DNA是主要的遺傳物質(zhì)復(fù)習(xí)課件(共33張PPT)-高三生物一輪復(fù)習(xí)

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DNA是主要的遺傳物質(zhì)復(fù)習(xí)

高三年級生物學(xué)

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．總結(jié)：科學(xué)家探索“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的過程。

2．分析：證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路。

3．探討：實(shí)驗(yàn)技術(shù)在證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)中的作用。

學(xué)習(xí)重點(diǎn)

學(xué)習(xí)難點(diǎn)

1．掌握肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理與過程。

2．理解并掌握噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理和過程。

噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的分析。

一、遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的特征

穩(wěn)定性、

連續(xù)性、

可復(fù)制性、

能指導(dǎo)其他物質(zhì)合成等

判斷標(biāo)準(zhǔn)

蛋白質(zhì)或DNA

？

據(jù)化合物的性質(zhì)推斷：

最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)思路？

將蛋白質(zhì)與DNA分開，分別實(shí)驗(yàn)，探究功能。

據(jù)化合物的性質(zhì)推斷：

最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)思路？

科學(xué)家的探究之路：

格里菲思：肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

艾弗里等：肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

蔡斯和赫爾希：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)

DNA是真正的遺傳物質(zhì)

二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

1.實(shí)驗(yàn)材料：肺炎雙球菌

莢膜毒性菌落

R型

S型

粗糙

無

有

有

無

光滑

二、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

2.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

（1）實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果：

存活

無R或S型細(xì)菌

死亡

R和S型細(xì)菌

存活

R型細(xì)菌

死亡

S型細(xì)菌

（2）實(shí)驗(yàn)分析：

①和②組結(jié)果均已知，是對照組；

③和④組結(jié)果均未知，是實(shí)驗(yàn)組；

③與②對照，得出加熱破壞S型細(xì)菌的結(jié)構(gòu)，

細(xì)菌結(jié)構(gòu)不完整，失去感染性。

（3）實(shí)驗(yàn)推論：④與①②③對照得出推論即

加熱殺死的S型細(xì)菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”能將部分無

毒性的R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌。

？

思考：

1.加熱的作用是什么？

加熱使蛋白質(zhì)永久變性，失去遺傳功能；

而DNA分子先解旋變性，低溫時復(fù)性，仍有遺傳功能。

2.混合時部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，這說明R型細(xì)菌發(fā)生了什么現(xiàn)象？其根本原因是？

發(fā)生了變異！

根本原因：S型細(xì)菌特有的決定莢膜合成的DNA片段整合到R型菌的DNA中，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，故轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是。

基因重組

思考：

3.該實(shí)驗(yàn)的局限之處在于什么？

沒有將各種化合物分離、提純進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，

只是通過改變物質(zhì)活性來觀察，不夠嚴(yán)謹(jǐn)??！

將S型細(xì)菌的各種化合物分離、提純，分別單獨(dú)實(shí)驗(yàn)，觀察各自作用。

最直接、有效的做法：

艾弗里等人的實(shí)驗(yàn)思路

3.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

（1）實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果：

（2）實(shí)驗(yàn)分析：

實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：對比實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)③與①②對比：

DNA是轉(zhuǎn)化因子。

實(shí)驗(yàn)④進(jìn)一步說明：

結(jié)構(gòu)完整DNA分子才具有轉(zhuǎn)化功能。

R型和S型細(xì)菌

R型細(xì)菌

人工化學(xué)方法：分離、提純

①②③④

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

DNA是轉(zhuǎn)化因子，DNA是遺傳物質(zhì)（可說明：蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)）。

R型和S型細(xì)菌

R型細(xì)菌

該實(shí)驗(yàn)被質(zhì)疑！

原因：

沒有將DNA與蛋白質(zhì)完全分離提純！

R型和S型細(xì)菌

R型和S型細(xì)菌

R型細(xì)菌

0.02%

蛋白質(zhì)

三、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)：蔡斯和赫爾希

該實(shí)驗(yàn)選材最大的優(yōu)點(diǎn)在于

噬菌體侵染細(xì)菌時能

將DNA與蛋白質(zhì)完全分開

（R基中）

（磷酸基團(tuán)）

1.實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體和大腸桿菌

（1）噬菌體結(jié)構(gòu)：

（2）噬菌體生活方式：

專性寄生大腸桿菌

（是一種DNA病毒，必須用活細(xì)胞培養(yǎng)）

DNA

C、H、O、N、P

蛋白質(zhì)

C、H、O、N、S

2.實(shí)驗(yàn)方法：

Ⅰ組：35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼

Ⅱ組：32P標(biāo)記噬菌體的DNA

分別進(jìn)行侵染實(shí)驗(yàn)

放射性同位素標(biāo)記

混合

短時保溫

3.實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果：

（1）制備被標(biāo)記的噬菌體

含35S或32P的培養(yǎng)基

含35S或32P的大腸桿菌

35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼的噬菌體

32P標(biāo)記DNA的噬菌體

（2）侵染實(shí)驗(yàn)

被標(biāo)記的噬菌體

侵染

攪拌（分離）

離心（分層）

觀察放射性

檢測子代噬菌體

4.結(jié)果及分析：

分組結(jié)果結(jié)果分析子代噬菌體

性狀

(I)含35S噬菌體+細(xì)菌上清液中放射性沉淀物中放射性—————沒進(jìn)入細(xì)胞

(II)含32P噬菌體+細(xì)菌上清液中放射性沉淀物中放射性———進(jìn)入細(xì)胞

高

很低

蛋白質(zhì)外殼

DNA

很低

高

與親代噬菌體性狀相同，但均未被標(biāo)記

與親代噬菌體性狀相同，子代中仍有標(biāo)記

由I、II對比得出：

DNA分子在親子代間具有連續(xù)性，穩(wěn)定性，能復(fù)制，并可指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。

DNA是遺傳物質(zhì)

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

（不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)）

6.實(shí)驗(yàn)的誤差分析：

導(dǎo)致

（1）保溫時間：

過長：細(xì)菌被裂解，離心

前釋放子代噬菌體

35S組：沒有影響，因?yàn)樽哟?/p>

無放射性

32P組：離心后上清液中

放射性升高

過短：離心前大量親代噬

菌體未完成侵染

導(dǎo)致

35S組：沒有影響，因?yàn)?5S的外殼

本就在上清液

32P組：離心后上清液中放射性升高

6.實(shí)驗(yàn)的誤差分析：

（2）攪拌：

充分：上清是外殼，

沉淀是細(xì)菌。

不充分：上清是外殼，

沉淀中有噬菌體吸附在細(xì)菌上。

導(dǎo)致

35S組：沉淀放射性升高

32P組：對放射性分布沒有影響

某校生物研究性學(xué)習(xí)小組模擬赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，過程如圖所示，下列有關(guān)分析正確的是()

A．實(shí)驗(yàn)1中b含少量放射性與①過程

中培養(yǎng)時間的長短有關(guān)

B．實(shí)驗(yàn)2中c含有放射性與④過程

中攪拌不充分有關(guān)

C．理論上，a、d中有大量的放射性，b、c中有少量的放射性

D．該實(shí)驗(yàn)證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是

C

為研究R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)，進(jìn)行了肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，基本過程如圖所示。下列敘述正確的是()

A．甲組培養(yǎng)皿中只有S型菌落，

推測加熱不會破壞轉(zhuǎn)化物質(zhì)的活性

B．乙組培養(yǎng)皿中有R型及S型菌落，

推測轉(zhuǎn)化物質(zhì)是蛋白質(zhì)

C．丙組培養(yǎng)皿中只有R型菌落，

推測轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA

D．該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明肺炎雙球菌的

主要遺傳物質(zhì)是DNA

C

小結(jié)：

1.格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)推論：

S型菌中含有轉(zhuǎn)化因子

2.艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)說明：

DNA是遺傳物質(zhì)

（可以說明：蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)）

3.赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)說明：

DNA是遺傳物質(zhì)

（不能說明：蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)）

四、RNA也是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)：

RNA病毒的侵染實(shí)驗(yàn)

RNA

有病斑

不感病

結(jié)論：煙草花葉病毒中RNA是遺傳物質(zhì)。

分離

有病斑

不感病

RNA

五、結(jié)論：

DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,所以說

（所有真核和原核生物及大部分病毒）

（如HIV、SARS、新冠病毒、煙草花葉病毒等）

思考：

噬菌體侵染細(xì)菌成功后，如何增殖形成子代噬菌體？

DNA半保留復(fù)制

DNA通過轉(zhuǎn)錄、翻譯

指導(dǎo)蛋白質(zhì)外殼合成

細(xì)菌內(nèi)

許多子代的DNA

許多子代的蛋白質(zhì)

多個子代噬菌體

細(xì)菌提供：

原料、

酶、

ATP、

場所

噬菌體提供：

只有DNA模板

用15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體讓其去侵染細(xì)菌,在細(xì)菌解體后產(chǎn)生的子代噬菌體的結(jié)構(gòu)中,能夠找到的放射性元素為（）

A.可在外殼中找到15N和35S

B.可在DNA中找到15N、32P

C.可在外殼中找到15N

D.可在外殼中找到15N、32P、35S

B

思考：

①

⑤

③

②

④

DNA

RNA

蛋白質(zhì)

煙草花葉病毒、新冠病毒：

④③

HIV病毒：

⑤①②③

噬菌體：

①②③

同為RNA病毒，煙草花葉病毒與HIV病毒寄生后遺傳信息傳遞有何差異？T2噬菌體呢？

右圖表示某種病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)的繁殖過程。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是()

A．該病毒為逆轉(zhuǎn)錄病毒，其遺傳物質(zhì)為RNA

B．①為逆轉(zhuǎn)錄過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶和RNA聚合酶

C．c