高中生物 第2章 遺傳信息傳遞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 第5課時 dna貯存遺傳信息(ⅰ)課件 北師大版必修2

第5課時DNA貯存遺傳信息 第2章遺傳信息傳遞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 目標(biāo)導(dǎo)讀1 結(jié)合教材圖文 概述肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程 2 分析教材圖2 23 理解噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)過程 3 結(jié)合教材圖文 了解煙草花葉病毒的重建實(shí)驗(yàn) 認(rèn)識到RNA也是遺傳物質(zhì) 重難點(diǎn)擊三組經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的原理及實(shí)驗(yàn)分析 一肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 三RNA也是遺傳物質(zhì) 二T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 內(nèi)容索引 當(dāng)堂檢測 一肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 為了證明DNA和蛋白質(zhì)在遺傳中的作用 格里菲斯和艾弗里以肺炎雙球菌為實(shí)驗(yàn)對象 分別做了體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 請分析實(shí)驗(yàn)過程 歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1 肺炎雙球菌的特點(diǎn) 無 有 小而粗糙 無 2 格里菲斯的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1 a組實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明S型細(xì)菌 有 無 毒性 b組實(shí)驗(yàn)說明R型細(xì)菌毒性 c組實(shí)驗(yàn)說明加熱殺死的S型細(xì)菌毒性 有 無 無 2 d組實(shí)驗(yàn)中小鼠死亡 從死亡的小鼠體內(nèi)分離出了S型細(xì)菌 它是怎樣產(chǎn)生的 答案 答案S型細(xì)菌中的某種物質(zhì)把R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為了S型活細(xì)菌 3 格里菲斯的推論 加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)含有某種 轉(zhuǎn)化因子 能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 4 格里菲斯實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明具體哪種物質(zhì)是轉(zhuǎn)化因子 答案 答案格里菲斯實(shí)驗(yàn)表明 S型細(xì)菌含有能讓R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的 轉(zhuǎn)化因子 但該種轉(zhuǎn)化因子是何種物質(zhì)還不明確 3 肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 1 設(shè)計思路 將提純的S型活細(xì)菌的DNA 蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)分別加入到含有R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中 單獨(dú)研究它們各自的功能 2 實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果 甲 乙 丁三組實(shí)驗(yàn)對照說明 DNA是轉(zhuǎn)化因子 蛋白質(zhì)等其 他物質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子 細(xì)菌出現(xiàn) 沒有S型 型細(xì)菌 出現(xiàn)了S 細(xì)菌出現(xiàn) 沒有S型 細(xì)菌出現(xiàn) 沒有S型 丙組實(shí)驗(yàn)的目的是什么 答案 答案證實(shí)DNA的分解產(chǎn)物不是轉(zhuǎn)化因子 從反面證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì) 現(xiàn)代研究表明 轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R型細(xì)菌的DNA中 即實(shí)現(xiàn)了基因的重新組合 使R型細(xì)菌表達(dá)出莢膜的性狀 變成了S型細(xì)菌 小貼士 比較格里菲斯和艾弗里的實(shí)驗(yàn) 1 某研究人員模擬肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行了以下4個實(shí)驗(yàn) S型細(xì)菌的DNA DNA酶 加入R型細(xì)菌 注射入小鼠 R型細(xì)菌的DNA DNA酶 加入S型細(xì)菌 注射入小鼠 R型細(xì)菌 DNA酶 高溫加熱后冷卻 加入S型細(xì)菌的DNA 注射入小鼠 S型細(xì)菌 DNA酶 高溫加熱后冷卻 加入R型細(xì)菌的DNA 注射入小鼠 1 以上四個實(shí)驗(yàn)小鼠的存活情況依次是 答案 存活 死亡 存活 存活 2 將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌相混合后 注射到小鼠體內(nèi) 小鼠死亡 則小鼠體內(nèi)S型 R型細(xì)菌含量變化情況最可能是下圖中的哪個選項(xiàng) 答案 解析 問題導(dǎo)析 問題導(dǎo)析 1 中加入了DNA酶 S型細(xì)菌的被水解 加入R型活細(xì)菌后不能轉(zhuǎn)化出S型活細(xì)菌 小鼠存活 中直接加入了S型活細(xì)菌 小鼠死亡 中 有 沒有 活細(xì)菌 會 不會 轉(zhuǎn)化出S型活細(xì)菌 與 相同 沒有活細(xì)菌 2 一開始 小鼠的免疫系統(tǒng)會殺死大多數(shù)的R型細(xì)菌 有一部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為 隨著的出現(xiàn) 小鼠的免疫系統(tǒng)逐漸被破壞 R型細(xì)菌 S型細(xì)菌數(shù)量都增加 DNA S型細(xì)菌 沒有 不會 S型細(xì)菌 返回上頁 答案 解析將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌相混合后 注射到小鼠體內(nèi) 隨著R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌 S型細(xì)菌的數(shù)量增加 R型細(xì)菌在小鼠體內(nèi)開始時大部分會被免疫系統(tǒng)消滅 隨著S型細(xì)菌增多 小鼠免疫系統(tǒng)被破壞 R型細(xì)菌數(shù)量又開始增加 返回上頁 二T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 1 結(jié)構(gòu) 由頭部和尾部組成 頭部和尾部的外殼都是由構(gòu)成的 頭部內(nèi)含有 2 特點(diǎn) 一種專門寄生在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的病毒 在宿主細(xì)胞外 有 沒有 獨(dú)立代謝能力 只能營生活 為了進(jìn)一步研究生物的遺傳物質(zhì) 赫爾希和蔡思以T2噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料 做了利用放射性同位素標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 閱讀教材P21 P22內(nèi)容 完成下面的思考 1 實(shí)驗(yàn)材料 T2噬菌體 如圖1 DNA 蛋白質(zhì) 沒有 寄生 2 實(shí)驗(yàn)原理 如圖2T2噬菌體侵染大腸桿菌后 會在 的作用下 利用 體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分 進(jìn)行大量增殖 當(dāng)噬菌體增殖到一定數(shù)量后 大腸桿菌 釋放出子代的噬菌體 大腸桿菌 遺傳物質(zhì) 裂解 3 實(shí)驗(yàn)方法 用標(biāo)記一部分噬菌體的蛋白質(zhì) 用標(biāo)記另一部分噬菌體的DNA 32P 放射性同位素標(biāo)記法 35S 自身 標(biāo)記元素分析因噬菌體蛋白質(zhì)含有硫元素而DNA沒有此元素 所以用35S標(biāo)記蛋白質(zhì) DNA含有磷元素而蛋白質(zhì)沒有此元素 所以用32P標(biāo)記DNA 因DNA和蛋白質(zhì)都含有C H O N元素 所以此實(shí)驗(yàn)不能標(biāo)記C H O N元素 小貼士 4 實(shí)驗(yàn)過程 35S 32P 35S 32P 高 很低 低 很高 5 實(shí)驗(yàn)分析 1 實(shí)驗(yàn)中能否直接用含有放射性同位素的培養(yǎng)基來培養(yǎng)噬菌體呢 答案 答案不能 噬菌體是營寄生生活的 不能直接用普通培養(yǎng)基培養(yǎng) 因此必須先用含有放射性物質(zhì)的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌 再讓噬菌體去侵染細(xì)菌 2 實(shí)驗(yàn)中攪拌的目的是使分離 離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的 離心管的沉淀物中留下 吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌 蛋白質(zhì)外殼 被感染的大腸桿菌 6 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 噬菌體的遺傳物質(zhì)是 3 結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 DNA 無 有 DNA 無 無 蛋白 質(zhì)外殼 實(shí)驗(yàn)誤差分析 1 用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌 上清液中有少量放射性的原因 保溫時間過短 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 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 也會使上清液的放射性含量升高 2 用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌 沉淀物中也有少量放射性的原因 由于攪拌不充分 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 使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性 2 1952年 赫爾希和蔡思利用同位素標(biāo)記法完成了著名的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 1 下圖中錐形瓶內(nèi)的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng) 的 答案 大腸桿菌 2 如果讓放射性同位素主要分布在圖中離心管的上清液中 則獲得該實(shí)驗(yàn)中的噬菌體的培養(yǎng)方法是 A 用含35S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體B 用含32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體C 用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌 再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體D 用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌 再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體 答案 3 用被32P標(biāo)記的噬菌體去侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌 離心后 發(fā)現(xiàn)上清液中有放射性物質(zhì)存在 這些放射性物質(zhì)的來源可能是 沒有侵入大腸桿菌的噬菌體或侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)增殖后釋放出的子代噬菌體 答案 解析 問題導(dǎo)析 問題導(dǎo)析 1 噬菌體寄生在大腸桿菌體內(nèi) 要標(biāo)記噬菌體需要首先培養(yǎng)的大腸桿菌 2 離心后上清液中主要含有噬菌體的 下層沉淀物中主要含有 要讓放射性主要分布在圖中上清液中 則需要噬菌體的被標(biāo)記 3 用被32P標(biāo)記的噬菌體去侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌 放射性主要分布在中 但如果實(shí)驗(yàn)中保溫時間 部分噬菌體沒有侵染大腸桿菌 或者保溫時間大腸桿菌裂解 部分噬菌體被釋放出來 則上清液中也可檢測到部分放射性 蛋白質(zhì)外殼 沉淀物 作標(biāo)記 被噬菌體DNA侵染的大腸桿菌 蛋白質(zhì)外殼 答案 過長 過短 返回上頁 解析 1 若要標(biāo)記噬菌體 必須先標(biāo)記大腸桿菌 再用噬菌體去侵染大腸桿菌 因?yàn)槭删w只能寄生在活細(xì)胞中 不能用培養(yǎng)液直接培養(yǎng)噬菌體 2 若在上清液中放射性較高說明用35S標(biāo)記了蛋白質(zhì)外殼 若在沉淀物中放射性較高 則說明用32P標(biāo)記了DNA 3 用32P標(biāo)記噬菌體后 沉淀物中放射性較高 若上清液中也有少量放射性物質(zhì) 可能的原因是 存在沒有侵入大腸桿菌的噬菌體或侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)增殖后釋放出的子代噬菌體 返回上頁 三RNA也是遺傳物質(zhì) 1 證明RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)1957年科學(xué)家富蘭克林 科瑞特做了煙草花葉病毒的重建實(shí)驗(yàn) 過程如圖 1 煙草花葉病毒含有的核酸只有 沒有 RNA DNA 2 如果只用煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)去感染煙草 煙草 會 不會 出現(xiàn)病斑 如果用煙草花葉病毒的RNA去感染煙草 煙草 會 不會 出現(xiàn)病斑 3 利用不同種類的蛋白質(zhì)和核酸進(jìn)行重建的雜種病毒去感染煙草 煙草出現(xiàn)的病斑類型總是和提供的病毒一致 4 此實(shí)驗(yàn)說明 生物體中的核酸只有RNA時 是遺傳物質(zhì) 不會 會 RNA RNA 2 綜合肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)和煙草花葉病毒的重建實(shí)驗(yàn) 我們可以得出 絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 只含有RNA和蛋白質(zhì)的病毒的遺傳物質(zhì)是 所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì) 3 遺傳物質(zhì)的特點(diǎn) 1 分子結(jié)構(gòu)具有 2 能夠 保持親子代遺傳信息的連續(xù)性 3 決定生物體的 控制生命的過程 4 能夠產(chǎn)生 DNA RNA 相對的穩(wěn)定性 自我復(fù)制 性狀 新陳代謝 可遺傳的變異 生物體內(nèi)核酸的種類及遺傳物質(zhì)的判別 3 回答下列有關(guān)遺傳物質(zhì)的問題 1 人 噬菌體 煙草花葉病毒及根瘤菌的遺傳物質(zhì)分別是 答案 DNA DNA RNA DNA 2 下列有關(guān)遺傳物質(zhì)的敘述 正確的是A DNA是所有生物的遺傳物質(zhì)B 真核生物的DNA都以染色體為載體C 遺傳物質(zhì)在親代與子代之間傳遞性狀D 核酸是一切生物的遺傳物質(zhì) 答案 3 下列哪項(xiàng)不是蠶豆細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的載體A 染色體B 葉綠體C 線粒體D 核糖體 解析 問題導(dǎo)析 問題導(dǎo)析 1 生物體內(nèi)DNA和RNA都有或只有DNA時 遺傳物質(zhì)為 只有RNA時 遺傳物質(zhì)為 2 真核生物細(xì)胞核中的DNA都以染色體為載體 細(xì)胞質(zhì)中DNA的載體為和 遺傳物質(zhì)在親代與子代之間傳遞遺傳信息 遺傳信息控制生物體的性狀 3 蠶豆細(xì)胞為真核細(xì)胞 遺傳物質(zhì)的載體可以為染色體 葉綠體 線粒體 核糖體中的RNA 能 不能 作為遺傳物質(zhì) RNA DNA 線粒體 葉綠體 答案 不能 返回上頁 解析遺傳物質(zhì)在親代與子代之間傳遞遺傳信息 真核生物中DNA的主要載體是染色體 另外線粒體和葉綠體也是DNA的載體 返回上頁 課堂小結(jié) DNA DNA DNA RNA 當(dāng)堂檢測 1 下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述 正確的是A 格里菲斯實(shí)驗(yàn)中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因突變的結(jié)果B 格里菲斯實(shí)驗(yàn)證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)C 赫爾希和蔡思實(shí)驗(yàn)中T2噬菌體的DNA是用32P直接標(biāo)記的D 赫爾希和蔡思實(shí)驗(yàn)證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì) 2 3 4 1 答案 解析 5 2 3 4 1 解析格里菲斯實(shí)驗(yàn)中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因重組的結(jié)果 A錯誤 格里菲斯實(shí)驗(yàn)證明了S型細(xì)菌中存在一種轉(zhuǎn)化因子 使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌 B錯誤 T2噬菌體屬于病毒 營寄生生活 需先標(biāo)記細(xì)菌 再標(biāo)記噬菌體 C錯誤 赫爾希和蔡思的T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì) D正確 5 2 在探索遺傳物質(zhì)的過程中 赫爾希和蔡思做了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 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 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 依次分別加入從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)出現(xiàn)S型活細(xì)菌的是A 3和4B 1 3和4C 2 3和4D 1 答案 解析 2 3 4 1 5 解析3 4兩支試管內(nèi)的R型細(xì)菌因?yàn)闆]有S型細(xì)菌的DNA 所以都不會發(fā)生轉(zhuǎn)化 2號試管雖然有DNA 但被DNA酶分解 所以也不會發(fā)生轉(zhuǎn)化 1號試管內(nèi)有S型細(xì)菌的DNA 所以會使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型活細(xì)菌 2 3 4 1 5 4 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種脫氧核糖核苷酸 2 3 4 1 答案 解析 解析A項(xiàng)錯誤 豌豆的遺傳物質(zhì)只有DNA B項(xiàng)正確 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項(xiàng)錯誤 T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA 不含S元素 D項(xiàng)錯誤 HIV的遺傳物質(zhì)是RNA 水解后產(chǎn)生4種核糖核苷酸 5