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(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程(),考綱要求,知識(shí)梳理一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1兩種類型的肺炎雙球菌比較,返回目錄,有,光滑,有,無(wú),粗糙,無(wú),2.格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(2)結(jié)論：_。,返回目錄,不死亡,死亡，分離出S型活細(xì)菌,不死亡,死亡，分離出S型活細(xì)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(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌,3艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果(2)結(jié)論：_。(3)實(shí)驗(yàn)中設(shè)置DNADNA酶這組實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁?？_。,返回目錄,R型菌和S型菌,R型菌,R型菌,R型菌,使R型細(xì)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(duì)照說(shuō)明只加DNA組的結(jié)論，DNA基本構(gòu)成成分不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,二、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)方法：_法。2實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體和大腸桿菌DNA內(nèi)部蛋白質(zhì)活細(xì)胞寄生細(xì)菌不能,返回目錄,放射性同位素標(biāo)記,.,7,T2噬菌體的特點(diǎn),是一種專門(mén)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?jī)?nèi)含有DNA在自身遺傳物質(zhì)的指導(dǎo)下進(jìn)行繁殖,原料來(lái)自大腸桿菌子代噬菌體從宿主細(xì)胞裂解釋放。,噬菌體,大腸桿菌,.,8,1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：,3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程：,把蛋白質(zhì)和DNA區(qū)分開(kāi)，直接地、單獨(dú)地觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用,(1)標(biāo)記細(xì)菌,細(xì)菌+含35S的培養(yǎng)基細(xì)菌+含32P的培養(yǎng)基,含35S的細(xì)菌,含32P的細(xì)菌,(2)標(biāo)記噬菌體,噬菌體+含35S的細(xì)菌噬菌體+含32P的細(xì)菌,含35S的噬菌體含32P的噬菌體,(3)噬菌體侵染細(xì)菌,含35S的噬菌體+細(xì)菌含32P的噬菌體+細(xì)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(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記法,二.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),.,9,噬菌體侵染細(xì)菌的動(dòng)態(tài)過(guò)程：,侵入別的細(xì)菌,合成,組裝,釋放,吸附,動(dòng)畫(huà),首先，噬菌體的尾端吸附在細(xì)菌的表面,侵入,然后，噬菌體通過(guò)尾軸把DNA全部注進(jìn)細(xì)菌體內(nèi)，而蛋白質(zhì)外殼則留在細(xì)菌體外，不起作用。,噬菌體的DNA在細(xì)菌體內(nèi)，使細(xì)胞本身的DNA解體，同時(shí)利用細(xì)菌的化學(xué)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(gè)與親代一模一樣的子代噬菌體。,最后，這些噬菌體由于細(xì)菌的解體而被釋放出來(lái)，再去侵染其他的細(xì)菌。,.,10,標(biāo)記侵染攪拌離心，檢測(cè),.,11,噬菌體比大腸桿菌輕,4、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果：,上清液：沉淀物：,噬菌體,細(xì)菌,(外殼),(被注入的DNA),蛋白質(zhì),DNA,有放射性,無(wú),無(wú),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(lái)的、未侵染的噬菌體,/釋放的/未侵染的),.,12,導(dǎo)思：噬菌體與細(xì)菌混合后，要進(jìn)行攪拌并離心，攪拌和離心的作用分別是什么？(請(qǐng)翻閱教材必修2P45“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”),返回目錄,.,14,如果你是科學(xué)家，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？,背景知識(shí)：煙草花葉病毒TMV是由RNA和蛋白質(zhì)組成的，在感染煙草時(shí)，會(huì)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(kāi)，直接地、單獨(dú)地去觀察他們各自的作用，從而判斷誰(shuí)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(yù)測(cè)結(jié)果：（現(xiàn)象）,提出問(wèn)題：,作出假設(shè)：,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：,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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn),.,19,細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物,原核生物真核生物,遺傳物質(zhì)是DNA,非細(xì)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(shuō)DNA是主要的遺傳物質(zhì)。但肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)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(xì)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(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，在細(xì)菌內(nèi)合成子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼DNA可以指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。,1、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，對(duì)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(duì)穩(wěn)定性。,2、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，R型細(xì)菌可以轉(zhuǎn)化生成S型細(xì)菌DNA可以發(fā)生可遺傳的變異。,3、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)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(fù)制，由親代傳遞給子代。,能產(chǎn)生可遺傳變異,具有相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),能自我復(fù)制,使親子代具有一定的連續(xù)性,能指導(dǎo)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(diǎn):,能貯存大量的遺傳信息,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,返回目錄,基礎(chǔ)自測(cè)判斷正誤，對(duì)的打“”，錯(cuò)的打“”。12012山東卷噬菌體增殖需要細(xì)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(xì)菌提供的脫氧核苷酸和氨基酸為原料，并在細(xì)菌提供的酶、能量和場(chǎng)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(xì)菌裂解。()解析噬菌體沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能以二分裂的方式進(jìn)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(xì)菌裂解。,返回目錄,32012江蘇卷煙草花葉病毒感染煙草實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(shí)驗(yàn)說(shuō)明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，而不能說(shuō)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(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，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(zhǎng)時(shí)間的保溫培養(yǎng)。()解析噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中，用標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌時(shí)，需要進(jìn)行適當(dāng)時(shí)間的保溫，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可導(dǎo)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(shí)驗(yàn)結(jié)果有誤差。,返回目錄,520世紀(jì)初期，人們?nèi)云毡檎J(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復(fù)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(fù)制。,返回目錄,考點(diǎn)一肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的分析1肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),返回目錄,返回目錄,2.S型菌和R型菌轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)(1)加熱殺死的S型細(xì)菌，其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)被破壞。DNA在加熱過(guò)程中，雙螺旋解開(kāi)、氫鍵被打斷，但緩慢冷卻時(shí)，其結(jié)構(gòu)可以得到恢復(fù)。(2)S型細(xì)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(xì)菌中釋放出來(lái)，被一些R型細(xì)菌所攝取，進(jìn)入R型細(xì)菌中，整合進(jìn)入R型細(xì)菌的基因組中，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。,返回目錄,(3)轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是外源DNA與受體細(xì)胞DNA之間的重組，使受體細(xì)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(xì)菌被轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，但是S型細(xì)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(shuō)明S型菌的莢膜多糖有酶活性C和說(shuō)明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子D說(shuō)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(zhǎng)出R型菌，說(shuō)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(shuō)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(zhǎng)出R型菌，說(shuō)明DNA的水解產(chǎn)物不能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，從一個(gè)反面說(shuō)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(diǎn)評(píng)S型菌的DNADNA水解酶R型活細(xì)菌只有R型細(xì)菌，從另一個(gè)角度進(jìn)一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，同時(shí)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(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?返回目錄,變式題2013皖南八校聯(lián)考已知R型細(xì)菌無(wú)毒性，S型細(xì)胞有毒性，兩次注射間隔的時(shí)間適宜，分析表格中信息，下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)推理錯(cuò)誤的是(),返回目錄,AR型細(xì)菌可以作為S型細(xì)菌的疫苗B死的S型細(xì)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(duì)S型菌的抗體和記憶細(xì)胞,返回目錄,答案C解析S型菌是有毒性的，注射后一般會(huì)導(dǎo)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(shuō)明小鼠已有了抗性，R型菌無(wú)毒，可以作為S型細(xì)菌的疫苗，A項(xiàng)推理正確；由乙組實(shí)驗(yàn)可知，死的S型細(xì)菌雖然不具有致病性，但仍保留有抗原性，注射后會(huì)使小鼠產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，B項(xiàng)推理正確；由于免疫作用，免疫系統(tǒng)會(huì)將外來(lái)異物清除，C項(xiàng)推理錯(cuò)誤；乙組小鼠第一次注射后，小鼠體內(nèi)存在著針對(duì)S型菌的抗體和記憶細(xì)胞，導(dǎo)致第二次注射活的S型菌，小鼠仍能存活，D項(xiàng)推理正確。,返回目錄,考點(diǎn)二噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的分析1實(shí)驗(yàn)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(shí)間過(guò)短，有一部分噬菌體未侵入大腸桿菌細(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。從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機(jī)分離，這一段時(shí)間保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(huì)使上清液的放射性升高。,返回目錄,(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。,返回目錄,2與肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)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(xì)菌實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)分析不正確的是()A理論上，b中不應(yīng)具有放射性Bb中含放射性的高低，與過(guò)程中攪拌是否充分有關(guān)C若b中含有放射性，說(shuō)明與過(guò)程中培養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)D上述實(shí)驗(yàn)過(guò)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(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，而噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，其蛋白質(zhì)外殼只能留在細(xì)菌的細(xì)胞外。攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌細(xì)胞外的噬菌體及蛋白質(zhì)外殼與細(xì)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(xì)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(xì)菌徹底分離，則b中不含放射性，故A、B都正確；上述實(shí)驗(yàn)并沒(méi)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(guò)程中培養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤。,返回目錄,點(diǎn)評(píng)解答此題的關(guān)鍵：一是明確35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，32P標(biāo)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(xì)菌細(xì)胞外的噬菌體及蛋白質(zhì)外殼與細(xì)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(xì)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(biāo)記，則攪拌離心后，測(cè)得放射性的部位是哪里？用15N標(biāo)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(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些過(guò)程，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如圖6172：一段時(shí)間后，檢測(cè)子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表對(duì)結(jié)果的預(yù)測(cè)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(xì)胞時(shí)，蛋白質(zhì)外殼留在外面，只有核酸注入細(xì)胞，由圖可知，病毒先在含32P的宿主細(xì)胞1中培養(yǎng)(其DNA被32P標(biāo)記)，然后轉(zhuǎn)移到含35S的宿主細(xì)胞2中培養(yǎng)。病毒復(fù)制自身的遺傳物質(zhì)所用的原料中有宿主細(xì)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(xì)胞2的，故全被35S標(biāo)記。,返回目錄,變式題22012南京模擬“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”和“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”能夠說(shuō)明遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的一些特點(diǎn)，有關(guān)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(xì)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(jìn)入大腸桿菌細(xì)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(shuō)明DNA能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，故B錯(cuò)誤；用32P標(biāo)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(shuō)明DNA在親子代之間具有連續(xù)性，故C錯(cuò)誤；將S型菌的DNA與R型菌一起培養(yǎng)，有S型菌生成，說(shuō)明控制莢膜形成的遺傳信息儲(chǔ)存在DNA中，