高中生物第六单元遗传的分子基础第17讲DNA是主要的遗传物质课件.ppt

第六单元 遗传的分子基础 第17讲 DNA是主要的遗传物质,考情分析备考导航,1.格里菲思的体内转化实验 (1)实验材料:S型和R型肺炎双球菌。,考点一 肺炎双球菌转化实验分析,知识梳理 自主学习 夯实基础,表面光滑,表面粗糙,有毒,无毒,(2)实验过程和结果:,(3)分析: 实验a、b说明R型活细菌无毒性,S型活细菌 。 实验c说明加热杀死的S型细菌 。 实验d说明无毒性的R型活细菌在与加热杀死的S型细菌混合后,转化为 ,并且这种性状的转化是 的。 (4)实验结论: 。,有毒性,无毒性,有毒性的S型活细菌,可以遗传,加热杀死的S型细菌中有转化因子,S型活细菌,不死亡,【深挖教材】 (1)如果没有实验c,能否得出格里菲思的结论?为什么? 提示:否。因为无对照实验,不能说明加热杀死后的S型细菌中含有促成R型活菌转化成S型活菌的转化因子。 (2)如果由你设计完成该实验,应该注意哪些无关变量对实验的影响? 提示:四组实验应选用年龄、体重相同且健康的小鼠;所用R型活菌液、S型活菌液的浓度及注射量应该相同。,2.艾弗里的体外转化实验,(1)实验、分别说明 。 (2)实验说明 。 (3)实验在整组实验中起的作用是 ,说明 、 ,与实验对比除说明DNA是遗传物质外还能说明 、 。,荚膜多糖、蛋白质没有转化作用,DNA有转化作用,对照作用,DNA降解物没有,转化作用,DNA只有保,持分子结构的完整性才有转化作用,R型、S型,R型,DNA,体内转化实验和体外转化实验的区别与联系,重点透析 剖析考点 拓展深化,【深化拓展】 (1)转化的实质是外源DNA与受体细胞DNA之间的重组,使受体细胞获得了新的遗传信息。因此,转化作用可以看成广义上的基因重组。 (2)转化效率受DNA纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响,因此,并非所有R型细菌都能被转化只有小部分R型细菌被转化成S型细菌。,1.(2016湖南岳阳模拟)格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下: 将无毒的R型活细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡; 将有毒的S型活细菌注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡; 将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡; 将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后,注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡。 据此分析,下列说法正确的是( ) A.该实验证明DNA是转化因子 B.只有实验可作为实验的对照 C.实验和实验中的死亡小鼠体内都只能分离到S型活细菌 D.重复实验与,得到同样的结果,可排除S型活细菌由R型活细菌突变而来,题组一,肺炎双球菌体内转化实验分析,D,题组例练 分类例练 提炼方法,解析:活体细菌转化实验证明S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌;实验、可作为实验的对照;实验中的死亡小鼠体内不仅能分离出S型活菌,还能分离出R型活菌;基因突变具有不定向性和低频性,重复实验与,得到同样的结果,可排除S型活细菌由R型活细菌突变而来。,解析:加热杀死的S型菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌,因此在死亡的小鼠体内存在着S型和R型两种细菌;R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭,所以曲线bc段下降;随着小鼠免疫系统的破坏,R型细菌数量又开始增加,所以曲线cd段上升;R型细菌转化为S型细菌属于可遗传变异中的基因重组。,2.将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后,注射到小鼠体内,在小鼠体内S型和R型细菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述中错误的是( ) A.在死亡的小鼠体内可分离出S型和R型两种活细菌 B.曲线bc段下降是因为部分R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭 C.曲线cd段上升,与S型细菌使小鼠发病后免疫力降低有关 D.S型细菌数量从0开始增多是由于R型细菌基因突变的结果,D,3.利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验,各组肺炎双球菌先进行如图所示的处理,再培养一段时间。相关说法不正确的是( ) A.通过e、f对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质 B.f组可以分离出S和R两种肺炎双球菌 C.a、d组混合后给健康小鼠注射,小鼠不会死亡 D.b、c、f三组中的菌可导致小鼠死亡,题组二,肺炎双球菌体外转化实验分析,C,解析:e组和f组的自变量是所加的物质不同,最终e组没有出现S型菌而f组出现了S型菌,所以通过e、f对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质;将加热杀死的S型细菌的DNA与R型细菌混合,S型细菌的DNA能将部分R型细菌转化成S型细菌,所以f组可以分离出S和R两种肺炎双球菌;a、d组混合后给小鼠注射,部分R型菌会转成S型菌,导致小鼠死亡;因为b、c含有S活菌,f有转化形成的S活菌,所以能导致小鼠死亡的是b、c和f组。,4.(2016湖北孝感期末)如图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤,其中步骤需要加热处理,有关说法正确的是( ) A.要顺利完成该实验需要加热处理 B.要将所有提取物与R型菌共同培养 C.的结果说明DNA是重要遗传物质 D.的结果可能是有S型、R型两种菌落,解析:过程要加热处理,而过程要获取蛋白质、DNA等成分,所以不能加热处理;是将不同的提取物分别与R型菌共同培养;的结果表明DNA是遗传物质、蛋白质等不是遗传物质,由于S型菌的DNA能使R型菌转化,所以的结果可能是有S型、R型两种菌落。,D,考点二 噬菌体侵染细菌的实验分析,1.噬菌体结构,知识梳理 自主学习 夯实基础,蛋白质,S,DNA,P,2.实验过程,蛋白质壳外含35S,DNA含32P,低,高,【深挖教材】,(1)为什么选择噬菌体为实验材料? 提示:噬菌体结构简单,只由DNA和蛋白质组成。 (2)为什么不选用C、H、O元素标记噬菌体? 提示:DNA和蛋白质中都含C、H、O元素,如果用C、H、O元素标记噬菌体,则噬菌体的蛋白质外壳和DNA都被标记,因此不能通过放射性检测来确定哪一种物质是遗传物质。,(3)为什么不能用含35S和32P的培养基直接培养噬菌体? 提示:噬菌体是病毒,只能寄生在活细胞内,不能利用培养基直接培养。 (4)为什么不用35S和32P标记同一噬菌体? 提示:放射性检测时只能检测到存在部位,不能确定是何种元素的放射性。 (5)此实验为什么只能证明“DNA是遗传物质”,而不能证明“蛋白质不是遗传物质”? 提示:因为蛋白质没有进入细菌体内,不是噬菌体亲代与子代之间具有连续性的物质。,1.分析子代噬菌体的放射性,重点透析 剖析考点 拓展深化,2.噬菌体侵染细菌实验的误差分析 (1)32P噬菌体侵染大肠杆菌:,(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌:,3.与肺炎双球菌的体外转化实验的比较,1.(2016广东广州一模)用32P或35S标记T2噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养,保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物,并测量放射性。对此实验的叙述,不正确的是( ) A.实验目的是研究遗传物质是DNA还是蛋白质 B.保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏低 C.搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高 D.实验所获得的子代噬菌体不含35S而部分可含有32P,题组一,噬菌体侵染细菌实验的过程和结果分析,B,题组例练 分类例练 提炼方法,解析:实验目的是通过对照实验,研究遗传物质是DNA还是蛋白质;如果保温时间过长,部分被侵染的大肠杆菌会裂解,从而导致32P标记组上清液中的放射性偏高;35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳留在外面,如果搅拌不充分,蛋白质外壳与细菌不易分开,会使35S标记组沉淀物的放射性偏高;由于35S标记的蛋白质外壳留在外面,DNA分子复制是半保留复制,所以实验所获得的子代噬菌体不含35S而部分可含有32P。,2.下面介绍的是关于DNA研究的科学实验。1952年,赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,如图是实验的部分过程:,(1)写出以上实验的部分操作过程: 第一步:用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的标记?请简要说明实验的设计方法: 。 第二步:用被35S标记的噬菌体去侵染没有被放射性标记的 。 第三步:一定时间后,在搅拌器中搅拌,后进行离心。,解析: (1)噬菌体无法独立完成代谢,要依赖细菌进行增殖,故用含35S的培养基培养细菌,获得含35S标记的细菌,再用此细菌培养噬菌体,得到35S标记的噬菌体。,答案: (1)用含35S的培养基培养细菌,获得含35S标记的细菌,再用此细菌培养噬菌体 细菌,(2)以上实验结果不能说明遗传物质是DNA,原因是 。 (3)噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体的DNA和蛋白质外壳原料来自 。,解析: (2)因为没有32P标记DNA的噬菌体侵染细菌实验,缺少对照组,故不能说明遗传物质是DNA。(3)噬菌体侵染细菌后,以自身DNA为模板,细菌的脱氧核苷酸为原料合成自身DNA;以细菌的氨基酸为原料合成自身蛋白质外壳。,答案: (2)此实验中没有32P标记的噬菌体侵染细菌的实验(缺少对照组),(4)若用一个32P标记的噬菌体去侵染未被放射性标记的大肠杆菌,此噬菌体复制3代后,子代噬菌体中含有32P的噬菌体的个数是 。,解析: (4)DNA的复制为半保留复制,亲代噬菌体DNA的两条链解旋,分别作为模板链,形成子链,无论复制几次,亲代DNA两条链始终分别在两个子代噬菌体中,故最终有两个子代噬菌体含有32P。,答案: (4)2,“二看法”解答噬菌体侵染细菌的同位素标记问题,方法突破,3.(2016福建宁德期末)关于艾弗里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的叙述,正确的是( ) A.实验都运用了同位素标记技术 B.实验都证明了DNA是主要遗传物质 C.艾弗里的实验设置了对照,赫尔希与蔡斯的实验没有对照 D.实验思路都是设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的作用,题组二,肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较,D,解析:肺炎双球菌转化实验没有运用同位素标记技术;这两个实验都证明DNA是遗传物质,没有证明DNA是主要的遗传物质;艾弗里的实验设置了对照,赫尔希与蔡斯的实验存在两个实验组的相互对照;这两个实验的思路都是设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的作用。,4.(2016四川资阳期末)肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验,是探究遗传物质的经典实验。下列有关叙述错误的是( ) A.艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是转化因子 B.噬菌体侵染细菌实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA C.将R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠体内,R型细菌向S型细菌发生了转化,转化的原理是基因重组 D.用含32P的肉汤培养基培养T2噬菌体能获得DNA被32P标记的T2噬菌体,D,解析:艾弗里的肺炎双球菌转化实验将S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质分离开,单独的、直接的观察它们各自的作用,从而证明了DNA是转化因子;由于在噬菌体侵染细菌的实验中,只有DNA进入细菌体内,从而证明了噬菌体的遗传物质是DNA;R型细菌向S型细菌发生了转化的原因是S型细菌的DNA进入R型细菌,发生了广义上的基因重组;由于T2噬菌体没有细胞结构,不能独立生活,所以用含32P的肉汤培养基培养T2噬菌体不能获得DNA被32P标记的T2噬菌体。,考点三 生物的遗传物质,1.RNA是遗传物质的实验 (1)实验过程及结果,知识梳理 自主学习 夯实基础,RNA,(2)结论:烟草花叶病毒中 是遗传物质。,RNA,2.DNA是主要的遗传物质连线,答案：,【深挖教材】 为什么说DNA是主要的遗传物质? 提示:有细胞结构生物的遗传物质是DNA,无细胞结构的生物(即病毒)的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数的生物的遗传物质是DNA,只有极少数生物的遗传物质是RNA,因而DNA是主要的遗传物质。,重点透析 剖析考点 拓展深化,探究遗传物质的方法 (1)探究思路 若探究哪种物质是遗传物质设法将物质分开,单独看作用。 若探究未知病毒遗传物质是DNA还是RNA利用酶的专一性,处理后,观察其作用。 (2)探究方法 分离提纯法:艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验,缺点是物质纯度不能保证100%。 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与蛋白质区分开。,病毒重组法:烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。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。 酶解法:利用酶的专一性,如加入DNA水解酶,将DNA水解,观察起控制作用的物质是否还有控制作用,若“是”则其遗传物质不是DNA,若“否”则其遗传物质可能是DNA。,1.(2016安徽蚌埠期末)下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述,正确的是( ) A.所有生物的遗传物质都是DNA B.真核生物、原核生物、部分病毒的遗传物质是DNA,少部分病毒的遗传物质是RNA C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,除此之外的其他生物的遗传物质是RNA D.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA,其他生物的遗传物质是RNA,题组一,生物遗传物质的判断及分析,B,题组例练 分类例练 提炼方法,解析:除了少数病毒的遗传物质是RNA,其余生物的遗传物质均为DNA,所以说DNA是绝大多数生物的遗传物质。,2.(2016江西丰城期末)烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但两者致病病斑不同,如图所示。下列说法中不正确的是( ) A.a过程表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶, 结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用 B.b过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶,结果说明其有侵染作用 C.c、d过程表示用TMV外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶,结果说明该“杂种病毒”有侵染作用,表现病症为感染车前草病毒症状,并能从中分离出车前草病毒 D.该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质,蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质,题组二,遗传物质的探究,D,解析:a过程中烟叶没有出现病斑,表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶,TMV的蛋白质外壳没有侵染作用;b过程中烟叶出现病斑,表示用HRV的RNA单独接种烟叶,其有侵染作用;c、d过程表示用TMV外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶出现病斑,并能从中分离出车前草病毒,说明该“杂种病毒”有侵染作用,表现病症为感染车前草病毒症状;该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质,不能证明蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质。,3.下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤,请将其补充完整。 (1)实验目的:略。 (2)材料用具:显微注射器,该流感病毒的核酸提取液,猪胚胎干细胞,DNA水解酶和RNA水解酶等。 (3)实验步骤: 第一步:把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组, 。 第二步:取等量的猪胚胎干细胞分成三组,用显微镜注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。 第三步:将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间,然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品,检测是否有该流感病毒产生。 (4)请预测结果及结论: ; 。 若A、B、C三组均出现该流感病毒,则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。,解析:病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的,核酸是遗传物质,核酸包括DNA和RNA两类,根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知,实验中分别利用DNA水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液,然后再注射到猪胚胎干细胞中培养,由于酶具有专一性,可根据培养后是否检测到该流感病毒来判断其核酸类型。,答案: (3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液,C组不做处理 (4)若A、C两组出现该流感病毒,B组没有出现,则该流感病毒的遗传物质是RNA 若B、C两组出现该流感病毒,A组没有出现,则该流感病毒的遗传物质是DNA,构建知识网络 强化答题语句,知识网络,填充: / / / / /,DNA,RNA,DNA,DNA,RNA,要语强记,1.转化实验的两个结论 (1)格里菲思实验的结论:加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”。 (2)艾弗里实验的结论:DNA才是使R型细菌产生稳定性变化的物质,即DNA是遗传物质。 2.侵染实验的两次标记 (1)第一次标记:标记大肠杆菌,分别用含35S和32P的培养基培养大肠杆菌。 (2)第二次标记:标记噬菌体,分别用含35S和32P的大肠杆菌培养噬菌体。 3.证明遗传物质实验的一个思路 设法将DNA和蛋白质区分开,单独地、直接地观察它们各自的作用。 4.关于遗传物质的三个问题 (1)真核生物和原核生物的遗传物质一定是DNA。 (2)病毒的遗传物质是DNA或RNA。 (3)绝大多数生物的遗传物质是DNA,因此DNA是主要的遗传物质。,