粤渝冀辽苏皖闽鄂湘津京鲁琼专用高中生物第3章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质课件新人教版必修.ppt

,第,1,节,DNA,是主要的遗传物质,第,3,章,基因的本质,学习目标,1.,掌握肺炎双球菌体内和体外转化实验的过程和结论。,2.,掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结论。,3.,理解,DNA,是主要遗传物质的结论。,核心素养,1.,理性思维,分析与综合：总结肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。,2.,科学探究,实验设计与结果分析：肺炎双球菌转化实验设计。,新知导学,达标,检测,内容索引,新知导学,1.,对遗传物质的早期推测,20,世纪,20,年代，大多数科学家认为,是生物体的遗传物质。,20,世纪,30,年代，人们认识到,的重要性，但是认为,是遗传物质的观点仍占主导地位。,一、肺炎双球菌的转化实验,DNA,蛋白质,蛋白质,2.,肺炎双球菌类型,项目,S,型细菌,R,型细菌,菌落,表面,_,表面,_,菌体,有无毒性,_,_,光滑,粗糙,有,无,3.,格里菲思的体内转化实验,实验过程,结果分析,结论,R,型活细菌,小鼠,_,R,型细菌无毒性,加热杀死的,S,型细菌体内含有,“,”,，促使,R,型细菌转化为,S,型细菌,S,型活细菌,小鼠,_,S,型细菌有毒性,加热杀死的,S,型细菌,小鼠,_,加热杀死的,S,型细菌已失活，毒性消失,R,型细菌转化为,细菌，且性状可以遗传,不死亡,死亡,不死亡,转化因子,死亡,S,型,S,型,4.,艾弗里的转化实验,(1),实验过程及结果,R,型,菌,S,型,菌,(2),结论：,是使,R,型细菌产生稳定遗传变化的物质。,DNA,例,1,某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下,4,个实验：,S,型细菌的,DNA,DNA,酶,加入,R,型细菌,注射入小鼠,R,型细菌的,DNA,DNA,酶,加入,S,型细菌,注射入小鼠,R,型细菌,DNA,酶,高温加热后冷却,加入,S,型细菌的,DNA,注射入小鼠,S,型细菌,DNA,酶,高温加热后冷却,加入,R,型细菌的,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,型细菌，而不是,S,型细菌的,DNA,。,中有活的,R,型细菌，无毒性，小鼠存活；,中有活的,S,型细菌，小鼠死亡；,中有,S,型细菌的,DNA,和无活性的,R,型细菌，无活性的,R,型细菌无法转化成活的,S,型细菌，,S,型细菌的,DNA,无法使小鼠死亡；,中只有,R,型细菌的,DNA,，无法使小鼠死亡。,A.,不能证明,S,型细菌的蛋白质不是转化因子,B.,说明,S,型细菌的荚膜多糖有酶活性,C.,和,说明,S,型细菌的,DNA,是转化因子,D.,说明,DNA,是主要的遗传物质,例,2,艾弗里及其同事用,R,型和,S,型肺炎双球菌进行实验，结果如表所示。由表可知,答案,解析,实验组号,接种菌型,加入,S,型细菌的物质,培养皿长菌情况,R,型,蛋白质,R,型,R,型,荚膜多糖,R,型,R,型,DNA,R,型、,S,型,R,型,DNA(,经,DNA,酶处理,),R,型,解析,第,组实验说明蛋白质和荚膜多糖与,R,型细菌转化为,S,型细菌无关，,A,、,B,项错误；,第,组实验说明,DNA,与,R,型细菌转化为,S,型细菌有关，第,组实验说明,DNA,被水解后的产物不能使,R,型细菌转化为,S,型细菌，,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。,易错易混,肺炎双球菌转化实验的几个易错点,(1),转化过程中并不是所有的,R,型细菌都被转化成,S,型细菌，而只是小部分,R,型细菌被转化成,S,型细菌。,(2),加热杀死,S,型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的,DNA,在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。,(3),体内转化实验的结论是,S,型细菌体内有,“,转化因子,”,，没有证明,“,转化因子,”,是,DNA,，体外转化实验进一步证明,“,转化因子,”,是,DNA,。,二、噬菌体侵染细菌的实验,1.,实验者：,。,2.,实验方法：,法。,3.,实验材料：,T,2,噬菌体,(,如图所示,),。,赫尔希和蔡斯,放射性同位素标记,DNA,蛋白质,4.,实验过程,(1),标记,T,2,噬菌体,大肠杆菌,大肠杆菌,噬菌体,噬菌体,(2),侵染细菌,高,低,低,高,5.,实验分析,(1)T,2,噬菌体侵染细菌时，,进入到细菌的细胞中，而,留在外面。,(2),子代,T,2,噬菌体的各种性状是通过,来遗传的。,6.,实验结论：,才是真正的遗传物质。,DNA,蛋白质外壳,亲代的,DNA,DNA,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,组成成分之一,磷酸的构成元素，对照图解标号被标记的部分应分别选择,。,例,3,赫尔希和蔡斯分别用,35,S,和,32,P,标记,T,2,噬菌体的蛋白质和,DNA,，下列被标记的部分组合是,A.,B.,C.,D.,答案,解析,例,4,为证明蛋白质和,DNA,究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了,“,T,2,噬菌体侵染大肠杆菌,”,的实验,(T,2,噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内,),。下图中亲代噬菌体已用,32,P,标记，,A,、,C,中的方框代表大肠杆菌。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大肠杆菌的，其内的营养成分中,要加入,32,P,标记的无机盐,B.,若要达到实验目的，还要再设计一组用,35,S,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，而大肠杆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,32,P,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,是遗传物质，还应设计一组用,35,S,标记噬菌体的实验，两组为相互对照实验；大肠杆菌是原核生物，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，大肠杆菌裂解导致的，也可能是部分噬菌体的,DNA,未侵入大肠杆菌，经搅拌、离心到上清液中。,思维启迪,同位素标记法在噬菌体侵染细菌实验中的应用分析,(1),用哪种标记元素,若用,32,P,和,35,S,，则分别标记了,DNA,和蛋白质，若用,C,、,H,、,O,等，则同时标记了,DNA,和蛋白质。,项目,DNA,蛋白质,DNA,和蛋白质,噬菌体,32,P,35,S,14,C,、,3,H,、,18,O,、,15,N,细菌,31,P,32,S,12,C,、,2,H,、,16,O,、,14,N,子代噬菌体,32,P(,少数,),、,31,P(,全部,),32,S,C,、,H,、,O,、,N,的两种同位素都有,(2),注意标记对象是噬菌体还是细菌，标记对象不同对应结果不同,三、生物的遗传物质,1.RNA,是遗传物质的实验证据,(1),实验材料：烟草花叶病毒，只由,和,组成。,(2),实验过程,蛋白质,RNA,不感染病毒,感染病毒,RNA,(3),结论：烟草花叶病毒的遗传物质是,，不是,。,RNA,蛋白质,2.,绝大多数生物的遗传物质是,，只有极少数生物的遗传物质是,。因此，,是主要的遗传物质。,DNA,RNA,DNA,归纳总结,不同生物的遗传物质,细胞生物,非细胞生物,真核生物,原核生物,多数病毒,少数病毒,核酸种类,DNA,和,RNA,DNA,和,RNA,DNA,RNA,遗传物质,DNA,DNA,DNA,RNA,例,5,(2018,滨州高一检测,),下图表示科研人员探究,“,烟草花叶病毒,(TMV),遗传物质,”,的实验过程，由此可以判断,A.,水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和,RNA,B.TMV,的蛋白质不能进入烟草细胞中,C.,侵入烟草细胞的,RNA,进行了逆转录过程,D.RNA,是,TMV,的主要遗传物质,答案,解析,解析,水和苯酚的作用是将,TMV,的,RNA,与蛋白质分离开，,A,正确；,能将,TMV,的蛋白质接种到正常烟草花叶细胞内，即,TMV,的蛋白质能进入烟草细胞中，,B,错误；,通过该实验无法判断侵入烟草细胞的,RNA,是否进行了逆转录过程，,C,错误；,本实验表明,RNA,是,TMV,的遗传物质，而不能表明,RNA,是,TMV,的主要遗传物质，,D,错误。,例,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.T,2,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,答案,解析,解析,豌豆的遗传物质只有,DNA,；酵母菌的遗传物质,DNA,主要分布在染色体上，少量分布在细胞质中；,T,2,噬菌体的遗传物质是,DNA,，不含,S,元素；,HIV,的遗传物质是,RNA,，初步水解后产生,4,种核糖核苷酸。,学习小结,DNA,DNA,RNA,DNA,达标,检测,1.,判断正误,(1),格里菲思的实验结果没有具体证明哪一种物质是遗传物质,(,),(2),艾弗里证明转化因子是,DNA,而不是蛋白质,(,),(3)1952,年，赫尔希和蔡斯用,35,S,和,32,P,分别标记,T,2,噬菌体，证明,T,2,噬菌体的遗传物质是,DNA(,),(4),用含,35,S,的噬菌体侵染细菌，经离心后，可在沉淀物中发现大量的放射性物质,(,),(5),真核生物细胞中的遗传物质都是,DNA,，原核生物细胞中的遗传物质都是,RNA(,),答案,1,2,3,4,5,2.,探索遗传物质的过程是漫长的，直到,20,世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括,A.,不同生物的蛋白质在结构上存在差异,B.,蛋白质与生物的性状密切相关,C.,蛋白质比,DNA,具有更高的热稳定性，并且能够自我复制,D.,蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以储存大量遗传信息,答案,1,2,3,4,5,解析,蛋白质的热稳定性较,DNA,差，且不能复制；其他选项所述的蛋白质的特点，与遗传物质应具备的特征一致。,解析,3.,肺炎双球菌转化实验证明了,A.,基因位于染色体上,B.,染色体是遗传物质的主要载体,C.DNA,是遗传物质，蛋白质不是遗传物质,D.,在不含,DNA,的生物体内，,RNA,就是该生物的遗传物质,答案,1,2,3,4,5,4.,下列有关核酸与遗传物质关系的叙述，不正确的是,A.DNA,是绝大多数生物的遗传物质,B.,有些生物的遗传物质是,RNA,C.,在真核生物中，,DNA,和,RNA,都是遗传物质，其中,DNA,是主要的遗传物质,D.,核酸是所有生物的遗传物质，其中,DNA,是主要的遗传物质,解析,答案,1,2,3,4,5,解析,具有细胞结构的生物含有,DNA,和,RNA,两种核酸，但,DNA,是遗传物质，病毒只含有,DNA,或,RNA,一种核酸，其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质。总之，大多数生物的遗传物质是,DNA,，即,DNA,是主要的遗传物质。,5.,下图是噬菌体侵染细菌示意图，请回答下列问题：,答案,1,2,3,4,5,解析,(1),噬菌体侵染细菌的正确顺序应是,_,。,(2),图中,D,表明噬菌体侵染细菌时，留在细菌外的是,_,，注入细菌体内的物质是,_,。,(3),图中,E,表明,_,。,(4),噬菌体侵染细菌实验得出了,_,是遗传物质的结论。,BDAEC,蛋白质外壳,噬菌体,DNA,噬菌体复制完成,(,产生性状完全相同的噬菌体后代,),DNA,解析,噬菌体侵染细菌的过程可以分为五个步骤：,吸附：噬菌体用尾部的末端吸附在细菌表面；,侵入：噬菌体通过尾轴把,DNA,全部注入到细菌细胞内，蛋白质外壳留在细胞外面不起作用；,生物合成：在细菌体内，以噬菌体的,DNA,为模板，利用细菌的化学成分合成噬菌体的,DNA,和蛋白质分子；,组装：新合成的,DNA,和蛋白质外壳组装成与亲代一模一样的子代噬菌体,(,结构、成分相同,),；,释放：子代噬菌体由于细菌的裂解而释放出来，再去侵染其他细菌,(,功能相同,),。由此可见，只有亲代的,DNA,参与了子代噬菌体的复制过程，蛋白质未参与，说明亲代的性状通过,DNA,传给后代，所以说,DNA,是遗传物质。,1,2,3,4,5,