高中生物 第四章 第一節(jié) 探索遺傳物質(zhì)的過程課件 蘇教版必修2.ppt

第四章 理解教材新知 把握熱點考向 知識點一 知識點二 考向一 考向二 應(yīng)用創(chuàng)新演練 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時跟蹤訓(xùn)練 第一節(jié) 知識點三 考向三 1 無毒性的r型活球菌和被加熱殺死的s型球菌混合后 部分r型球菌可轉(zhuǎn)化為s型活球菌 且這些s型活球菌的后代也是有毒性的s型球菌 2 構(gòu)成s型活球菌的dna 蛋白質(zhì) 多糖等物質(zhì)中 是dna使球菌的致病性發(fā)生了轉(zhuǎn)化 3 能攜帶遺傳信息 控制生物體的特定性狀 并通過細(xì)胞增殖過程 將遺傳信息傳遞給后代的物質(zhì)稱為遺傳物質(zhì) 4 在只有rna而無dna的一些病毒中 rna是遺傳物質(zhì) 5 由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是dna 所以說dna是主要的遺傳物質(zhì) 6 用放射性同位素示蹤法可探究t2噬菌體的遺傳物質(zhì) 7 dna在nacl溶液中的溶解度會隨nacl濃度的變化而改變 通過改變nacl溶液的濃度 溶解在nacl溶液中的dna會析出來 dna遇二苯胺可染成藍(lán)色 因此 二苯胺可作為鑒定dna的試劑 自讀教材 夯基礎(chǔ) 1 肺炎球菌 填表 有 有 無 無 是 2 格里菲思實驗 填空 1 實驗過程及現(xiàn)象 2 結(jié)論 無毒性的活球菌和被的有毒性的s型球菌混合后 有部分轉(zhuǎn)化為 且這種轉(zhuǎn)化是的 r型 加熱殺死 無毒性的r型球菌 有毒性的s型活球菌 可以遺傳 3 艾弗里實驗的發(fā)現(xiàn) 判斷正誤 1 使r型球菌轉(zhuǎn)化為s型球菌必須用s型球菌的完整細(xì)胞 2 構(gòu)成s型活球菌的dna 蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)中 只有dna才能使球菌的致病性發(fā)生轉(zhuǎn)化 3 作為遺傳物質(zhì) 應(yīng)不僅能攜帶遺傳信息 控制生物體的特定性狀 而且還可通過細(xì)胞增殖過程將遺傳信息傳遞給后代 1 格里菲思的實驗?zāi)茏C明dna是遺傳物質(zhì)嗎 提示 不能 2 將s型球菌的dna 蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)分別與r型球菌混合培養(yǎng) 能得到r型活球菌的是哪些組 能得到s型活球菌的是哪些組 提示 三組均能得到r型活球菌 加入dna的一組不僅能得到r型活球菌 還能得到少數(shù)s型活球菌 3 倘若再增加一組實驗 dna dna水解酶 r型活球菌 培養(yǎng)基中能否得到s型活球菌 為什么 提示 不能 因為只有dna才能使球菌的致病性發(fā)生轉(zhuǎn)化 加入dna水解酶 導(dǎo)致dna被水解破壞 此時r型球菌將不能轉(zhuǎn)化為s型活球菌 跟隨名師 解疑難 1 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗 格里菲思的實驗 1 過程及結(jié)果 2 結(jié)果分析 組說明r型球菌無毒性 組說明s型球菌有毒性 組說明加熱殺死的s型球菌已失活 組說明無毒的r型球菌已轉(zhuǎn)化為有毒的s型球菌 即s型球菌體內(nèi)含有使r型球菌轉(zhuǎn)化為s型球菌的物質(zhì) 3 結(jié)論 已被加熱殺死的s型球菌體內(nèi)含有 轉(zhuǎn)化因子 促使r型球菌轉(zhuǎn)化為s型球菌 2 艾弗里的離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗 特別提醒 兩次轉(zhuǎn)化實驗的聯(lián)系 1 所用材料相同 都是肺炎球菌 r型和s型 2 體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是基礎(chǔ) 僅說明s型球菌體內(nèi)有 轉(zhuǎn)化因子 體外轉(zhuǎn)化實驗進(jìn)一步證明 轉(zhuǎn)化因子 是dna 3 兩個轉(zhuǎn)化實驗都遵循對照原則 自讀教材 夯基礎(chǔ) 1 實驗材料及方法 填圖或填空 1 t2噬菌體的結(jié)構(gòu)及代謝特點 2 實驗方法 法 放射性同位素標(biāo)記 2 實驗過程及結(jié)論 1 實驗過程 2 實驗結(jié)論 是噬菌體的遺傳物質(zhì) dna 1 與大多數(shù)生物相比 病毒在結(jié)構(gòu)和代謝方面各有何特別之處 提示 病毒是一類分子生物 它不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu) 也不具有獨立代謝的能力 它必須營專性寄生生活 它的一切代謝活動都必須依賴寄主細(xì)胞完成 2 直接用含放射性同位素標(biāo)記的營養(yǎng)物質(zhì)配制培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體能否達(dá)到目的 如何才能獲得放射性同位素標(biāo)記的噬菌體 提示 不能 病毒營專性寄生生活 不可使用人工配制的普通培養(yǎng)基培養(yǎng) 需使用活體培養(yǎng)基 欲獲得放射性同位素標(biāo)記的噬菌體必須先用含放射性同位素的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌讓大腸桿菌帶有放射性 再讓噬菌體反復(fù)侵染大腸桿菌 方可達(dá)到目的 3 t2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗 為什么用放射性同位素35s和32p標(biāo)記 而不用14c 3h 18o 15n 提示 噬菌體由蛋白質(zhì)外殼和內(nèi)部的dna組成 s是蛋白質(zhì)特有的 p是dna特有的 故用35s標(biāo)記蛋白質(zhì) 32p標(biāo)記dna 可以把dna和蛋白質(zhì)區(qū)分開 而c h o n在蛋白質(zhì)和dna中均有 跟隨名師 解疑難 1 實驗思路及方法s是蛋白質(zhì)的特有元素 p幾乎都存在于dna分子中 用放射性同位素32p和35s分別標(biāo)記dna和蛋白質(zhì) 可以將它們分開 直接單獨去觀察它們各自的作用 3 第三步 噬菌體侵染細(xì)菌 3 實驗分析t2噬菌體的蛋白質(zhì)并沒有進(jìn)入大腸桿菌體內(nèi) 只有它的dna進(jìn)入到大腸桿菌體內(nèi) 并且不斷增殖 說明噬菌體在親代與子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是dna 親代噬菌體的各種性狀是通過dna遺傳給后代的 4 結(jié)論 1 直接證明 dna是遺傳物質(zhì) 2 間接證明 dna能夠自我復(fù)制 使前后代保持一定的連續(xù)性 dna能控制蛋白質(zhì)的生物合成 5 實驗結(jié)果中放射性分布的分析 1 用32p標(biāo)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到大腸桿菌細(xì)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 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 2 用35s標(biāo)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(xì)菌表面 隨細(xì)菌離心到沉淀物中 使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性 1 生物的遺傳物質(zhì) 判斷正誤 1 在植物細(xì)胞和動物細(xì)胞中遺傳物質(zhì)主要是dna 2 凡是含dna的生物 不論其有無rna 遺傳物質(zhì)均為dna 3 在只含有rna而無dna的一些病毒中 遺傳物質(zhì)是rna 4 正是由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是dna 故有 dna是主要的遺傳物質(zhì) 之說 2 rna是遺傳物質(zhì)的證據(jù) 填空 1 煙草花葉病毒 tmv 的實驗 煙草花葉病毒結(jié)構(gòu) 實驗過程 rna 蛋白質(zhì) 結(jié)論 控制煙草花葉病毒性狀的物質(zhì)是而不是 2 tmv 煙草花葉病毒 與hrv 車前草病毒 的病毒重建實驗 rna 蛋白質(zhì) 實驗過程 hrv hrv tmv tmv 結(jié)論 控制tmv hrv性狀的物質(zhì)是而不是 rna 蛋白質(zhì) 1 遺傳物質(zhì)是核酸但主要是dna 遺傳物質(zhì)是dna 遺傳物質(zhì)是rna 以上說法應(yīng)分別針對何種生物而言 提示 所有生物的遺傳物質(zhì)均為核酸 無核酸的朊病毒除外 其中絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是dna 凡含dna的生物 包括所有細(xì)胞生物及dna病毒 其遺傳物質(zhì)是dna 在無dna 只含rna的病毒中 rna是遺傳物質(zhì) 2 有某種新發(fā)現(xiàn)的病毒 為確認(rèn)其類型 科學(xué)家用rna水解酶處理 發(fā)現(xiàn)仍具有感染能力 而用dna酶處理時 卻喪失了感染能力 你能推測它屬于哪類病毒嗎 提示 若使用rna水解酶處理病毒 病毒仍具感染能力 表明該病毒的遺傳物質(zhì)不是rna 當(dāng)用dna酶處理病毒時 該病毒喪失感染能力 這表明該病毒的遺傳物質(zhì)應(yīng)是dna 為dna病毒 跟隨名師 解疑難 1 生物的遺傳物質(zhì)歸納 2 生物遺傳物質(zhì)化學(xué)本質(zhì)的四種常用探究方法 1 分離提純 肺炎球菌的轉(zhuǎn)化實驗 缺點是物質(zhì)純度不能保證是100 2 同位素標(biāo)記法 噬菌體侵染細(xì)菌的實驗 方法是分別標(biāo)記兩者的特有元素 將病毒的化學(xué)物質(zhì)分開 單獨 直接地觀察它們各自的作用 目的是把dna與蛋白質(zhì)區(qū)分開 3 病毒重組法 煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)驗證實驗 方法是將一種病毒的遺傳物質(zhì)與另一種病毒的蛋白質(zhì)外殼重新組合 得到雜種病毒 4 水解酶法 利用酶的專一性 控制起作用的物質(zhì) 從而判斷出起作用的物質(zhì)種類 3 探索遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗歸納 特別提醒 正是由于物質(zhì)分離提純時 純度不能保證100 所以 相對于艾弗里實驗 噬菌體侵染細(xì)菌實驗更具說服力和可信度 因蛋白質(zhì)外殼并未進(jìn)入細(xì)菌 沒有任何嫌疑 例1 2011 廣東高考改編 艾弗里和同事用r型和s型肺炎球菌進(jìn)行實驗 結(jié)果如下表 從表可知 a 不能證明s型球菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子b 說明s型球菌的莢膜多糖有酶活性c 和 說明s型球菌的dna是轉(zhuǎn)化因子d 說明dna是主要的遺傳物質(zhì) 思路點撥 精講精析 由 組相比較可知dna是s型球菌的轉(zhuǎn)化因子 再通過 組可進(jìn)一步證明dna是s型球菌的轉(zhuǎn)化因子 蛋白質(zhì) 多糖以及dna水解產(chǎn)物都不是s型球菌的轉(zhuǎn)化因子 a錯誤 c正確 從表中不能得出b項的結(jié)論 表中信息不能說明dna是s型球菌的主要遺傳物質(zhì) d錯誤 答案 c 1 在格里菲思的實驗中 分別用活的s型和r型球菌注射小鼠形成對照 加熱殺死的s型球菌單獨注射和與r型活球菌混合注射形成對照 在艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗中 dna 蛋白質(zhì) 多糖等物質(zhì)之間形成對照 而dna與dna酶處理產(chǎn)物之間也形成對照 2 加熱殺死s型球菌的過程中 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)其活性 3 r型球菌轉(zhuǎn)化成s型球菌的實質(zhì)是s型球菌的dna與r型球菌dna實現(xiàn)重組從而表現(xiàn)出s型球菌的性狀 例2 2011 江蘇高考 關(guān)于 噬菌體侵染細(xì)菌的實驗 的敘述 正確的是 a 分別用含有放射性同位素35s和放射性同位素32p的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體b 分別用35s和32p標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌 進(jìn)行長時間的保溫培養(yǎng)c 用35s標(biāo)記噬菌體的侵染實驗中 沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致d 32p 35s標(biāo)記的噬菌體侵染實驗分別說明dna是遺傳物質(zhì) 蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 思路點撥 精講精析 a項錯誤 噬菌體營寄生生活 不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng) b項錯誤 保溫時間不能過長 若保溫時間太長則可能有含32p的子代噬菌體釋放出來 離心后存在于上清液中 導(dǎo)致上清液中也能檢測到放射性 c項正確 35s標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì) 理論上應(yīng)存在于上清液中 但可能因攪拌不充分而使部分噬菌體仍吸附在細(xì)菌表面 離心后存在于沉淀物中 d項錯誤 本實驗可說明dna是遺傳物質(zhì) 但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 答案 c 例3 科學(xué)家從煙草花葉病毒 tmv 中分離出a b兩個不同品系 它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同 下列4組實驗 見下表 中 不可能出現(xiàn)的結(jié)果是 a 實驗 b 實驗 c 實驗 d 實驗 思路點撥 精講精析 煙草花葉病毒是rna病毒 遺傳特性是由rna決定的 實驗 組合病毒的遺傳物質(zhì)是b型tmv的rna 所以分離出的病毒類型應(yīng)該是b型 答案 c 1 設(shè)計并分析病毒拆合與雜交實驗 確認(rèn)相應(yīng)病毒的遺傳物質(zhì) 2 選擇適宜材料 進(jìn)行dna粗提取與鑒定實驗 典例剖析 下圖為 dna的粗提取與鑒定 實驗裝置 1 實驗材料選用雞血細(xì)胞液 而不用雞全血 主要原因是雞血細(xì)胞液中有較高含量的 2 在圖a所示的實驗步驟中加蒸餾水的目的是 通過圖b所示的步驟取得濾液 再在溶液中加入2mol l的nacl溶液的目的是 圖c所示實驗步驟中加蒸餾水的目的是 3 為鑒定實驗所得絲狀物的主要成分是dna 可滴加 溶液 結(jié)果在水浴加熱的條件下發(fā)生溶液變藍(lán)的現(xiàn)象 解析 圖a b c所示為 dna的粗提取與鑒定 實驗的三個關(guān)鍵步驟 圖a通過添加蒸餾水 血細(xì)胞與蒸餾水相混合而使血細(xì)胞處于極度低滲的環(huán)境之中 細(xì)胞因大量吸水而導(dǎo)致最終破裂 并釋放出胞內(nèi)物 圖b通過紗布過濾使血細(xì)胞釋放出的dna濾入收集的濾液中 將大量膠狀物濾出 再在濾液中加入2mol l的nacl溶液使dna的溶解度增加 溶于nacl溶液 圖c在dna濃鹽溶液中加入蒸餾水 大量 可使溶液的nacl濃度降至較低 由于dna在較低濃度的nacl溶液中溶解度很低 在0 14mol l的nacl溶液中溶解度最低 濃度再小則dna溶解度將增大 可使dna低滲析出 經(jīng)過濾等手段可以收集到dna dna與二苯胺發(fā)生藍(lán)色反應(yīng) 可作為dna鑒定的方法 答案 1 dna 2 使血細(xì)胞破裂使濾液中的dna溶于濃鹽溶液使dna析出 3 二苯胺 歸納拓展 dna的粗提取與鑒定1 實驗原理 1 dna在不同濃度氯化鈉溶液中的溶解度不同 其變化曲線如右圖 2 dna不溶于酒精溶液 但細(xì)胞中的其他某些物質(zhì)可以溶于酒精溶液 據(jù)此可提取含雜質(zhì)較少的dna 2 實驗材料凡含細(xì)胞核的材料均可用于提取dna 哺乳動物成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核 不適宜作本實驗材料 雞的紅細(xì)胞含較多dna 適宜作本實驗材料 3 實驗流程 1 提取血細(xì) 2 溶解核內(nèi)dna 濾液 2mol l的nacl溶液40ml 玻璃棒沿一個方向攪拌 4 濾取含dna的黏稠物 用多層紗布過濾 含dna的黏稠物留在紗布上 6 過濾含dna的2mol lnacl溶液 用2層紗布過濾 濾液中含dna 7 提取含雜質(zhì)較少的dna 上述濾液 冷卻的體積分?jǐn)?shù)95 的酒精50ml 緩慢攪拌 出現(xiàn)含雜質(zhì)較少的絲狀物 用玻璃棒將絲狀物卷起 8 dna鑒定 4 實驗歸納 1 加入抗凝劑的