高中生物 第三章 基因的本質(zhì) 第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)課件 新人教版必修2.ppt

第1節(jié)dna是主要的遺傳物質(zhì) 第3章基因的本質(zhì) 學(xué)習(xí)導(dǎo)航1 閱讀教材 了解人類對(duì)遺傳物質(zhì)的早期猜測(cè) 2 結(jié)合教材圖文 分析肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 3 結(jié)合教材圖3 6 分析噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論 4 歸納dna是生物主要的遺傳物質(zhì) 重難點(diǎn)擊1 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 2 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 課堂導(dǎo)入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 正是生物的遺傳特性 才使生物界的物種能夠保持相對(duì)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) 一 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 當(dāng)堂檢測(cè) 二 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 內(nèi)容索引 三 生物的遺傳物質(zhì) 一 肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 基礎(chǔ)梳理 1 對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)20世紀(jì)20年代 大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為是生物體的遺傳物質(zhì) 20世紀(jì)30年代 人們認(rèn)識(shí)到的重要性 但是認(rèn)為是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)仍占主導(dǎo)地位 2 肺炎雙球菌類型 蛋白質(zhì) dna 蛋白質(zhì) 光滑 粗糙 有 無 3 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 格里菲思的實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象 不死亡 死亡 s型活細(xì)菌 不死亡 死亡 s型活細(xì)菌 2 結(jié)論 加熱殺死的s型細(xì)菌中含有某種 將r型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為s型活細(xì)菌 轉(zhuǎn)化因子 4 體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 艾弗里的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及現(xiàn)象 2 結(jié)論 是使r型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì) r型菌 s型菌 dna 格里菲思將加熱殺死的s型細(xì)菌與r型活細(xì)菌混合后 注射到小鼠體內(nèi) 小鼠死亡 并從死亡小鼠體內(nèi)分離到了活的s型菌 請(qǐng)分析 1 已知在80 100 溫度范圍內(nèi) 蛋白質(zhì)將失去活性 dna的結(jié)構(gòu)也會(huì)被破壞 但當(dāng)溫度降低到55 左右時(shí) dna的結(jié)構(gòu)會(huì)恢復(fù) 但蛋白質(zhì)卻不能恢復(fù) 由此我們可以推斷 在格里菲思的實(shí)驗(yàn)中 加熱殺死的s型細(xì)菌中的 轉(zhuǎn)化因子 應(yīng)該是哪種物質(zhì) 答案是dna 問題探究 答案 答案r型細(xì)菌被小鼠的免疫系統(tǒng)所殺滅 1 從免疫學(xué)角度解釋曲線ab段下降的原因是什么 答案加熱殺死的s型細(xì)菌的dna將r型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為s型活細(xì)菌 2 s型活細(xì)菌是怎樣產(chǎn)生的 2 研究表明 小鼠體內(nèi)的兩種細(xì)菌含量變化如圖所示 答案有毒的s型細(xì)菌在小鼠體內(nèi)增殖 導(dǎo)致小鼠的免疫力降低 r型細(xì)菌 s型細(xì)菌數(shù)量都增加 3 s型細(xì)菌是有毒性的 據(jù)此推測(cè)曲線bc段上升的原因是什么 答案 知識(shí)整合 加熱殺死的s型細(xì)菌和r型活細(xì)菌一起注射到小鼠體內(nèi)時(shí) 開始時(shí)r型細(xì)菌被小鼠的免疫系統(tǒng)所殺滅 數(shù)量下降 隨著s型細(xì)菌的dna將r型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為s型活細(xì)菌 s型活細(xì)菌逐漸增多 毒性導(dǎo)致小鼠的免疫力降低 r型細(xì)菌 s型細(xì)菌數(shù)量都增加 解析蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性較dna差 且不能復(fù)制 故選c項(xiàng) 其他選項(xiàng)所述的蛋白質(zhì)的特點(diǎn) 與遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的特征一致 可作為判斷為遺傳物質(zhì)的理由 拓展應(yīng)用 1 探索遺傳物質(zhì)的過程是漫長(zhǎng)的 直到20世紀(jì)初期 人們?nèi)云毡檎J(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì) 當(dāng)時(shí)人們作出判斷的理由不包括a 不同生物的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上存在差異b 蛋白質(zhì)與生物的性狀密切相關(guān)c 蛋白質(zhì)比dna具有更高的熱穩(wěn)定性 并且能夠自我復(fù)制d 蛋白質(zhì)中氨基酸的不同排列組合可以儲(chǔ)存大量遺傳信息 答案 解析 2 艾弗里及其同事用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 不能證明s型細(xì)菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子b 說明s型細(xì)菌的莢膜多糖有酶活性c 和 說明s型細(xì)菌的dna是轉(zhuǎn)化因子d 說明dna是主要的遺傳物質(zhì) 答案 解析 解析第 組實(shí)驗(yàn)說明蛋白質(zhì)和莢膜多糖與r型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為s型細(xì)菌無關(guān) a b項(xiàng)錯(cuò)誤 第 組實(shí)驗(yàn)說明dna與r型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為s型細(xì)菌有關(guān) 第 組實(shí)驗(yàn)說明dna被水解后的產(chǎn)物不能使r型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為s型細(xì)菌 c項(xiàng)正確 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(cuò)誤 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) 1 轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的r型細(xì)菌都被轉(zhuǎn)化成s型細(xì)菌 而只是小部分r型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化成s型細(xì)菌 2 加熱殺死s型細(xì)菌的過程中 其蛋白質(zhì)變性失活 但是其內(nèi)部的dna在加熱結(jié)束后隨溫度的恢復(fù)又逐漸恢復(fù)活性 3 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)結(jié)論是s型細(xì)菌體內(nèi)有 轉(zhuǎn)化因子 沒有證明 轉(zhuǎn)化因子 是dna 體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明 轉(zhuǎn)化因子 是dna 二 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 基礎(chǔ)梳理 1 實(shí)驗(yàn)者 2 實(shí)驗(yàn)方法 法 3 實(shí)驗(yàn)材料 t2噬菌體 如圖所示 赫爾希和蔡斯 放射性同位素標(biāo)記 dna 蛋白質(zhì) 4 實(shí)驗(yàn)過程 1 標(biāo)記t2噬菌體 大腸桿菌 大腸桿菌 噬菌體 噬菌體 2 侵染細(xì)菌 高 低 低 高 5 實(shí)驗(yàn)分析 1 t2噬菌體侵染細(xì)菌時(shí) 進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中 而留在外面 2 子代t2噬菌體的各種性狀是通過來遺傳的 6 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 才是真正的遺傳物質(zhì) dna 蛋白質(zhì)外殼 親代的dna dna 結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)過程分析 1 標(biāo)記噬菌體時(shí) 為什么不能直接用含35s和32p的普通培養(yǎng)基來培養(yǎng)t2噬菌體 答案噬菌體營(yíng)寄生生活 不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 問題探究 答案 2 能否用14c和18o標(biāo)記噬菌體 能否用32p和35s同時(shí)標(biāo)記噬菌體 答案不能 因?yàn)閐na和蛋白質(zhì)都含c和o 不能用32p和35s同時(shí)標(biāo)記噬菌體 3 實(shí)驗(yàn)中攪拌的目的是什么 答案目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離 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大腸桿菌 4 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 5 用35s標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌時(shí) 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 答案 1 保溫時(shí)間過短 部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi) 經(jīng)離心后分布于上清液中 2 保溫時(shí)間過長(zhǎng) 噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出子代 經(jīng)離心后分布于上清液中 6 用32p標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌時(shí) 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 知識(shí)整合 噬菌體營(yíng)寄生生活 不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 攪拌是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離 經(jīng)過離心 噬菌體顆粒到了上清液中 大腸桿菌留在沉淀物中 如果攪拌不充分 有少量35s的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面 會(huì)隨細(xì)菌離心到沉淀物中 保溫時(shí)間要適當(dāng) 時(shí)間過短 部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi) 經(jīng)離心后分布于上清液中 時(shí)間過長(zhǎng) 噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出子代 經(jīng)離心后分布于上清液中 拓展應(yīng)用 3 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噬菌體侵染大腸桿菌 的實(shí)驗(yàn) t2噬菌體專門寄生在大腸桿菌體內(nèi) 下圖中親代噬菌體已用32p標(biāo)記 a c中的方框代表大腸桿菌 下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)及病毒 細(xì)菌的敘述正確的是 a 圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的 其內(nèi)的營(yíng)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(duì)照c 噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律 而大腸桿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) 答案 解析 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(yíng)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(duì)照實(shí)驗(yàn) 大腸桿菌是原核生物 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(shí)間較長(zhǎng) 大腸桿菌裂解導(dǎo)致的 也可能是部分噬菌體的dna未侵入大腸桿菌 經(jīng)攪拌 離心到上清液中 4 如果用15n 32p 35s共同標(biāo)記噬菌體后 讓其侵染大腸桿菌 在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)中 能夠找到的標(biāo)記元素為a 在外殼中找到15n和35sb 在dna中找到15n和32pc 在外殼中找到15nd 在dna中找到15n 32p和35s 答案 解析 解析用15n 32p 35s共同標(biāo)記噬菌體 15n標(biāo)記了噬菌體的dna和蛋白質(zhì)外殼 32p標(biāo)記了噬菌體的dna 35s標(biāo)記了噬菌體的蛋白質(zhì)外殼 噬菌體侵染細(xì)菌過程中蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外面 dna進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部 在細(xì)菌中以噬菌體dna為模板 利用細(xì)菌的原料合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和dna 由于dna復(fù)制 故在子代噬菌體中能找到15n和32p標(biāo)記的dna 不能找到35s和15n標(biāo)記的蛋白質(zhì) 二看法 判斷子代噬菌體標(biāo)記情況 三 生物的遺傳物質(zhì) 3 結(jié)論 煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是 不是 2 絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 因此 是主要的遺傳物質(zhì) 基礎(chǔ)梳理 1 rna是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 1 實(shí)驗(yàn)材料 煙草花葉病毒 只由和組成 2 實(shí)驗(yàn)過程 蛋白質(zhì) rna 不感染病毒 rna 感染病毒 rna 蛋白質(zhì) dna rna dna 1 人 噬菌體 煙草花葉病毒及大腸桿菌的遺傳物質(zhì)分別是什么 答案分別是dna dna rna dna 問題探究 答案 2 下列有關(guān)遺傳物質(zhì)的敘述 哪些說法是正確的 dna是所有生物的遺傳物質(zhì) 核酸是一切生物的遺傳物質(zhì) 酵母菌的遺傳物質(zhì)主要是dna 病毒的遺傳物質(zhì)是dna或rna 艾滋病病毒的遺傳物質(zhì)是dna或rna 答案 答案磷酸 脫氧核糖 含氮堿基 3 蠶豆細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)徹底水解的產(chǎn)物有哪些 答案 知識(shí)整合 細(xì)胞生物同時(shí)含有dna和rna 其中dna是遺傳物質(zhì) 病毒只含有一種核酸 含有dna 如噬菌體 的 dna是遺傳物質(zhì) 含有rna 艾滋病病毒 煙草花葉病毒等 的 rna是遺傳物質(zhì) 拓展應(yīng)用 5 煙草花葉病毒 tmv 和車前草病毒 hrv 都能感染煙葉 但二者致病病斑不同 如圖所示 下列說法中不正確的是 a a過程表示用tmv的蛋白質(zhì)外殼感染煙葉 結(jié)果說明tmv的蛋白質(zhì)外殼沒有侵染作用b b過程表示用hrv的rna單獨(dú)接種煙葉 結(jié)果說明具有侵染作用c c d兩過程表示用tmv的外殼和hrv的rna組合成的 雜種病毒 接種煙葉 結(jié)果說明該 雜種病毒 有侵染作用 表現(xiàn)病癥為煙葉感染車前草病毒的癥狀 并能從中分離出車前草病毒d 該實(shí)驗(yàn)證明只有車前草病毒的rna是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)外殼和煙草花葉病毒的rna不是遺傳物質(zhì) 解析由于該實(shí)驗(yàn)中并沒有用煙草花葉病毒的rna侵染煙葉 因此無法證明煙草花葉病毒的rna不是遺傳物質(zhì) 答案 解析 6 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dnab 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 答案 解析 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 課堂小結(jié) dna dna rna dna 當(dāng)堂檢測(cè) 1 在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中 在培養(yǎng)有r型細(xì)菌的1 2 3 4四支試管中 依次加入從s型活細(xì)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型細(xì)菌的是 2 3 4 5 1 答案 解析 a 3和4b 1 3和4c 2 3和4d 1 2 3和4 解析2 3 4三支試管內(nèi)只有r型細(xì)菌 因?yàn)闆]有s型細(xì)菌的dna 所以都不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化 1號(hào)試管因?yàn)橛衧型細(xì)菌的dna 所以會(huì)使r型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化 但是發(fā)生轉(zhuǎn)化的r型細(xì)菌只是一部分 故試管內(nèi)仍然有r型細(xì)菌存在 2 3 4 5 1 2 在探索遺傳物質(zhì)的過程中 赫爾希和蔡斯做了t2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 下列有關(guān)敘述正確的是a 用32p 35s標(biāo)記同一組t2噬菌體的dna和蛋白質(zhì)b 該實(shí)驗(yàn)的步驟是標(biāo)記 培養(yǎng) 攪拌 離心 檢測(cè)c 用含有充足有機(jī)物的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)t2噬菌體d 該實(shí)驗(yàn)證明了dna是主要的遺傳物質(zhì) 答案 2 3 4 1 5 解析 2 3 4 1 5 解析32p 35s分別標(biāo)記不同組t2噬菌體的dna和蛋白質(zhì) a錯(cuò)誤 該實(shí)驗(yàn)先標(biāo)記噬菌體 然后用標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體 之后進(jìn)行攪拌和離心 最后檢測(cè)上清液和沉淀物的放射性 b正確 t2噬菌體只能用活的細(xì)胞培養(yǎng) 不能用培養(yǎng)基培養(yǎng) c錯(cuò)誤 該實(shí)驗(yàn)證明了dna是遺傳物質(zhì) 而不能證明dna是主要的遺傳物質(zhì) 2 3 4 1 5 3 噬菌體在繁殖過程中所利用的原料是a 細(xì)菌的核苷酸和氨基酸b 自身的核苷酸和細(xì)菌的氨基酸c 自身的核苷酸和氨基酸d 自身的氨基酸和細(xì)菌的核苷酸 答案 解析 解析噬菌體只能寄生在活的細(xì)胞中 在繁殖過程中以自己的遺傳物質(zhì)為模板 用宿主細(xì)胞的核苷酸和氨基酸作原料 進(jìn)行遺傳物質(zhì)的復(fù)制和蛋白質(zhì)外殼的合成 a正確 2 3 4 1 5 4 下列有關(guān)核酸與遺傳物質(zhì)關(guān)系的敘述 不正確的是a dna是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)b 有些生物的遺傳物質(zhì)是rnac 在真核生物中 dna和rna都是遺傳物質(zhì) 其中dna是主要的遺傳物質(zhì)d 核酸是所有生物的遺傳物質(zhì) 其中dna是主要的遺傳物質(zhì) 答案 解析 解析具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物含有dna和rna兩種核酸 但dna是遺傳物質(zhì) 病毒只含有dna或rna一種核酸 其含有的這種核酸就是該病毒的遺傳物質(zhì) 總之 大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是dna 即dna是主要的遺傳物質(zhì) 5 下圖是噬菌體侵染細(xì)菌示意圖 請(qǐng)回答下列問題 2 3 4 1 5 答案 解析 1 噬菌體侵染細(xì)菌的正確順序應(yīng)是 2 圖中d表明噬菌體侵染細(xì)菌時(shí) 留在細(xì)菌外的是 注入細(xì)菌體內(nèi)的物質(zhì)是 3 圖中e表明 4 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)得出了 是遺傳物質(zhì)的結(jié)論 bdaec 蛋白質(zhì)外殼 噬菌體dna 噬菌體復(fù)制完成 產(chǎn)生性狀完全相同的噬菌