DNA是主要的遗传物质示范课市公开课一等奖课件名师大赛获奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,RJ,版,生物 新课标高考总复习,单击此处编辑母版文本样式,RJ,版,生物 新课标高考总复习,DNA,是重要的遗传物质,科学家们通过分析发现：,染色体,中含有,DNA,和,蛋白质,两种成分。,生物体的遗传物质是,DNA,还是,蛋白质,呢？,遗传物质拟定的过程,实验者、材料、过程、原理、操作方法、现象、结论,共有三个典型的实验：,1、肺炎双球菌转化实验（格里菲思体内转化实验艾弗里的体外转化实验）,2、赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验,3、烟草花叶病毒侵染烟草的实验。,每个实验必须把握下列内容：,肺炎双球菌的转化实验,(,一,),格里菲思的实验,1.实验材料:,小鼠、两种肺炎双球菌,多糖类荚膜,无毒,无,多糖类的,荚膜,有,多糖类的,荚膜,有毒，可致死,R,型细菌,S,型细菌,可使人患肺炎或使小鼠患败血症,（,体内,转化实验）,菌落表面,粗糙,菌落表面,光滑,肺炎双球菌转化实验,S,型细菌,R,型细菌,光滑,Smooth,粗糙,rough,有多糖类的荚膜,无多糖类的荚膜,有毒性，可致死,无毒性,菌落,菌体,毒性,败血症,是病菌侵入血流循环而发生的全身性感染。细菌可在血中大量繁殖而引发全身中毒症状，致病菌可随血流到各器官组织造成迁徙性病灶。,（1）临床体现：寒战、高热、头痛、呕吐、呼吸加紧、心率增速等；严重者出现神志变化或感染性休克；肝脾肿大，以瘀点为主的皮疹，大关节疼痛或红肿。病程长者常发生迁徙性病灶或脓肿，少数可有黄疸。（2）实验室检查：血白细胞计中粒细胞比例增多，血培养有致病菌生长。,小资料,实验结论,活,R+,有毒,S,型死细菌 小鼠死亡,有毒,S,型死细菌 小鼠正常,有毒,S,型活细菌 小鼠死亡,无毒,R,型活细菌小鼠正常,肺炎双球菌的转化实验,第一组,第三组,Text in here,第二组,第四组,已经加热杀死的,S,型细菌中必然含有某种促成这一转化的活性物质,转化因子。,1,、体内转化实验,S,型活细菌,S菌被加热杀死，是由于S菌的蛋白质变性失活；但其中 DNA加热过程中双螺旋解开，氢键被打开，温度减少后，其构造恢复。热稳定性DNAPro,转化的实质是,-,基因重组,S,型细菌的,DNA,与,R,型细菌的,DNA,之间实现了重组，因此，从变异类型看，该过程属于基因重组。,在杀死的,S,型细菌中含有哪些物质？,多糖 脂类 蛋白质,RNA DNA,加热杀死的,S,型细菌,但终究哪一种才是转化因子呢？,在证明DNA还是蛋白质或其它物 质是遗传物质的实验中最核心的设计思路是什么？,必须将蛋白质、其它物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才干拟定终究谁是遗传物质。,R,型细菌,二、艾弗里拟定转化因子的实验,R,型细菌,只长,R,型菌,只长R,型菌,R,型细菌,S,型菌,R,型细菌,S,型菌的,DNA,S,型菌的,蛋白质或荚膜多糖,S,型菌的,DNA+DNA,酶,DNA,是使,R,型细菌产生稳定遗传变化的物质，,DNA,是转化因子。,以上转化实验表明：,D N A,是 遗 传 物 质。,实验结论：,体内转化实验,体外转化实验,实验者,格里菲思,艾弗里及同事,培养细菌,小鼠,(,体内,),培养基,(,体外,),实验结果,加热后杀死的,S,型细菌能使,R,型细菌,S,型细菌,S,型细菌的,DNA,使,R,型细菌,S,型细菌,实验结论,S,型细菌体内有,“,转化因子,”,S,型细菌的,DNA,是遗传物质,联系,所用材料相同，都是肺炎双球菌,(R,型和,S,型,),体内转化实验是基础，仅说明,S,型细菌体内有,“,转化因子,”,，体外转化实验进一步证明,“,转化因子,”,是,DNA,两个转化实验都遵循对照原则和单一变量原则,1.格里菲思的体内转化实验只提出“S型细菌体内有转化因子”，并没有具体证明哪种物质是遗传物质。最后证明DNA是遗传物质的是艾弗里。,2,格里菲思实验第,4,组小鼠体内分离出的细菌和艾弗里,DNA,R,型活菌培养基上生存的细菌都是,R,型和,S,型都有，但是,R,型多，也就是说转化率较低。,DNA,越纯，转化率越高。,艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，成果下列表。从表可知(),实验组号,接种菌型加入,S,型菌物质,培养皿长菌情况,R,蛋白质,R,型,R,荚膜多糖,R,型,R,DNA,R,型、,S,型,R,DNA(,经,DNA,酶处理,),R,型,A.不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子,B阐明S型菌的荚膜多糖有酶活性,C和阐明S型菌的DNA是转化因子,D阐明DNA是重要的遗传物质,C,1(2011广州检测)1944年，美国科学家艾弗里和他的同事，从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后分别加入培养R型细菌的培养基中。成果发现只有加入DNA的培养基中，R型细菌转化成了S型细菌，而加入蛋白质和多糖的培养基中，R型细菌不能发生这种变化。这一现象阐明了(),S型细菌的性状是由DNA决定的在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到R型细菌细胞中DNA是遗传物质S型细菌的DNA是遗传物质，R型细菌的DNA不是遗传物质蛋白质和多糖不是遗传物质蛋白质和多糖在该转化实验中，起对照作用,AB,C D,C,2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重要载体,CDNA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,【解析】肺炎双球菌转化实验即涉及体外转化也涉及体内转化。肺炎双球菌转化实验中，格里菲思实验的结论是已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的活性物质(转化因子)。艾弗里的实验进一步证明了DNA是遗传物质，多糖、脂质、蛋白质、DNA水解产物等不是遗传物质。,C,3(2011徐州模拟)“肺炎双球菌的转化实验”证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。得出这一结论的核心是(),A用S型活菌和加热杀死后的S型菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照,B用杀死的S型菌与无毒的R型菌混合后注射到小鼠体内，测定小鼠体液中抗体的含量,C从死亡小鼠体内分离获得了S型菌,D将S型菌的多个因子分离并分别加入各培养基中，培养R型菌，观察与否发生转化,D,1.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，,进行了下列4个实验：,S型菌的DNA+DNA酶加入R型菌注射入小鼠,R型菌的DNA+DNA酶加入S型菌注射入小鼠,R型菌+DNA酶高温加热后冷却加入S型菌的DNA注射入小鼠,S型菌+DNA酶高温加热后冷却加入R型菌的DNA注射入小鼠,以上4个实验中小鼠存活的状况依次是（）,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：D,三、噬菌体侵染细菌的实验,(,一,),T,2,噬菌体的模式图,专门寄生在,大肠杆菌,体内的病毒,在,T,2,噬菌体的化学组分中，,60%,是,蛋白质,，,40%,是,DNA,。,三、噬菌体侵染细菌的实验,(,二,),T,2,噬菌体侵染细菌的过程,吸附,首先，噬菌体的尾端吸,附在细菌的表面,三、噬菌体侵染细菌的实验二,),T,2,噬菌体侵染细菌的过程,吸附,注入,然后，噬菌体把,DNA,全部注进细菌体内，而,蛋白质,外壳则留在细菌体外不起作用。,三、噬菌体侵染细菌的实验,(,二,),T,2,噬菌体侵染细菌的过程,吸附,注入,合成,噬菌体的,DNA,在细菌体内，,运用细菌的化学成分合成噬菌,体本身的,DNA,和蛋白质。,三、噬菌体侵染细菌的实验,(,二,),T,2,噬菌体侵染细菌的过程,吸附,注入,合成,组装,这些新合成的,DNA,和,蛋白质外壳组装出很多个与,亲代一模一样的子代噬菌体。,三、噬菌体侵染细菌的实验,(,二,),T,2,噬菌体侵染细菌的过程,吸附,注入,合成,组装,释放,最后，这些噬,菌体由于细菌的解,体而被释放出来，,再去侵染其他的细,菌。,大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。,大肠杆菌核糖体,(3),合成蛋白质：,原料：,场合：,大肠杆菌的氨基酸,(1),模板：,噬菌体,DNA,。,(2),合成,DNA,的原料：,三、噬菌体侵染细菌的实验,(三),实验证明,赫尔希,和,蔡斯,1.,实验者：,2.实验方法：,放射性同位素标记法,噬菌体,构成蛋白质的元素：,构成DNA的元素：,C,、,H,、,O,、,N,、,S,C、H、O、N,、P,（标记,32,P）,（标记,35,S）,用,14,C,和,18,O,等同位素标记可行吗？,不行。由于在噬菌体的蛋白质和DNA分子,中的组分中都含有这两种元素。,三、噬菌体侵染细菌的实验,(三),实验证明,3.,实验过程：,(1),标记细菌,大肠杆菌,含有,32,P,的培养基,含有,32,P,的大肠杆菌,大肠杆菌含有,35,S,的培养基,含有,35,S,的大肠杆菌,(2),标记噬菌体,含有,32,P,的大肠杆菌噬菌体,含有,32,P,的噬菌体,含有,35,S,的大肠杆菌噬菌体,含有,35,S,的噬菌体,(3)然后用含32P的噬菌体和含35S的T2噬菌体分,别侵染未被标记的大肠杆菌,通过短时间的,保温后，搅拌离心.,离心,离心,三、噬菌体侵染细菌的实验,(三),实验证明,4.实验成果与分析,蛋白质含有,35,S,标记的噬菌体的感染实验，放射性同位素主要分布在,上清液,中。说明,(1),DNA,含有,32,P,标记的噬菌体的感染实验，放射性同位素主要分布在,试管的沉淀物,中。说明,(2),体侵染细菌时蛋白质外壳留在细菌外面,。,噬菌,菌体侵染细菌时,DNA,进入细菌的细胞中,。,噬,三、噬菌体侵染细菌的实验,(三),实验证明,4.实验成果与分析,第一组 实验,第二组实验,亲代,噬菌体,寄主,细胞内,子代,噬菌体,35,S标记蛋白质,32,P标记DNA,无,35,S标记蛋白质,无,32,P标记DNA,蛋白质,外壳,无,35,S,DNA有,32,P标记,在噬菌体中,亲代和子代之间含有持续性的物质是DNA,而不是蛋白质,也就是说,子代噬菌体的多个性状是通过亲代的DNA遗传给后裔的,因此DNA才是真正的遗传物质。,噬菌体侵染细菌的实验表明,:,该实验可同时证明：,DNA分子含有相对稳定性。,DNA能自我复制，使前后裔保持一定的持续性。,DNA能控制蛋白质的生物合成。,但不能证明DNA分子产生可遗传的变异。,实验环节：,1.,标记,大肠杆菌,：,2.,标记,噬菌体,：,3.,标记的,噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌,：,4.,搅拌离心培养液：,上清液（培养液）,沉淀物（大肠杆菌,含子代噬菌体,）,5.,观察放射性,三、噬菌体侵染细菌的实验,(三),实验证明,5.,实验误差分析,用,32,P,标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上讲，含有,32,P,标记的,DNA,全部注入大肠杆菌内，,上清液放射性为,0,；实际上，上清液中有少量放射性,，原因是：,(1),保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；,保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代噬菌体,，经离心后分布于上清液，也会使上清液出现放射性。,三、噬菌体侵染细菌的实验,(三),实验证明,5.,实验误差分析,用,35,S,标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上讲，含有,35,S,标记的蛋白质均不能进入大肠杆菌，离心后全存在于上清液；实际上，沉淀物中也有少量放射性，原因是：,(2),由于搅拌不充分，有少,量,35S,的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。,侵染细菌后，合成新噬菌体的蛋白质外壳需要（）,A,细菌的,DNA,和氨基酸,B,噬菌体的,DNA,及氨基酸,C,细菌的,DNA,和噬菌体的氨基酸,D,噬菌体的,DNA,和细菌的氨基酸,D,下列只含一种核酸的生物是（）,A,病毒,B,酵母菌,C,小麦,D,变形虫,A,用噬菌体去侵染内含有32P的细菌，在细菌解体后，,含32P的应是(),A、子代噬菌体DNA；B、子代噬菌体蛋白质外壳,C、子代噬菌体全部部分；D、子代噬菌体不含32P,用噬菌体去感染内含大量,3,H,的细菌，待细菌解体,后，,3,H,应(),A、,随细菌的解体而消失,；,B、,发现于噬菌体外壳和,DNA,中,C、,仅发现于噬菌体的,DNA,中；,D、,仅发现于噬菌体的外壳中,A,B,有关“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，对的的是(),A分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体,B分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养,C用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充足所致,D32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别阐明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质,C,1下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验环节示意图，对此实验的有关叙述对的的是(),A本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的,B本实验选用噬菌体做实验材料的因素之一是其构造构成只有蛋白质和DNA,C实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性,D在新形成的噬菌体中没有检测到35S阐明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质,B,2,噬菌体内的,S,用,35,S,标记，,P,用,32,P,标记，细菌内蛋白质含,32,S,，,DNA,含,31,P,，用该噬菌体去侵染细菌后，产生了许多子代噬菌体，那么在子代菌体中,35,S,和,32,P,的分布规律是,(,),A,外壳内有,35,S,和,32,S,，核心内只含有,32,P,B,外壳内只有,32,S,，核心内只含有,32,P,C,外壳内有,35,S,和,32,S,，核心内含有,32,P,和,31,P,D,外壳内只有,32,S,，核心内都含有,31,P,D,3艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。下列有关这两个实验的叙述对的的是(),A两者都应用同位素示踪技术,B两者的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应,C艾弗里的实验设立了对照，赫尔希与蔡斯的实验没有对照,D两者都诱发了DNA突变,B,DNA,是唯一的遗传物质吗？,后来的研究证明，遗传物质除了DNA以外，尚有RNA，有些病毒不含有DNA，只含有蛋白质和RNA，如烟草花叶病毒,四、,RNA,是遗传物质的实验证据,(,一,),烟草花叶病毒,蛋白质,RNA,（,TMV,）,(,二,),烟草花叶病毒侵染烟草实验,蛋白质,RNA,侵染,侵染,不感染病毒,感染病毒,四、,RNA,是遗传物质的实验证据,(,三,),实验结论,在烟草花叶病毒中，亲代和子代的持续性物质是RNA，不是蛋白质。烟草花叶病毒的RNA控制其性状，即RNA是遗传物质。,五、生物的遗传物质,遗传物质,DNA,RNA,生物种类,成果,结论,全部细胞生物及部分病毒,部分病毒,绝大多数生物的遗传物质是,DNA,少数生物的遗传物质是,RNA,DNA是重要的遗传物质,4,只要有,DNA,，,DNA,就为遗传物质；没有,DNA,，只有,RNA,，,RNA,才为遗传物质。,1.,一切生物的遗传物质是核酸,(DNA,或,RNA),。,2凡细胞生物(不管是真核生物还是原核生物)，其遗传物质都是DNA，其细胞中的RNA只是遗传信息体现的媒介。,3,大多数病毒的遗传物质是,DNA,称为,DNA,病毒,(,如噬菌体,),；只有极少数病毒的遗传物质是,RNA,，称为,RNA,病毒。,(2)同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把DNA与蛋白质分辨开。,遗传物质的探究方法,(1)分离提纯：肺炎双球菌的转化实验。缺点：物质纯度不能确保是100%。,(3)病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证明验。方法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒。,(3)含有贮存大量遗传信息的潜在能力。,(4)构造比较稳定，但在特殊状况下又能发生突变，并且突变后来还能继续复制，并能遗传给后裔。,(2),能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。,(1)在生长和繁殖的过程中，能够精确地复制自己，在前后裔含有一定的持续性。,作为遗传物质必须含有的4个条件,典例3 科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的成果是(),C,甲、乙为两种不同的病毒经病毒重建形成“杂种病毒”丙，用丙病毒侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可体现为(),D,典例1 下列有关遗传物质的说法，错误的是(),A生物的遗传物质是脱氧核糖核酸,B生物的重要遗传物质是脱氧核糖核酸,C病毒的遗传物质是DNA或RNA,D控制细胞核遗传和细胞质遗传的物质都是DNA,A,下列有关生物体遗传物质的叙述，对的的是(),A豌豆的遗传物质重要是DNA,B酵母菌的遗传物质重要分布在染色体上,CT2噬菌体的遗传物质含有硫元素,DHIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸,B,用噬菌体侵染细菌过程来研究噬菌体的遗传物质，你认为选择同位素标记的最佳方法是(),A用14C和3H标记噬菌体,B用18O和15N标记的噬菌体去侵染细菌,C用32P和35S同时标记的一组噬菌体去侵染细菌,D用32P和35S分别标记的两组噬菌体分别去侵染细菌,D,如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染无任何放射性的细菌，在产生的子代噬菌体的构成构造成分中，能够找到的放射性元素为(),A可在外壳中找到15N和35S,B可在DNA中找到15N、32P,C可在外壳中找到15N,D可在DNA中找到15N、32P和35S,B,谢谢！,