核酸是遗传物质的证据.ppt
第六单元遗传的分子基础,第16讲核酸是遗传物质的证据,本讲目录,回归教材夯实基础,知能演练强化闯关,高频考点深度剖析,易错辨析技法提升,一、染色体是遗传物质的载体从化学成分讲,染色体是由_和蛋白质组成,其中蛋白质又分为组蛋白和非组蛋白。DNA和_都是染色体的主要成分。二、DNA是遗传物质的直接证据1噬菌体侵染细菌的实验(1)设计思路:把DNA与蛋白质区分开,直接地、单独地去观察它们的作用。(2)材料:大肠杆菌、T2噬菌体。,DNA、RNA,组蛋白,(3)原理:T2噬菌体侵染细菌后,在_遗传物质的作用下,利用_的物质来合成自身的组成物质,从而进行大量增殖。(4)方法:_示踪法。(5)过程用放射性同位素_和_分别标记不同噬菌体的蛋白质和DNA。用标记的噬菌体分别侵染细菌。在噬菌体大量增殖时,对标记物质进行检测。,DNA,大肠杆菌,放射性同位素,35S,32P,(6)结论:噬菌体的增殖是在噬菌体DNA的作用下完成的,_是遗传物质。,35S,32P,DNA,想一想合成子代噬菌体所需的原料是什么?所需的酶、能量、原料、场所是由谁提供的?【提示】氨基酸和脱氧核苷酸。由细菌提供。,2肺炎双球菌转化实验(1)活体细菌转化实验材料:S型细菌有荚膜,菌落光滑,有毒;R型细菌无荚膜,菌落粗糙,无毒。方法:分组、对照观察。原理:S型菌可使小鼠患败血症死亡。过程:,结论:加热杀死的S型菌中含有某种_能使R型菌转化为S型菌。(2)离体细菌转化实验方法:分组、对照观察。原理:从活的S型菌中抽提DNA、蛋白质及多糖等物质,将其分别加入已培养了R型菌的培养基中,结果发现只有加入_时,R型菌才转化为S型菌。,转化因子,DNA,结论:_是使R型菌产生稳定遗传变化的物质即遗传物质,而蛋白质不是遗传物质。而且DNA的纯度越高,转化效率就越高。,DNA,三、烟草花叶病毒的感染和重建实验1烟草花叶病毒的感染实验2烟草花叶病毒重建实验,RNA,蛋白质,3结论在RNA病毒中,_是遗传物质。,RNA,1实验材料分析(1)T2噬菌体营寄生生活,不能直接在培养基中培养。一般先用标记元素培养宿主细胞,再用已标记的宿主细胞培养并标记T2噬菌体。(2)P主要存在于DNA中,而S只存在于蛋白质中,所以用32P标记DNA,用35S标记蛋白质;因为DNA和蛋白质中都含有C、H、O、N元素,所以此实验不能用放射性的14C、18O、3H、15N标记。,2实验过程及结果第一步:标记细菌细菌含35S的培养基含35S的细菌;细菌含32P的培养基含32P的细菌。第二步:标记噬菌体噬菌体含35S的细菌含35S的噬菌体;噬菌体含32P的细菌含32P的噬菌体。第三步:噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体细菌混合培养;含32P的噬菌体细菌混合培养。第四步:放射性检测35S标记的一组实验,放射性主要分布在悬浮液中;32P标记的一组实验,放射性主要分布在沉淀中。,3对结果的分析(1)用32P标记的噬菌体侵染细菌,理论上悬浮液中不含放射性,下层沉淀物中应具有很高的放射性。但实验实际结果是悬浮液中也有一定的放射性,而下层沉淀物中的放射性强度却比理论值略低。原因有二:保温时间过短,有一部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内,经离心后分布于悬浮液中。,从噬菌体和细菌混合培养到离心分离,此段时间过长,噬菌体在细菌内增殖后释放子代,经离心后分布于悬浮液。二者均会使上层悬浮液中有一定放射性。(2)用35S标记的噬菌体侵染细菌,理论上沉淀物中不含放射性,但可能由于搅拌不充分,有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的放射性。,4实验结论(1)本实验能说明DNA是遗传物质,但不能说明蛋白质不是遗传物质。(2)间接证明的问题DNA能够自我复制,使前后代保持一定的连续性,维持遗传性状的稳定性;DNA能控制蛋白质的生物合成,从而能够控制新陈代谢的过程和性状。但本实验不能证明“DNA是主要的遗传物质”。,特别提醒(1)32P、35S不能同时标记在同一噬菌体上,应将二者分别标记,即实验分为两组。(2)噬菌体的DNA复制及蛋白质合成,只有模板是亲代噬菌体提供的,所需要的原料、酶、能量、场所等均由细菌提供。,(2013浙南、浙北模拟)某生物兴趣小组利用同位素标记法,重复了赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的部分实验,预测实验结果是:沉淀物中放射性强。可是检测实验结果时,却得到了相反的结果,上清液中放射性强。你认为最可能的原因是()A实验时间过长,细菌解体,子代噬菌体被释放出来B实验时间过短,大量的子代噬菌体没有被释放出来C搅拌力度过大,大量的亲代蛋白质外壳与细菌分离D搅拌力度过小,大量的亲代蛋白质外壳没有和细菌分离,【解析】该实验中,沉淀物主要是细菌,上清液主要含有噬菌体及其蛋白质外壳。该小组得到上清液中放射性强的结果,原因可能是实验时间过长,细菌解体,子代噬菌体被释放出来。【答案】A,解析:选A。噬菌体是一类细菌病毒,侵染细菌的时候是将DNA注入细菌细胞内,以噬菌体的DNA为模板,利用细菌的原料来合成噬菌体的DNA及蛋白质;噬菌体侵染细菌的实验中,用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,证明了DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质,若要证明蛋白质是否为遗传物质,可将分离出来的蛋白质单独注入到细菌中,看能否产生同样的噬菌体后代;DNA具有半保留复制的特点,所以用32P标记的噬菌体双链DNA,让其连续复制n次后,含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n1。,特别提醒(1)格里菲思的体内转化实验只提出“S型细菌体内有转化因子”,并没有具体证明哪种物质是遗传物质。最终证明DNA是遗传物质的是埃弗里。(2)格里菲思实验第4组小鼠体内分离出的细菌和埃弗里S型菌的DNAR型活菌培养基上生存的细菌都是R型和S型都有,但是R型多。(3)加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活,但DNA氢键断裂变性失活后随温度降低又恢复活性(类似于PCR扩增)。,格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下:将无毒的R型活细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡;将有毒的S型活细菌注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡;将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡;将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后,注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡。根据上述实验,下列说法正确的是(),A整个实验证明了DNA是转化因子B实验、实验可作为实验的对照C实验中的死亡小鼠体内S型活细菌毒性不能稳定遗传D重复做实验与,得到同样的结果,说明S型活细菌由R型活细菌突变而来【解析】格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验说明加热杀死的S型细菌可以使R型细菌发生变化,但不能证明DNA是转化因子,A错误;在体内转化实验中,每一组既是实验组,又是其他组别的对照组,B正确;R型细菌转变成S型细菌是因为其接受了S型细菌的DNA,属可遗传变异,C错误;该实验所涉及的变异为基因重组,D错误。【答案】B,变式训练在埃弗里证明遗传物质是DNA的实验中,将从活的S型菌中提取的DNA用DNA酶进行了处理,并将处理后的DNA与R型菌混合培养,结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是()A证明R型菌生长不需要DNAB与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照C补充R型菌生长所需要的营养物质D直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素解析:选B。本实验中真正的实验组是从活的S型菌中提取的DNA与R型菌混合培养,结果发现培养基上有R型菌和S型菌共同生长,为证明DNA的作用,设置了对照实验,以进一步证明实验结论。,易错警示对生物的遗传物质分辨不清,【解析】生物的遗传物质是核酸,有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸,但DNA是遗传物质,没有细胞结构的病毒只含有DNA或RNA一种核酸,其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质。总之,大多数生物的遗传物质是DNA,即DNA是主要的遗传物质。【答案】C,方法体验探究遗传物质是DNA、RNA还是蛋白质1基本设计思路:设法将RNA(或DNA)与蛋白质分开,单独直接地观察各自的作用。2基本设计原则:对照原则。,阅读以下材料,回答有关问题。2011年12月1日新闻报道,美国首发了新变异猪流感病毒,已有3人感染,该病毒对一般流感药物有抗药性。某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现,常见的流感病毒都是RNA病毒,同时提出疑问:新变异猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA?下面是兴趣小组为探究新变异猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤,请将其补充完整。(1)实验目的:_。,(2)材料用具:显微注射器,新变异猪流感病毒的核酸提取液,胚胎干细胞,DNA水解酶和RNA水解酶等。(3)实验步骤:第一步:把新变异猪流感病毒的核酸提取液分成相同的A、B、C三组,_;第二步:取等量的猪胚胎干细胞分成三组,用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中;,第三步:将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间,然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品,检测是否有新变异猪流感病毒产生。(4)请预测结果及结论:_。_。若A、B、C三组均出现新变异猪流感病毒,则新变异猪流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。,【解析】新变异猪流感病毒是RNA病毒还是DNA病毒并不确定,要探究其遗传物质是RNA还是DNA,需用DNA酶、RNA酶分别处理,另外要注意设计对照组,对该病毒的核酸提取液不作处理,而后分别观察猪胚胎干细胞中是否有新变异猪流感病毒。在预测结果、得出结论时,应注意二者的对应性。,【答案】(1)探究新变异猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA(3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液,C组不做处理(C组DNA水解酶、RNA水解酶都添加不正确)(4)若A、C两组出现新变异猪流感病毒,B组没有出现,则新变异猪流感病毒的遗传物质是RNA若B、C两组出现新变异猪流感病毒,A组没有出现,则新变异猪流感病毒的遗传物质是DNA,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,