高一生物下学期 3.1dna是主要的遗传物质课件 新人教版

第3章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质19世纪纪末，生物科学家通过对细过对细 胞的有丝丝分 裂、减数分裂和受精作用的过过程的研究，认识认识 到染色体在生物的遗传遗传 中具有重要的作用，而 染色体主要由蛋白质质和DNA组组成。那么在这这 两种物质质中，究竟哪一种是遗传遗传 物质质呢？(1)肺炎双球菌转转化实验实验 的原理和过过程。 (2)噬菌体侵染细细菌实验实验 的原理和过过程。 (3)证证明DNA是遗传遗传 物质质的设计设计 思路。 1肺炎双球菌的类型 一种是有多糖荚膜的，叫做_型细菌，可以 使人患肺炎或使小鼠患败血症，是_； 另一种是无多糖荚膜的，叫做_型细菌，是 无毒性的。S 有毒性的 R(2)结论：_中含有促成加热杀死的S型细菌将R型活细菌转化为S型 细菌的活性物质转化因子。 3艾弗里的实验 (1)方法：将提纯的S型细菌的_ 和_等物质分别加入到培养了R型细菌的 培养基中。加热杀死的S型细菌DNA、蛋白质 多糖(2)现象：只有加入_时，R型细菌才能 转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高，转化 就越有效。 (3)结论：_才是使R型细菌产生稳定遗传 变化的物质。 思维拓展 转化的实质是基因重组 DNADNA1肺炎双球菌的体内转化实验 (1)实验过程(2)结果分析 加热杀死的S型细菌已失活。 加热杀死的S型细菌内含有使R型细菌转化 为S型细菌的物质。 (3)结论：加热杀死的S型细菌中含有“转化因 子”。2艾弗里体外转化实验 (1)方法：将从S型活细菌中分离提纯的DNA、蛋 白质和多糖等物质，分别加入到R型细菌的培养 基中进行培养。(2)过程及现象(3)结论：只有DNA才能使R型细菌转化为S型细菌。归纳总结 (1)R型细菌转化成S型菌的原因是S型细菌的 DNA进入R型细菌，与R型细菌的DNA发生 基因重组，表现出S型细菌的性状。 (2)加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变 性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随 温度的恢复又逐渐恢复其活性。(3)本实验还遵循了实验设计的对照原则，增 强了结果的科学性和可信度。例如，体内转 化实验中，注射R型活细菌与注射S型活细菌 相对照，说明S型活细菌有毒性；再如，体外 转化实验中，各组互为对照，说明只有DNA 才是遗传物质。 1某研究人员模拟肺炎双球菌的转化实验，进 行了以下4个实验： S型细菌的DNADNA酶加入R型细菌注 射入小鼠 R型细菌的DNADNA酶加入S型细菌注 射入小鼠 R型细菌DNA酶高温加热后 冷却加入S型细菌的DNA注射入小鼠 S 型细菌DNA酶高温加热后冷却加入R型 细菌的DNA注射入小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是( ) A存活，存活，存活，死亡 B存活，死亡，存活，死亡 C死亡，死亡，存活，存活 D存活，死亡，存活，存活解析： 中DNA酶将S型细菌的DNA分解， 转化因子不存在，R型细菌不能转化为S型细菌 。直接将S型细菌注射到小鼠体内。在高 温加热过程中，R型细菌被杀死，虽加入了转 化因子S型细菌的DNA，也不能生成S型细 菌。中R型细菌的DNA不能转化R型细菌。 通过以上分析可知，只有中含有有毒的S型 细菌，导致小鼠死亡。 答案： D1T2噬菌体 (1)结构：头部和尾部的外壳由_构成， 头部内含有_。 (2)与大肠杆菌的关系：寄生。 (3)增殖特点：在自身_的作用下， 利用大肠杆菌_合成自身的组成 成分，进行增殖。蛋白质 DNA遗传物质 体内的物质2实验方法：_。 3实验过程 (1)放射性同位素35S标记噬菌体的蛋白质外壳， 用放射性同位素35P标记噬菌体的_。放射性同位素标记法DNA4结论：_是遗传物质，蛋白质未起到遗传 作用。 5生物体的遗传物质 (1)RNA是遗传物质的证据 提取烟草花叶病毒的_不能使烟草感染 病毒，烟草叶正常。 提取烟草花叶病毒的_能使烟草感染病 毒，叶片患有烟草花叶病。证明在一些病毒中， _是遗传物质。 (2)DNA是主要的遗传物质 绝大多数生物的遗传物质是_。DNA21蛋白质22RNA23RNA24DNA思维拓展 艾弗里与赫尔希等人的实验方 法不同，但在实验的设计思路上却有共同之 处。他们最关键的设计思路是设法使蛋白质 和DNA分开，单独处理，直接地去观察蛋白 质或DNA的。1噬菌体侵染细菌实验思路及方法 S是蛋白质特征元素，P是DNA特征元素，用 放射性同位素分别标记DNA和蛋白质，直接 地单独地去观察它们的作用。2同位素标记T2噬菌体 (1)在含有放射性同位素35S(或32P)的培养基中 培养大肠杆菌，使大肠杆菌的氨基酸标记上 35S(或脱氧核苷酸标记上32P)。(2)用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，则可得到 蛋白质中含有35S(或DNA中含有32P)标记的噬 菌体。3噬菌体侵染细菌的过程 吸附用尾部的末端吸附在细菌表面注入释放溶菌酶，向细菌内注入DNA， 蛋白质外壳留在外面复制、合成以细菌体内的脱氧核苷酸为 原料合成噬菌体DNA，以细菌细胞内的氨基 酸为原料合成噬菌体的蛋白质外壳组装一个蛋白质外壳装入一个DNA分子， 组成一个新的噬菌体释放细菌细胞破裂，释放出几个至几十个 子代噬菌体4实验结论：DNA是遗传物质，除此之外 还能证明 (1)DNA能自我复制，使前后代保持一定的连 续性。 (2)DNA能控制蛋白质的合成。归纳总结 (1)噬菌体为细菌病毒，细菌是原核生物，所 以两者在结构上最大区别是有无细胞结构。 (2)细菌细胞内噬菌体DNA复制及噬菌体蛋白 质合成所需要的原料、酶、能量、场所等条 件均由细菌提供，这时细菌细胞内的一切变 化是为噬菌体服务，这时的代谢活动是由噬 菌体的DNA控制。 2.(2011·临沂高一检测)如图 表示用同位素32P、35S分别 标记T2噬菌体DNA和大肠 杆菌的蛋白质(氨基酸)，然 后进行“噬菌体侵染细菌的实验”，侵染后产生的子 代噬菌体(101 000个)与母代噬菌体形态完全相同 ，而子代噬菌体的DNA分子和蛋白质分子肯定不含 有的标记元素是( ) A31P B32P C32S D35S 答案： C(2010·江苏卷)探索遗传物质的过程是漫长的，直 到20世纪初期，人们仍普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不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B蛋白质与生物的性状密切相关 C蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能 够自我复制 D蛋白质中氨基酸的不同排列组合可能蕴含大 量遗传信息解析： 选选 项项正误误判断理由A不同生物的蛋白质在结构上存在 差异，则可能贮存遗传信息B蛋白质与生物的性状密切相关， 体现了遗传物质控制生物的性状 和新陈代谢C×蛋白质结构不稳定，温度过高、强 酸、强碱均能使蛋白质变性D蛋白质中氨基酸的不同排列组合， 说明蛋白质具有贮存大量遗传信息 的潜在能力答案： C方法技巧 (1)一切生物的遗传物质都是核酸。 (2)具有细胞结构的原核生物、真核生物的遗 传物质是DNA。 (3)病毒的遗传物质是DNA或RNA。1下列叙述正确的是( ) A含有RNA的生物，其遗传物质一定是RNA B只含有DNA的生物，其遗传物质不一定是 DNA C既含有DNA又含有RNA的生物，其遗传物 质是DNA和RNA D既含有DNA又含有RNA的生物，其遗传物 质是DNA而不是RNA解析： 对生物体内所含遗传物质和所含核酸 不会辨析区别易造成错误。 所有细胞生物细胞 内都含有DNA和RNA两种核酸，但RNA仅仅是 作为mRNA、tRNA或rRNA而存在于细胞内， 并不行使遗传物质的功能，因此所有细胞生物 的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物 质。病毒体内只有一种核酸，因此含有哪种核 酸则哪种核酸就是它的遗传物质。 答案： D(2011·江苏卷)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的 叙述，正确的是( ) A分别用含有放射性同位素35S和放射性同位 素32P的培养基培养噬菌体 B分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记 的大肠杆菌，进行长时间的保温培养 C用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存 在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明 DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质解析： 选选 项项正误误判断理由A×噬菌体营寄生生活，不能用培养 基直接培养，需用含放射性的大 肠杆菌培养才能使噬菌体带上放 射性标记B×实验中保温时间不能过长，若保 温时间太长则可能使一些含32P的 子代噬菌体释放出来，离心后存 在于上清液中，导致上清液中检 测到32P答案： CC35S标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不 充分，部分噬菌体仍吸附在细菌表面 而存在于沉淀物中 D× 本实验可说明DNA是遗传物质，但不 能证明蛋白质不是遗传物质，因为缺 少蛋白质进入细菌细胞的对照实验方法技巧 (1)若用32P和35S标记病毒而寄主细胞未被标 记，相当于间接地将核酸和蛋白质分开，只 在子代病毒的核酸中有32P标记。 (2)若用32P和35S标记寄主细胞而病毒未被标 记，则在子代病毒的核酸和外壳中均有标记 元素。(3)若用C、H、O、N等标记病毒而寄主细胞 未被标记，则只在子代病毒的核酸中有标记 元素。 (4)若用C、H、O、N等标记寄主细胞而病毒 未被标记，则在子代病毒的核酸和外壳中均 可找到标记元素。 2(2011·福州高一检测)如果用15N、32P、35S 标记标记 噬菌体后，让让其侵染细细菌，在产产生的子 代噬菌体的组组成成分中，能够够找到的放射性元 素为为( ) A可在DNA中找到15N和32P B可在外壳中找到15N和35S C可在DNA中找到15N,32P和35S D可在外壳中找到15N 答案： A同位素标记法的实验应用 (1)概述科研工作者利用放射性同位素不断放出射线的性 质，可及时、灵敏地探测追踪放射性物质的数量 变化、位置移动等，在不影响生物体正常生命活 动的情况下，对生物体内各种复杂的生理、生化 过程进行研究。在高中生物学中，常用的放射性 同位素有：14C、18O、15N、32P、35S、3H。(2)方法应用用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组 成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和 功能、化学物质的变化、反应机理等。 (3)常用实例 噬菌体侵染细菌的实验，分别用32P标记 DNA，用35S标记蛋白质，观察DNA和蛋白质 到底是谁进入细菌细胞体内发挥作用。标记光合作用和呼吸作用过程中各种原子的 转移，如分别标记水中的18O和二氧化碳中的 18O，用来探究光合作用释放的氧气的来源；标记二氧化碳中的14C，用来探究C在植物体内是 如何合成有机物的；标记氧气中的18O，用来探 究呼吸作用产物水和二氧化碳中O的来源。标记矿质元素，可以用来探究矿质元素的 运输途径和利用过程。 分别用3H标记胸腺嘧啶和尿嘧啶，可以用 来探究DNA和RNA的复制、RNA的逆转录、 基因的表达(转录和翻译)等。赫尔希和蔡斯为了证明噬菌体侵染细菌时，进 入细菌的是T2噬菌体的DNA，而不是它的蛋 白质外壳，用两种不同的放射性同位素分别标 记T2噬菌体的蛋白质外壳和T2噬菌体的DNA 。然后再让这两种不同标记的噬菌体分别去侵 染未被标记的细菌，从而对此做出实验论证。 据分析，T2噬菌体的蛋白质外壳含有甲硫氨酸