优质教学课件31DNA是主要的遗传物质.ppt
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1、高考生物一轮复习高考生物一轮复习一、遗传物质必须具备的特点一、遗传物质必须具备的特点1 1、具有存储巨大数量信息的可能、具有存储巨大数量信息的可能2 2、在生长和繁殖过程中能精确的、在生长和繁殖过程中能精确的自我复制自我复制3 3、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性 状和新陈代谢状和新陈代谢4 4、分子结构相对稳定(但特殊情况下能产、分子结构相对稳定(但特殊情况下能产 生变异)生变异)问题:两种不同的推测如何求证呢?问题:两种不同的推测如何求证呢?探索遗传物质的过程是漫长的,直到探索遗传物质的过程是漫长的,直到2020世纪初期,人们仍普世纪初期,人们仍普遍认
2、为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括:A.A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B.B.蛋白质与生物的性状密切相关蛋白质与生物的性状密切相关 C.C.蛋白质比蛋白质比DNADNA具有更高的热稳定性,并且能够自我复制具有更高的热稳定性,并且能够自我复制 D.D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息 DNADNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验艾弗里确定转化因子的体外转化验艾弗里确
3、定转化因子的体外转化验噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验一、一、DNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据1 1间接证据间接证据(早期推测早期推测)2直接证据直接证据 (1)肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验 格里菲思转化实验格里菲思转化实验(体内转化体内转化)两种菌落的比较两种菌落的比较无毒无毒有毒有毒一、一、DNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据直接证据直接证据 (1)肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验 (一)格里菲思转化实验(一)格里菲思转化实验(体内转化体内转化)注入注入注入注入R R R R型活细菌,小鼠型活细菌,小鼠型活细菌,小鼠型活细菌,小鼠不死亡不死亡不死亡不死亡。注入注
4、入注入注入S S S S型活细菌,小鼠型活细菌,小鼠型活细菌,小鼠型活细菌,小鼠死亡死亡死亡死亡。一、一、DNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据R R R R型活细菌和加热杀死的型活细菌和加热杀死的型活细菌和加热杀死的型活细菌和加热杀死的S S S S型细菌混合后注入,小型细菌混合后注入,小型细菌混合后注入,小型细菌混合后注入,小鼠鼠鼠鼠死亡死亡死亡死亡。注入加热杀死的注入加热杀死的注入加热杀死的注入加热杀死的S S S S型细菌,小鼠型细菌,小鼠型细菌,小鼠型细菌,小鼠不死亡不死亡不死亡不死亡。2直接证据直接证据 (1)肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验 (一)格里菲思转化实验(一)格里菲
5、思转化实验(体内转化体内转化)格里菲思认为:格里菲思认为:在第四组中,已经被加热杀死的在第四组中,已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成这一型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质转化的活性物质-转化因子转化因子。使。使得无毒的得无毒的R型活细菌型活细菌有毒性的有毒性的S型型活细菌。活细菌。到底到底转化因子转化因子是什么呢?是什么呢?直直接接证证据据:(二二)肺肺炎炎双双球球菌菌的的体体外外转转化化实实验验(19441944年,美国科学家艾弗里的年,美国科学家艾弗里的体外转化实验体外转化实验)实验材料:实验思路:将将S型细菌中的多糖、型细菌中的多糖、蛋白质、脂蛋白质、脂类和类和DNA
6、等提取出来,分别与等提取出来,分别与R 型型细菌进行混合。细菌进行混合。设计思路设计思路:设法把设法把DNA与蛋白质分开,从而与蛋白质分开,从而单独地、直接地去观察单独地、直接地去观察DNA的作用。的作用。肺炎双球菌肺炎双球菌:S型型R型型 多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNARNA DNA R R R RR R R RS S型活细菌型活细菌 分别与分别与R R型活细菌混合培养型活细菌混合培养 S S分离分离R SR S(少)(少)DNA水解物水解物R R结论:结论:DNADNA才是使才是使R R型细菌产生稳定遗传变化的物质,即型细菌产生稳定遗传变化的物质,即DNADNA是转化因子
7、,是是转化因子,是遗传物质遗传物质,蛋白质不是遗传物质。蛋白质不是遗传物质。蛋白质不是遗传物质。蛋白质不是遗传物质。【典例训练典例训练1】用下列哪种情况的肺炎双球用下列哪种情况的肺炎双球菌感染健康小鼠会使之生病和死亡菌感染健康小鼠会使之生病和死亡()()A.A.加热杀死的加热杀死的 B.B.活的,但缺乏多糖荚膜活的,但缺乏多糖荚膜 C.C.加热杀死的有荚膜菌和缺乏荚膜的肺炎加热杀死的有荚膜菌和缺乏荚膜的肺炎球菌混合物球菌混合物 D.D.既缺乏多糖又加热杀死的既缺乏多糖又加热杀死的【典例训练典例训练2】肺炎双球菌转化实验中肺炎双球菌转化实验中,发现无发现无毒毒R R型和被加热杀死的有毒型和被加热
8、杀死的有毒S S型细菌混合后型细菌混合后,在在小鼠体内找到了哪些类型的细菌(小鼠体内找到了哪些类型的细菌()A A、无毒、无毒R R型,有毒型,有毒S S型型 B B、有毒、有毒R R型,无毒型,无毒S S型型 C C、有毒、有毒R R型,有毒型,有毒S S型型 D D、无毒、无毒R R型,无毒型,无毒S S型型【典例训练典例训练3 3】(2011(2011广东高考广东高考)艾弗里及其同事用艾弗里及其同事用R R型和型和S S型型肺炎双球菌进行实验,结果如下表。从表可知肺炎双球菌进行实验,结果如下表。从表可知()()A.A.不能证明不能证明S S型菌的蛋白质不是转化因子型菌的蛋白质不是转化因子
9、B.B.说明说明S S型菌的荚膜多糖有酶活性型菌的荚膜多糖有酶活性C.C.和和说明说明S S型菌的型菌的DNADNA是转化因子是转化因子D.D.说明说明DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质缺陷缺陷:没有将没有将DNADNA和蛋白质完全分离!和蛋白质完全分离!更具说服力的更具说服力的“噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验”发现:发现:DNADNA的纯度越高,转化就越有效。的纯度越高,转化就越有效。DNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据直接证据直接证据 (三三)噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验T T T T2 2 2 2噬菌体模式图噬菌体模式图噬菌体模式图噬菌体模式图噬菌体:噬菌体
10、:细菌病毒,细菌病毒,细菌病毒,细菌病毒,无细胞结构无细胞结构无细胞结构无细胞结构,由由由由DNADNA和蛋白质和蛋白质和蛋白质和蛋白质外壳组成外壳组成外壳组成外壳组成;寄生在细菌体内寄生在细菌体内寄生在细菌体内寄生在细菌体内,在自身遗传物质的作用,在自身遗传物质的作用,在自身遗传物质的作用,在自身遗传物质的作用下,以下,以下,以下,以细菌内的物质为原料细菌内的物质为原料细菌内的物质为原料细菌内的物质为原料以以以以复制的方式进行增殖复制的方式进行增殖复制的方式进行增殖复制的方式进行增殖的的的的病毒。病毒。病毒。病毒。DNADNADNADNA(主要元素是(主要元素是(主要元素是(主要元素是C C
11、 C C、H H H H、O O O O、N N N N、P P P P)蛋白质(主要元素是蛋白质(主要元素是蛋白质(主要元素是蛋白质(主要元素是C C C C、H H H H、O O O O、N N N N、S S S S)思考:为什么要用思考:为什么要用思考:为什么要用思考:为什么要用35353535S S S S和和和和32323232P P P P标记?标记?标记?标记?用用用用14141414C C C C和和和和18181818O O O O等标记行吗?等标记行吗?等标记行吗?等标记行吗?特别提醒特别提醒 因噬菌体蛋白质含有因噬菌体蛋白质含有DNADNA没有的特殊元素没有的特殊元素
12、S S,所以用,所以用3535S S标记蛋白质;标记蛋白质;DNADNA含有蛋白质没有的元素含有蛋白质没有的元素P P,所以用,所以用3232P P标记标记DNADNA;因;因DNADNA和蛋白质都含有和蛋白质都含有C C、H H、O O、N N元素,所以此实验不能用元素,所以此实验不能用C C、H H、O O、N N作为标记元素。作为标记元素。过程探究过程探究3 3赫尔希和蔡斯的实验赫尔希和蔡斯的实验:?如何让噬菌体被标记?如何让噬菌体被标记?1.1.标记标记大肠杆菌大肠杆菌:2.2.标记标记噬菌体噬菌体:3.3.用标记的用标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌:
13、4.4.搅拌离心:搅拌离心:5.5.观察放射性观察放射性小资料小资料:T T2 2噬菌体是一种专门噬菌体是一种专门寄生寄生在大肠杆在大肠杆菌体内的菌体内的病毒病毒,T T2 2噬菌体侵染细菌后噬菌体侵染细菌后,就就会在自身遗传物质的作用下会在自身遗传物质的作用下,利用细菌利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分体内的物质来合成自身的组成成分,从从而进行大量的繁殖而进行大量的繁殖.过程探究过程探究3 3赫尔希和蔡斯的实验赫尔希和蔡斯的实验:过程探究过程探究3 3赫尔希和蔡斯的实验赫尔希和蔡斯的实验:被被35S标记标记的噬菌体的噬菌体被被32P标记标记的噬菌体的噬菌体被被35S标记的噬标记的噬菌体与
14、细菌混合菌体与细菌混合被被32P标记的噬标记的噬菌体与细菌混合菌体与细菌混合拓展:1、不能用培养基直接培养带标记的噬菌体。为什么?、不能用培养基直接培养带标记的噬菌体。为什么?因为噬菌体进行寄生生活。因为噬菌体进行寄生生活。2、该实验能不能证明蛋白质不是遗传物质?、该实验能不能证明蛋白质不是遗传物质?不能,因为噬菌体侵染时蛋白质外壳留在大肠杆菌体不能,因为噬菌体侵染时蛋白质外壳留在大肠杆菌体外,其作用不能证明。外,其作用不能证明。3、该实验能不能用两种放射性元素同时标记噬菌体?、该实验能不能用两种放射性元素同时标记噬菌体?不能,因为放射性检测时,只能检测到部位,不能确不能,因为放射性检测时,只
15、能检测到部位,不能确定是哪种放射性元素。定是哪种放射性元素。4、合成的子代噬菌体,、合成的子代噬菌体,DNA模板是噬菌体的,原料是谁的。模板是噬菌体的,原料是谁的。包括哪些原料?利用的细胞器是谁的?包括哪些原料?利用的细胞器是谁的?酶、氨基酸、脱氧核苷酸、酶、氨基酸、脱氧核苷酸、ATP等利用大肠杆菌的核糖体等利用大肠杆菌的核糖体5、搅拌和离心的目的?、搅拌和离心的目的?6、少量放射性出现的原因?、少量放射性出现的原因?(1)上清液出现少量)上清液出现少量32P保温时间过短,有一部分没有侵染保温时间过短,有一部分没有侵染到细菌到细菌保温时间过长,侵染的噬菌体破坏细保温时间过长,侵染的噬菌体破坏细
16、菌释放出来菌释放出来(2)35S标记:沉淀物中标记:沉淀物中 出现少量出现少量35S可能搅拌不充分,有少量可能搅拌不充分,有少量35S的噬的噬菌体仍然吸附在细菌表面菌体仍然吸附在细菌表面搅拌:使细菌外的噬菌体与细菌分离;搅拌:使细菌外的噬菌体与细菌分离;搅拌:使细菌外的噬菌体与细菌分离;搅拌:使细菌外的噬菌体与细菌分离;离心:使重量较轻的噬菌体蛋白质外壳与较重的大肠杆菌分离开来。离心:使重量较轻的噬菌体蛋白质外壳与较重的大肠杆菌分离开来。实验表明(1)噬菌体侵染细菌时,_进入细菌细胞中,而_留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代_来遗传的。DNA蛋白质外壳蛋白质外壳DNADNA才是真正
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