DNA是主要的遺傳物質(zhì)半成品PPT課件

DNA是主要的遺傳物質(zhì),返回目錄,返回目錄,1人類對遺傳物質(zhì)的探索過程(),考綱要求,知識梳理一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗1兩種類型的肺炎雙球菌比較,返回目錄,有,光滑,有,無,粗糙,無,2.格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗(2)結(jié)論：_。,返回目錄,不死亡,死亡，分離出S型活細菌,不死亡,死亡，分離出S型活細菌,加熱殺死的S型菌中必然存在某種“轉(zhuǎn)化因子”將R型活細菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細菌,3艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗(1)實驗過程及結(jié)果(2)結(jié)論：_。(3)實驗中設置DNADNA酶這組實驗目的是什么？_。,返回目錄,R型菌和S型菌,R型菌,R型菌,R型菌,使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)是DNA，而不是蛋白質(zhì)、多糖及DNA的水解產(chǎn)物,對照說明只加DNA組的結(jié)論，DNA基本構(gòu)成成分不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,二、噬菌體侵染細菌的實驗1實驗方法：_法。2實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌DNA內(nèi)部蛋白質(zhì)活細胞寄生細菌不能,返回目錄,放射性同位素標記,.,7,T2噬菌體的特點,是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒頭部和尾部的外殼是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，頭部內(nèi)含有DNA在自身遺傳物質(zhì)的指導下進行繁殖,原料來自大腸桿菌子代噬菌體從宿主細胞裂解釋放。,噬菌體,大腸桿菌,.,8,1、實驗設計思路：,3、實驗過程：,把蛋白質(zhì)和DNA區(qū)分開，直接地、單獨地觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用,(1)標記細菌,細菌+含35S的培養(yǎng)基細菌+含32P的培養(yǎng)基,含35S的細菌,含32P的細菌,(2)標記噬菌體,噬菌體+含35S的細菌噬菌體+含32P的細菌,含35S的噬菌體含32P的噬菌體,(3)噬菌體侵染細菌,含35S的噬菌體+細菌含32P的噬菌體+細菌,:上清液放射性很高,沉淀物放射性很低:上清液放射性很低,沉淀物放射性很高,2、實驗方法：放射性同位素標記法,二.噬菌體侵染細菌的實驗,.,9,噬菌體侵染細菌的動態(tài)過程：,侵入別的細菌,合成,組裝,釋放,吸附,動畫,首先，噬菌體的尾端吸附在細菌的表面,侵入,然后，噬菌體通過尾軸把DNA全部注進細菌體內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼則留在細菌體外，不起作用。,噬菌體的DNA在細菌體內(nèi)，使細胞本身的DNA解體，同時利用細菌的化學成分合成噬菌體自身的DNA和蛋白質(zhì)，,這些新合成的DNA和蛋白質(zhì)外殼組裝出很多個與親代一模一樣的子代噬菌體。,最后，這些噬菌體由于細菌的解體而被釋放出來，再去侵染其他的細菌。,.,10,標記侵染攪拌離心，檢測,.,11,噬菌體比大腸桿菌輕,4、噬菌體侵染細菌實驗的檢測結(jié)果：,上清液：沉淀物：,噬菌體,細菌,(外殼),(被注入的DNA),蛋白質(zhì),DNA,有放射性,無,無,有放射性,上清液“放射性很高”沉淀物“放射性很高”？,沉淀物也有放射性,上清液也有放射性,分離不完全(噬菌體蛋白質(zhì)外殼),釋放出來的、未侵染的噬菌體,/釋放的/未侵染的),.,12,導思：噬菌體與細菌混合后，要進行攪拌并離心，攪拌和離心的作用分別是什么？(請翻閱教材必修2P45“噬菌體侵染細菌的實驗”),返回目錄,.,14,如果你是科學家，請設計實驗證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？,背景知識：煙草花葉病毒TMV是由RNA和蛋白質(zhì)組成的，在感染煙草時，會出現(xiàn)致病斑。,課堂延伸,.,15,煙草花葉病毒不含DNA，只有RNA和蛋白質(zhì)，其遺傳物質(zhì)是什么？,煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,思路:煙草花葉病毒的RNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開，直接地、單獨地去觀察他們各自的作用，從而判斷誰才是遺傳物質(zhì),僅RNA能使煙草產(chǎn)生原樣病斑僅蛋白質(zhì)能使煙草產(chǎn)生原樣病斑RNA和蛋白質(zhì)都能使煙草產(chǎn)生原樣病斑,若出現(xiàn)結(jié)果則僅RNA是遺傳物質(zhì)；若出現(xiàn)結(jié)果則僅蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)；若出現(xiàn)結(jié)果則RNA和蛋白質(zhì)都是遺傳物質(zhì),預測結(jié)果：（現(xiàn)象）,提出問題：,作出假設：,設計實驗：,課題：探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？,得出結(jié)論：,.,16,實驗探究,結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì),.,17,分離,分離,重組,重組,感染,新的病毒,產(chǎn)生哪種病毒？,.,18,RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,四.煙草花葉病毒重建實驗,.,19,細胞結(jié)構(gòu)生物,原核生物真核生物,遺傳物質(zhì)是DNA,非細胞結(jié)構(gòu)生物,遺傳物質(zhì)是RNA,只含DNA的病毒：只含RNA的病毒：,生物,總結(jié),4、由于大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。但肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗只能證明DNA是遺傳物質(zhì)。,3、在只含RNA的少數(shù)病毒（煙草花葉病毒、HIV、SARS、流感、禽流感）中，RNA才作為遺傳物質(zhì)。,2、凡是具有細胞結(jié)構(gòu)的生物，既有DNA，又有RNA，遺傳物質(zhì)是DNA,1、一切生物的遺傳物質(zhì)是核酸,.,20,4、噬菌體侵染細菌的實驗中，在細菌內(nèi)合成子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼DNA可以指導蛋白質(zhì)的合成。,1、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，對S菌加熱處理，DNA仍具有生物活性DNA分子結(jié)構(gòu)具有相對穩(wěn)定性。,2、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，R型細菌可以轉(zhuǎn)化生成S型細菌DNA可以發(fā)生可遺傳的變異。,3、噬菌體侵染細菌的實驗中，DNA在親代與子代噬菌體中具有連續(xù)性DNA可以發(fā)生復制，由親代傳遞給子代。,能產(chǎn)生可遺傳變異,具有相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),能自我復制,使親子代具有一定的連續(xù)性,能指導蛋白質(zhì)合成，從而控制生物的性狀,作為遺傳物質(zhì)所必須具備的特點:,能貯存大量的遺傳信息,網(wǎng)絡構(gòu)建,返回目錄,基礎自測判斷正誤，對的打“”，錯的打“”。12012山東卷噬菌體增殖需要細菌提供模板、原料和酶。()解析噬菌體是以噬菌體的DNA為模板，以細菌提供的脫氧核苷酸和氨基酸為原料，并在細菌提供的酶、能量和場所的條件下形成子代噬菌體。22012重慶卷噬菌體能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖，使該細菌裂解。()解析噬菌體沒有細胞結(jié)構(gòu)，不能以二分裂的方式進行增殖，而是在寄主菌體內(nèi)合成核酸和蛋白質(zhì)外殼后，組裝、釋放，使細菌裂解。,返回目錄,32012江蘇卷煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。()解析煙草花葉病毒感染煙草實驗說明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，而不能說明所有病毒的遺傳物質(zhì)都是RNA，比如噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。,返回目錄,4在噬菌體侵染細菌的實驗中，分別用35S和32P標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，進行長時間的保溫培養(yǎng)。()解析噬菌體侵染細菌實驗中，用標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌時，需要進行適當時間的保溫，時間過長可導致菌體裂解死亡、子代噬菌體釋放，使上清液中因含有大量子代噬菌體出現(xiàn)高放射性而造成實驗結(jié)果有誤差。,返回目錄,520世紀初期，人們?nèi)云毡檎J為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)是因為蛋白質(zhì)比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復制。()解析與蛋白質(zhì)相比DNA更耐高溫，故DNA的熱穩(wěn)定性大于蛋白質(zhì)，另外蛋白質(zhì)也不能自我復制。,返回目錄,考點一肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的分析1肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗,返回目錄,返回目錄,2.S型菌和R型菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)(1)加熱殺死的S型細菌，其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)被破壞。DNA在加熱過程中，雙螺旋解開、氫鍵被打斷，但緩慢冷卻時，其結(jié)構(gòu)可以得到恢復。(2)S型細菌遺留下的DNA片段中，包含有控制莢膜形成的基因，這些片段從S型細菌中釋放出來，被一些R型細菌所攝取，進入R型細菌中，整合進入R型細菌的基因組中，使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌。,返回目錄,(3)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是外源DNA與受體細胞DNA之間的重組，使受體細胞獲得了新的遺傳信息。因此，轉(zhuǎn)化作用可以看成廣義上的基因重組。(4)一般情況下，轉(zhuǎn)化的效率很低，只有少部分R型細菌被轉(zhuǎn)化為S型細菌，但是S型細菌的繁殖速度很快。,返回目錄,例12011廣東卷艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，結(jié)果如下表。從表可知(),返回目錄,A不能證明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子B說明S型菌的莢膜多糖有酶活性C和說明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子D說明,返回目錄,答案C解析、組：RS型菌的蛋白質(zhì)/莢膜多糖，只長出R型菌，說明蛋白質(zhì)/莢膜多糖不是轉(zhuǎn)化因子。組：RS型菌的DNA，結(jié)果既有R型菌又有S型菌，說明DNA可以使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌；組：用DNA酶將DNA水解，結(jié)果只長出R型菌，說明DNA的水解產(chǎn)物不能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，從一個反面說明了只有DNA才能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，故C正確。,返回目錄,點評S型菌的DNADNA水解酶R型活細菌只有R型細菌，從另一個角度進一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，同時也證明DNA的水解產(chǎn)物脫氧核苷酸不是遺傳物質(zhì)，但這不是該實驗的實驗目的。,返回目錄,變式題2013皖南八校聯(lián)考已知R型細菌無毒性，S型細胞有毒性，兩次注射間隔的時間適宜，分析表格中信息，下列有關實驗推理錯誤的是(),返回目錄,AR型細菌可以作為S型細菌的疫苗B死的S型細菌雖然不具有致病性，但仍保留有抗原性C甲組小鼠第二次注射后，小鼠體內(nèi)能分離出R型菌和S型菌D乙組小鼠第一次注射后，小鼠體內(nèi)存在著針對S型菌的抗體和記憶細胞,返回目錄,答案C解析S型菌是有毒性的，注射后一般會導致小鼠死亡，由甲組的兩次注射結(jié)果可知，注射R菌后再注射S菌，小鼠存活，說明小鼠已有了抗性，R型菌無毒，可以作為S型細菌的疫苗，A項推理正確；由乙組實驗可知，死的S型細菌雖然不具有致病性，但仍保留有抗原性，注射后會使小鼠產(chǎn)生相應的抗體，B項推理正確；由于免疫作用，免疫系統(tǒng)會將外來異物清除，C項推理錯誤；乙組小鼠第一次注射后，小鼠體內(nèi)存在著針對S型菌的抗體和記憶細胞，導致第二次注射活的S型菌，小鼠仍能存活，D項推理正確。,返回目錄,考點二噬菌體侵染細菌實驗的分析1實驗結(jié)果中放射性分布的分析(1)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中含有放射性的原因。保溫時間過短，有一部分噬菌體未侵入大腸桿菌細胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機分離，這一段時間保溫時間過長，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中，也會使上清液的放射性升高。,返回目錄,(2)用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上沉淀物中不含放射性，但可能由于攪拌不充分，有少量35S的噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。,返回目錄,2與肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗的比較,返回目錄,例22012淮北模擬生物興趣小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細菌實驗，下列有關分析不正確的是()A理論上，b中不應具有放射性Bb中含放射性的高低，與過程中攪拌是否充分有關C若b中含有放射性，說明與過程中培養(yǎng)時間的長短有關D上述實驗過程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì),返回目錄,圖6171,答案C解析用35S只能標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，而噬菌體侵染細菌時，其蛋白質(zhì)外殼只能留在細菌的細胞外。攪拌的目的是使吸附在細菌細胞外的噬菌體及蛋白質(zhì)外殼與細菌分離，離心是讓上清液中析出噬菌體顆粒，沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。因此，攪拌越充分，蛋白質(zhì)外殼與細菌分離得越徹底，b中放射性越低，如果使蛋白質(zhì)外殼與細菌徹底分離，則b中不含放射性，故A、B都正確；上述實驗并沒有“示蹤”DNA在遺傳中的作用，因此不能證明DNA是遺傳物質(zhì)，故D正確；b中理論上不含放射性，與過程中培養(yǎng)時間的長短無關，故C錯誤。,返回目錄,點評解答此題的關鍵：一是明確35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，32P標記的是噬菌體的核酸(DNA)；二是明確攪拌的目的是使吸附在細菌細胞外的噬菌體及蛋白質(zhì)外殼與細菌分離，離心是讓上清液中析出噬菌體顆粒，沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。所以攪拌離心后噬菌體的蛋白質(zhì)外殼存在于上清液中，而大腸桿菌細胞內(nèi)增殖的子代噬菌體(連同作為模板的親代DNA)與大腸桿菌一起存在于沉淀物中。,返回目錄,探究：如果圖中的噬菌體用15N標記，則攪拌離心后，測得放射性的部位是哪里？用15N標記的噬菌體含有放射性的物質(zhì)是蛋白質(zhì)和DNA，即位于上清液和沉淀物中。,返回目錄,變式題1有人試圖通過實驗來了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些過程，設計實驗如圖6172：一段時間后，檢測子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表對結(jié)果的預測中，最可能發(fā)生的是(),返回目錄,圖6172,返回目錄,答案D解析病毒侵染細胞時，蛋白質(zhì)外殼留在外面，只有核酸注入細胞，由圖可知，病毒先在含32P的宿主細胞1中培養(yǎng)(其DNA被32P標記)，然后轉(zhuǎn)移到含35S的宿主細胞2中培養(yǎng)。病毒復制自身的遺傳物質(zhì)所用的原料中有宿主細胞2的31P(不具放射性)，也有自身核酸(含32P)，故子代病毒的核酸大多含31P，少數(shù)含32P；病毒合成的蛋白質(zhì)外殼所用的原料都是宿主細胞2的，故全被35S標記。,返回目錄,變式題22012南京模擬“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”和“噬菌體侵染細菌實驗”能夠說明遺傳物質(zhì)應具備的一些特點，有關分析正確的是(),返回目錄,返回目錄,答案A解析加熱后蛋白質(zhì)變性，細菌死亡，但是DNA仍具有轉(zhuǎn)化功能，因此可證明DNA的分子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，故A正確；進入大腸桿菌細胞內(nèi)的只有噬菌體的DNA，但是產(chǎn)生的子代噬菌體卻具有與親代相同的蛋白質(zhì)外殼，說明DNA能指導蛋白質(zhì)的合成，故B錯誤；用32P標記親代噬菌體的DNA，但產(chǎn)生的部分子代噬菌體也具有放射性，說明DNA在親子代之間具有連續(xù)性，故C錯誤；將S型菌的DNA與R型菌一起培養(yǎng)，有S型菌生成，說明控制莢膜形成的遺傳信息儲存在DNA中，