高中生物 第三章 第一節(jié) 核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)課件 浙科版必修2.ppt

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第三章 遺傳的分子基礎(chǔ),第一節(jié) 核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù),從圖中我們可以看出，親屬之間在某些方面上具有一定的相似性，這就是我們平常所說的遺傳。其實(shí)，早在公元前3世紀(jì)，《呂氏春秋》中就記載著“夫種麥而得麥，種稷而得稷，人不怪也。”也就是我們常說的“種瓜得瓜，種豆得豆?！闭巧锏倪z傳特性，才使生物界的物種能夠保持相對穩(wěn)定。那么生物之間的這種相似性是由什么物質(zhì)起作用，而在親子代之間連續(xù)傳遞的呢？本節(jié)課我們就一起學(xué)習(xí)生物的遺傳物質(zhì)。,課堂導(dǎo)入,,,一、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),二、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),,,當(dāng)堂檢測,內(nèi)容索引,三、煙草花葉病毒的感染和重建實(shí)驗(yàn),,一、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),知識梳理,RNA,,答案,1.染色體的化學(xué)成分,,蛋白質(zhì),,,2.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)材料：噬菌體。,①結(jié)構(gòu),構(gòu)成的外殼 分子位于頭部內(nèi),②特點(diǎn)：專門寄生在 體內(nèi)的病毒。,,DNA,組蛋白,非組蛋白,蛋白質(zhì),DNA,細(xì)菌,,答案,(2)實(shí)驗(yàn)思路：用不同的放射性同位素分別標(biāo)記 和 ，直接單獨(dú)地去觀察它們的作用。,(3)實(shí)驗(yàn)過程,含放射性物質(zhì),幾乎不含放射性物質(zhì),含放射性物質(zhì),離心,檢測,蛋白質(zhì),DNA,,答案,(4)實(shí)驗(yàn)說明及結(jié)論,無,有,無,有,DNA是遺,傳物質(zhì),,,合作探究,1.能用含放射性同位素35S和32P的培養(yǎng)基直接標(biāo)記T2噬菌體嗎？為什么？ 答案 不能。因?yàn)門2噬菌體屬于病毒，只能寄生在宿主細(xì)胞內(nèi)，離開活細(xì)胞不能繁殖。 2.能否用14C和18O標(biāo)記噬菌體？能否用32P和35S同時標(biāo)記噬菌體？ 答案 不能，因?yàn)镈NA和蛋白質(zhì)都含C和O；不能用32P和35S同時標(biāo)記噬菌體。,,答案,3.如何用35S和32P分別標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA? 答案 先標(biāo)記細(xì)菌，再用有標(biāo)記的細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體。,,答案,細(xì)菌＋含35S的培養(yǎng)基→含35S的細(xì)菌——標(biāo)記蛋白質(zhì) 細(xì)菌＋含32P的培養(yǎng)基→含32P的細(xì)菌——標(biāo)記核酸,(1)標(biāo)記 細(xì)菌,T2噬菌體＋含35S的細(xì)菌→含35S的,T2噬菌體——標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼 T2噬菌體＋含32P的細(xì)菌→含32P的,T2噬菌體——標(biāo)記核酸,(2)標(biāo)記T2 噬菌體,,,4.實(shí)驗(yàn)中攪拌的目的是什么？ 答案 使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離。,,答案,5.實(shí)驗(yàn)中離心的目的是什么？離心管的上清液和沉淀物中分別是什么？ 答案 離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的噬菌體顆粒，離心管的沉淀物中留下被感染的細(xì)菌。 6.誤差分析 (1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌時，發(fā)現(xiàn)上清液中放射性也較高，可能是什么原因造成的？ 答案 ①保溫時間過短，部分噬菌體沒有侵染到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中。 ②保溫時間過長，噬菌體在細(xì)菌內(nèi)增殖后釋放出子代，經(jīng)離心后分布于上清液中。,,答案,(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌時，發(fā)現(xiàn)沉淀物中放射性也較高，可能是什么原因造成的？ 答案 攪拌不充分，有少量35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中。,活學(xué)活用,,1.為證明蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì)，赫爾希和蔡斯做了“T2噬菌體侵染細(xì)菌”的實(shí)驗(yàn)。右圖中親代噬菌體已用32P標(biāo)記，A、C中的方框代表細(xì)菌。,解析答案,A.圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)細(xì)菌的，其內(nèi)的營養(yǎng)成分中要加入32P標(biāo)記的無機(jī)鹽 B.若要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，還要再設(shè)計(jì)一組用35S標(biāo)記噬菌體的實(shí)驗(yàn)，兩組相互對照 C.噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律，而細(xì)菌的遺傳遵循基因分離定律 D.若本組實(shí)驗(yàn)B(上清液)中出現(xiàn)放射性，則不能證明DNA是遺傳物質(zhì),下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)及病毒、細(xì)菌的敘述正確的是( ),解析 由題干信息可知，圖中親代噬菌體已用32P標(biāo)記，則錐形瓶中培養(yǎng)液內(nèi)的營養(yǎng)成分應(yīng)無放射性標(biāo)記；要證明DNA是遺傳物質(zhì)，還應(yīng)設(shè)計(jì)一組用35S標(biāo)記噬菌體的實(shí)驗(yàn)，二者為相互對照實(shí)驗(yàn)；細(xì)菌是原核生物，其遺傳不遵循基因分離定律；若本組實(shí)驗(yàn)B(上清液)中出現(xiàn)放射性，可能是實(shí)驗(yàn)時間較長，細(xì)菌裂解導(dǎo)致的，也可能是部分噬菌體的DNA未侵入細(xì)菌，經(jīng)攪拌、離心到上清液中。 答案 B,,,一題多變,,判斷正誤： (1)本實(shí)驗(yàn)所使用的被標(biāo)記的噬菌體是接種在含有32P的培養(yǎng)基中獲得的( ) (2)本實(shí)驗(yàn)選用噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料的原因之一是其結(jié)構(gòu)組成只有蛋白質(zhì)和DNA( ) (3)實(shí)驗(yàn)中采用攪拌和離心等手段是為了把DNA和蛋白質(zhì)分開再分別檢測其放射性( ) (4)在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S，說明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)( ),答案,返回,,√,,,二、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),,致病的 ：有 ，菌落 , 不致病的 ：無 ，菌落,,答案,知識梳理,1.肺炎雙球菌的類型及特點(diǎn) 2.活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1)過程,不死亡,死亡,不死亡,死亡,S型活菌,S型活菌,(2)結(jié)論：S型菌中的“轉(zhuǎn)化因子”進(jìn)入R型菌體內(nèi)，引起R型菌穩(wěn)定的 _____ 。,S型,莢膜,光滑,R型,莢膜,粗糙,遺傳,變異,,肺炎雙球菌,,答案,3.離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1)過程,(2)分析 ①S型菌的 能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。 ②S型菌的 等其他物質(zhì)不能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。 (3)結(jié)論： 是遺傳物質(zhì)，它賦予了生物的 。,DNA,蛋白質(zhì),DNA,遺傳特性,,答案,1.在活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中有無設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)？若有，則對照組和實(shí)驗(yàn)組分別是怎樣設(shè)計(jì)的？,,,合作探究,答案 實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了對照實(shí)驗(yàn)，其中R型活菌和加熱殺死的S型菌混合注射到小鼠體內(nèi)的一組為實(shí)驗(yàn)組，其他三組均為對照組。,2.將加熱殺死的S型菌與R型活菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，兩種細(xì)菌含量變化如圖所示。 (1)從免疫學(xué)角度解釋曲線ab段下降的原因是什么？ 答案 R型菌被小鼠的免疫系統(tǒng)所殺滅。 (2)S型活菌是怎樣產(chǎn)生的？ 答案 加熱殺死的S型菌的DNA將R型菌轉(zhuǎn)化為S型活菌。 (3)S型菌是有毒性的，據(jù)此推測曲線bc段上升的原因是什么？ 答案 有毒的S型菌在小鼠體內(nèi)增殖，導(dǎo)致小鼠的免疫力降低，R型菌、S型菌數(shù)量都增加。,,答案,3.離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，為什么要設(shè)置DNA酶處理DNA樣品再與R型菌混合培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)組？ 答案 設(shè)置該組實(shí)驗(yàn)，證明DNA分解產(chǎn)物不是轉(zhuǎn)化因子，從反面證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)。,,答案,4.活體與離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化的比較,,答案,轉(zhuǎn)化因子,DNA,蛋白質(zhì),DNA,活學(xué)活用,2.科學(xué)家用R型和S型肺炎雙球菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表所示。由表可知( ),,A.①不能證明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 B.②說明S型菌的莢膜多糖有酶活性 C.③和④說明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子 D.①～④說明DNA是主要的遺傳物質(zhì),解析答案,解析 第①②組實(shí)驗(yàn)說明蛋白質(zhì)和莢膜多糖與R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌無關(guān)，A、B項(xiàng)錯誤。 第③組實(shí)驗(yàn)說明DNA與R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌有關(guān)。第④組實(shí)驗(yàn)說明DNA被水解后的產(chǎn)物不能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，C項(xiàng)正確。 ①～④只能說明DNA是遺傳物質(zhì)，而不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D項(xiàng)錯誤。 答案 C,,判斷正誤： (1)格里菲思和埃弗里分別用不同的方法證明DNA是遺傳物質(zhì)( ) (2)埃弗里實(shí)驗(yàn)中S型菌DNA＋R型菌培養(yǎng)基上生存的細(xì)菌都是S型菌( ) (3)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)( ),,,一題多變,返回,,,,答案,三、煙草花葉病毒的感染和重建實(shí)驗(yàn),知識導(dǎo)學(xué),,答案,1.煙草花葉病毒的組成：蛋白質(zhì)外殼和一條 鏈。 2.過程 (1)煙草花葉病毒的蛋白質(zhì) 煙草→煙草 病毒。 (2)煙草花葉病毒的RNA 煙草→煙草 病毒。 (3)煙草花葉病毒的RNA＋RNA酶 煙草→煙草不 病毒。,(4)TMV A型蛋白質(zhì) TMV B型RNA,3.結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是 。,重建病毒 煙草→ 后代。,(5)TMV A型RNA TMV B型蛋白質(zhì),重建病毒 煙草→ 后代。,侵染,侵染,,,,,RNA,不感染,感染,感染,B型,A型,RNA,侵染,,侵染,,侵染,,,,合作探究,1.結(jié)合煙草花葉病毒的感染和重建實(shí)驗(yàn)，探討下列問題。 (1)該實(shí)驗(yàn)是如何形成對照的？實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了什么？ 答案 兩種組合的煙草花葉病毒形成對照。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明只有RNA而沒有DNA的病毒中，RNA是遺傳物質(zhì)。 (2)為什么說DNA是主要的遺傳物質(zhì)？ 答案 絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)只含RNA的病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。,,答案,2.列表比較不同生物的遺傳物質(zhì),DNA和RNA,DNA,DNA和RNA,DNA,DNA,RNA,,答案,活學(xué)活用,,3.如圖是某種高等植物的病原體的遺傳過程實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明這種病原體( ),問題導(dǎo)析,A.寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過RNA遺傳 B.寄生于細(xì)胞間，通過蛋白質(zhì)遺傳 C.寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過蛋白質(zhì)遺傳 D.寄生于細(xì)胞間，通過RNA遺傳,A,答案,,從圖示可看出，用 接種在葉片上，葉片出現(xiàn)了病斑；而用 接種到葉片上，葉片上 病斑。所以，該病原體是通過 遺傳的。,返回上頁,答案,,,問題導(dǎo)析,RNA,蛋白質(zhì),外殼,沒有,RNA,,(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)可證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)( ) (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)生物的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA( ),答案,,,一題多變,,√,√,,,返回,答案,課堂小結(jié),肺炎雙球菌,噬菌體,離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化,當(dāng)堂檢測,,解析答案,1,2,3,4,5,1.1928年，格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，成功地表明了( ) A.已加熱殺死的S型菌中，DNA已經(jīng)失去活性而蛋白質(zhì)仍具有活性 B.已加熱殺死的S型菌中，含有促使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì) C.DNA是遺傳物質(zhì) D.DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析 格里菲思并沒有提出轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)。,B,,解析答案,1,2,3,4,5,2.在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，在培養(yǎng)有R型菌的1、2、3、4四支試管中，依次加入從S型活菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)仍然有R型菌的是( ),A.3和4 B.1、3和4 C.2、3和4 D.1、2、3和4 解析 2、3、4三支試管內(nèi)只有R型菌，因?yàn)闆]有S型菌的DNA，所以都不會發(fā)生轉(zhuǎn)化。1號試管因?yàn)橛蠸型菌的DNA，所以會使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，但是發(fā)生轉(zhuǎn)化的R型菌只是一部分，故試管內(nèi)仍然有R型菌存在。,D,,解析答案,1,2,3,4,5,3.為研究噬菌體侵染細(xì)菌的詳細(xì)過程，你認(rèn)為同位素標(biāo)記的方案應(yīng)為( ) A.用14C或3H培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細(xì)菌 B.用18O或32P培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細(xì)菌 C.將一組噬菌體用32P和35S標(biāo)記 D.一組用32P標(biāo)記DNA，另一組用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼 解析 用32P和35S分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)外殼，35S僅存在于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼中，32P僅存在于噬菌體的DNA中，而14C、18O、3H在蛋白質(zhì)和DNA中都含有，無法區(qū)別是哪一種成分發(fā)揮作用，同時用32P、35S標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA，沉淀物和上清液中都有放射性，也無法判斷是哪一種成分發(fā)揮作用。,D,,解析答案,1,2,3,4,5,4.下列有關(guān)生物體遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是( ) A.豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNA B.酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上 C.T2噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素 D.HIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸 解析 A中豌豆的遺傳物質(zhì)只有DNA； B中酵母菌的遺傳物質(zhì)DNA主要分布在染色體上，細(xì)胞質(zhì)中也有； C中T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，不含S元素； D中HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，初步水解后產(chǎn)生4種核糖核苷酸。,B,,1,2,3,4,5,5.結(jié)合遺傳物質(zhì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，回答下列問題。 (1)埃弗里及其同事進(jìn)行了肺炎雙球菌的離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)成功的最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是___________________________________ _______________________________。,(2)上述實(shí)驗(yàn)證明了________________________________。,解析 DNA是遺傳物質(zhì)，是肺炎雙球菌的“轉(zhuǎn)化因子”。,解析 分離并提純S型菌的DNA、蛋白質(zhì)、莢膜等物質(zhì)才能單獨(dú)研究它們各自的功能。,分離并提純S型菌的DNA、蛋白質(zhì)、莢膜等物質(zhì)，單獨(dú)研究它們各自的功能,肺炎雙球菌的“轉(zhuǎn)化因子”是DNA,解析答案,,1,2,3,4,5,解析答案,(3)后來，科學(xué)家用_________________法，進(jìn)一步證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)包括4個步驟： ①噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng) ②用35S和32P分別標(biāo)記噬菌體 ③放射性檢測 ④攪拌后離心分離 該實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是_________(用數(shù)字表示)。,解析 噬菌體侵染細(xì)菌是用了32P、35S分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)，去研究它們各自的作用。,放射性同位素標(biāo)記,②①④③,,1,2,3,4,5,返回,解析答案,解析 被32P標(biāo)記的噬菌體的DNA會進(jìn)入大腸桿菌中，大腸桿菌主要存在于沉淀物中。,(4)用被32P標(biāo)記的噬菌體去侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，離心后，發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)主要存在于_______(上清液、沉淀物)中。,沉淀物,