌體的同位素標記? 4.該實驗的設(shè)計思路是什么?與肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗的設(shè)計思路相同嗎?,噬菌體侵染細菌實驗分析,要點二,教師參考,,1.噬菌體侵染細菌的過程,2.實驗過程及結(jié)論分析,3.肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化和噬菌體侵染細菌實驗比較,【典例2】 如圖表示用同位素32P、35S分別標記T2噬菌體的DNA和大腸桿菌的蛋白質(zhì)(氨基酸),然后進行“噬菌體侵染細菌實驗”,侵染后產(chǎn)生的子代噬菌體(10～1 000個)與親代噬菌體形態(tài)完全相同,而子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)中含有的標記元素應(yīng)是( ) A.31P、32P和35S B.31P、32P和32S C.31P、32P和32S、35S D.32P和32S、35S,,解析:在T2噬菌體的化學(xué)組成中,60%是蛋白質(zhì),40%是DNA。并且S僅存在于蛋白質(zhì)中。當T2噬菌體侵染大腸桿菌時,噬菌體的DNA全部注入大腸桿菌細胞內(nèi),而其蛋白質(zhì)外殼則留在細胞外面。T2噬菌體的DNA進入細菌體內(nèi)后,利用細菌的組成成分,來合成子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì),因此子代噬菌體的DNA都含31P、少數(shù)DNA含32P,所有子代噬菌體的蛋白質(zhì)都含35S。,答案:A,方法透析 噬菌體侵染細菌實驗中有關(guān)同位素標記問題 (1) (2)確定標記元素:,,備選例題,,(2015山東滕州第三中學(xué)期末)用32P標記的T2噬菌體侵染未標記的大腸桿菌,經(jīng)過保溫、攪拌、離心后檢測放射性,發(fā)現(xiàn)放射性主要分布在沉淀物中,上清液的放射性很低。對于上清液中還含有少量的放射性的正確解釋是( ) A.可能是攪拌不充分,T2噬菌體有一部分沒能與大腸桿菌分離 B.可能是保溫培養(yǎng)的時間過長,部分被侵染的大腸桿菌已裂解 C.一定是離心速度太快,有部分T2噬菌體過早與大腸桿菌分離 D.一定是保溫培養(yǎng)的時間過短,部分T2噬菌體還未完成侵染,B,,解析:該實驗中,32P標記的是T2噬菌體的DNA而不是蛋白質(zhì)外殼,上清液中有少量的放射性,可能是由于培養(yǎng)時間過長,部分被侵染的大腸桿菌已裂解,也可能是保溫培養(yǎng)時間短,部分T2噬菌體還未完全侵染。而攪拌是在培養(yǎng)之后讓吸附在大腸桿菌表面的T2噬菌體或其外殼與大腸桿菌分離,與上清液中有放射性無直接關(guān)系,所以B正確。,,方法透析 噬菌體侵染細菌實驗的誤差透析 (1)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌,上清液中有少量放射性的原因: ①保溫時間過短,部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi),經(jīng)離心后分布于上清液中,使上清液出現(xiàn)放射性。 ②保溫時間過長,噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代,經(jīng)離心后分布于上清液,也會使上清液的放射性含量升高。 (2)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌,沉淀物中也有少量放射性的原因:由于攪拌不充分,有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細菌表面,隨大腸桿菌離心到沉淀物中,使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。,A,,解析:圖中①是氨基酸的R基,②是磷酸基團,③是脫氧核糖,④是含氮堿基,②③④構(gòu)成一分子脫氧核苷酸;S是蛋白質(zhì)的特征元素,只能位于氨基酸的R基中;P是DNA的特征元素,位于脫氧核苷酸的磷酸基團中,所以若分別用35S和32P標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,被標記部位應(yīng)分別是①和②,所以A正確。,【題組演練】 1.(2015寧夏銀川一中期末)赫爾希和蔡斯分別用35S和32P標記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,下圖中被標記部位正確的是( ) A.①② B.①③ C.①④ D.②④,,解析:用15N、32P、35S共同標記噬菌體,其中15N標記了噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼,32P標記了噬菌體的DNA,35S標記了噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。噬菌體侵染細菌過程中,蛋白質(zhì)外殼留在細菌外面,DNA進入細菌內(nèi)部,在細菌中以噬菌體DNA為模板,利用細菌的原料合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA,又由于DNA復(fù)制的特點,所以在子代噬菌體中能找到15N和32P標記的DNA,不能找到35S標記的蛋白質(zhì)。故B項正確。,2.(2015福建龍巖期末)如果用15N、32P、35S共同標記噬菌體后,讓其侵染大腸桿菌,在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)中,能夠找到的標記元素為( ) A.在外殼中找到15N和35S B.在DNA中找到15N和32P C.在外殼中找到15N D.在DNA中找到15N、32P和35S,B,,解析:據(jù)題意分析,用同位素標記的化合物,不會影響其化學(xué)性質(zhì),所以A正確;該實驗中選擇32P和35S分別標記噬菌體DNA和蛋白質(zhì),所以B正確;實驗結(jié)果表明噬菌體蛋白質(zhì)沒有進入大腸桿菌,所以C錯誤;實驗中混合培養(yǎng)的時間、溫度等均可能影響到實驗結(jié)果,所以D正確。,3.(2015廣東汕頭期末)1952年,赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為材料,利用放射性同位素標記技術(shù)進行實驗,證明DNA是遺傳物質(zhì)。下列相關(guān)敘述中不正確的是( ) A.用同位素標記的化合物的化學(xué)性質(zhì)不變 B.選擇32P和35S分別標記噬菌體DNA和蛋白質(zhì) C.實驗結(jié)果表明噬菌體DNA沒有進入大腸桿菌 D.混合培養(yǎng)的時間、溫度等均可能影響實驗結(jié)果,C,