一轮复习DNA是主要的遗传物质课件.ppt

《一轮复习DNA是主要的遗传物质课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一轮复习DNA是主要的遗传物质课件.ppt（55页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、【本小节复习知识点】1.肺炎双球菌转化实验过程,结论,缺点2.噬菌体侵染实验过程,结论,优点3.DNA是主要遗传物质原因4.各种生物的遗传物质种类,第3章 基因的本质第1讲 DNA是主要的遗传物质,孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状由 控制。,遗传因子,染色体,摩尔根通过果蝇实验证明了基因位于 上。,科学家发现：染色体主要组成成分_,蛋白质和DNA。,历史的步伐,染色体在遗传上的连续性和稳定性,DNA,?,蛋白质,一、DNA是遗传物质的证据,1间接证据(早期推测),A:蛋白质是遗传物质(20世纪20年代),各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的 。氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着 。

2、,蛋白质,遗传信息,结论： 是遗传物质。,蛋白质,一、DNA是遗传物质的证据,1间接证据(早期推测),稳定,DNA,蛋白质,DNA,DNA,连续,B:DNA是遗传物质,作为遗传物质应该具备以下几个条件：,1、在细胞的生长和繁殖过程中能够精确的复制自己；,2、能储存巨大的遗传信息（即 ）；,3、能指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢和生物的 性状；,4、能在后代之间传递遗传信息；,5、结构稳定，并能产生可遗传的变异。,大分子化合物,问题：两种不同的推测如何求证呢？,一、DNA是遗传物质的证据,2直接证据 (1)肺炎双球菌转化实验 格里菲思转化实验(体内转化),两种菌落的比较,无毒,有毒,小鼠死亡,

3、小鼠正常,小鼠正常,小鼠死亡,肺炎双球菌的转化实验过程,1,2,3,4,使小鼠患败血症而死亡.,R型细菌,因为:,为什么第四组实验将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡？,思考,细菌发生转化，性状的转化可以遗传。,S型活菌,S型加热,R型活菌,混合,转化,已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质转化因子,实验结论：,温馨提示：(1) 加热杀死的S型细菌能使R型活细菌发生转化的原因：加热到一定温度，蛋白质的分子结构(空间结构)会被破坏而变性，从而丧失生物活性。因此，加热引起蛋白质变性是导致S型细菌死亡的原因。,S型细菌体内的DNA热稳定性较高，

4、把DNA溶液加热至沸点，可使其氢键断裂，双螺旋解体，但若将其缓慢冷却，分离的单链又可部分地得以重聚，恢复其双螺旋结构。因此，在一定温度范围内，加热不会导致DNA变性。当与R型细菌混合培养时，S型细菌DNA进入R型细菌体内，这叫DNA的转化。,在杀死的S型细菌中含有哪些物质？,但究竟哪一个才是转化因子呢？,一、DNA是遗传物质的证据,2直接证据 (1)肺炎双球菌转化实验,艾弗里转化实验(体外转化),S型细菌,分别与R型活细菌培养,?,?,?,分 离,多糖,蛋白质,DNA,DNA酶,?,R型细菌,艾弗里确定转化因子的实验,R型细菌,只长R型菌,只长R型菌,R型细菌,一、DNA是遗传物质的证据,2直

5、接证据 (1)肺炎双球菌转化实验,艾弗里转化实验(体外转化),实验结果：只有加入DNA才转化； DNA越纯，转化越有效； 用DNA酶处理DNA，不再转化。,DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA是转化因子。,实验结论:,一、DNA是遗传物质的证据,2直接证据 (1)肺炎双球菌转化实验,艾弗里转化实验(体外转化),艾弗里的实验设计有什么巧妙之处？,把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA的作用；设计对照实验，用DNA酶处理，观察DNA的作用。,1、将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型细菌的含量变化情况如图所示：,a、从免疫学角度解释：曲线ab

6、段下降的原因是,R型菌被小鼠的免疫系统所消灭,b、曲线bc段上升的原因是,部分R型细菌转化,为有毒S型细菌后在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力下降,0,含量,时间,a,b,c,R型细菌,S型细菌,练习：,一、DNA是遗传物质的证据,2直接证据 (1)肺炎双球菌转化实验,艾弗里转化实验(体外转化),艾弗里的实验有什么不足之处？,受技术限制DNA无法100%提纯，总含少量蛋白质。因此，仍有人对实验结论表示怀疑。,一、DNA是遗传物质的证据,2直接证据,(2)噬菌体侵染细菌实验,T2噬菌体模式图,噬菌体：细菌病毒，寄生在细菌体内，侵入细菌后，在自身遗传物质的作用下，以细菌内的物质为原料进行增殖的病毒。

7、,DNA（主要元素是C、H、O、N、P）,蛋白质（主要元素是C、H、O、N、S）,T2噬菌体中60%是蛋白质,40%是DNA.,(2)噬菌体侵染细菌的实验,噬菌体侵染细菌的动态过程：,侵入别的细菌,侵入,合成,吸附,组装,释放,1952年，赫尔希和蔡斯设计了一个巧妙实验：用放射性同位素标记和测试。,实验过程：,蛋白质含35S的噬菌体,+细菌(未标记),上清液(含T2噬菌体颗粒),沉淀(被感染的细菌),说明：蛋白质外壳并没有进入到细菌内,1A.用放射性同位素35S标记噬菌体外壳蛋白质,-含放射性物质35S,-未检测到35S,赫尔希和蔡斯的实验：,B.用放射性同位素32P标记内部DNA,DNA含3

8、2P的噬菌体,+细菌(未标记),被感染的细菌,说明：DNA进入到细菌中,-未检测到32P,-检测到32P,蔡斯和赫尔希的实验设计：2、在噬菌体侵染细菌后、大肠杆菌裂解前搅拌，使细菌外的噬菌体与细菌分离；3、取上清液和沉淀物分别检测其放射性，结果如下：,在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA,也就是说,子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传给后代的,噬菌体侵染细菌的实验表明:,DNA才是真正的遗传物质,实验步骤,标记细菌,标记噬菌体,噬菌体侵染细菌（短时间保温）,搅拌离心,观察放射性的分布,“短时间”：保证子代噬菌体的DNA和蛋白质在大肠杆菌中正处于合成阶段，子代噬菌体还没有组装

9、好，或虽已经组装但并未使细菌发生裂解,“保温”：为噬菌体培养提供适宜的恒定的温度，以保证酶的活性。,搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体颗粒与细菌分离,离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。,内部DNA不存在了的噬菌体外壳,温馨提示：(1)用放射性元素无法直接标记无自主代谢能力的噬菌体，只有用相关元素标记其宿主，再让噬菌体侵染宿主，才能使其增殖，子代被标记。(2)噬菌体在宿主细胞中的增殖过程包括：吸附注入合成装配释放。(3)从组成化合物的元素可知，S只存在于某些蛋白质中，P主要分布于DNA(核酸)中，故可用其同位素标记两种成分。,(4)虽然细菌转

10、化实验和噬菌体侵染细菌的实验方法不同(前者为直接分离培养法，后者为放射性同位素示踪法)，但思路基本一致且都遵循了对照原则。,一、肺炎双球菌的转化实验,不死亡,死亡,不死亡,死亡,S型活细菌,复习回顾,(2)分析实验现象：根据实验a、b，说明_。根据实验c，说明_。根据实验d，说明_，_,并且这种性状的转化是可以_的。(3)得出实验结论：_。,R型活细菌无毒性，S型活细菌有毒性,加热杀死的S型细菌无毒性,无毒性的R型活细菌在与加热杀死的S型细菌,混合后，转化为有毒性的S型活细菌,遗传,加热杀死的S型细菌中有转化因子,2.艾弗里实验：,R型,R型,S型,(2)分析实验过程：只有加入_，R型细菌才能

11、转化为S型细菌。S型细菌的DNA_后不能使R型活细菌发生转化。(3)得出实验结论：_是“转化因子”，即DNA是_。,S型细菌的DNA,加入DNA酶,S型细菌的DNA,遗传物质,3.赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，进一步证明了DNA是遗传物质。,1.该实验中用35S和32P这两种同位素分别标记_和_。2.写出35S和32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌经搅拌离心后，放射性很高的部位和原因。(1)35S标记噬菌体：放射性很高的部位：_；原因：_。,蛋白质,DNA,上清液,蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中,(2)32P标记噬菌体：放射性很高的部位：_；原因

12、：_3.实验结论：_【点拨】噬菌体侵染细菌实验标记的应是特征元素S和P，因S只存在于噬菌体的蛋白质外壳中，P几乎都存在于噬菌体的DNA中。,沉淀物中,DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中,DNA是噬菌体的遗传物质,1、根据蔡斯和赫尔希的实验设计回答下列问题： 上清液和沉淀物中的成分分别是 和 ，原因是：。 进入细菌体内的是噬菌体的 ,依据是： 。 该实验能否证明DNA是遗传物质？能否证明蛋白质不是物质？,噬菌体外壳,细菌,两者密度不同,DNA,放射性32P只存在于沉淀物中,只能证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质外壳未进入细菌。,练习：,C, T2噬菌体复制所需原料

13、来自 ，子代T2噬菌体蛋白质外壳合成场所是 。,大肠杆菌,大肠杆菌的核糖体,2、 噬菌体侵染细菌实验不能证明（）DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定性 DNA分子结构的相对稳定性 DNA能指导蛋白质的合成DNA能产生可遗传变异 DNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质A B C D,练习：,目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。,DNA是唯一的遗传物质吗？,有些病毒，只有两种成分：蛋白质和RNA，比如，烟草花叶病毒和SARS病毒。这类病毒的遗传物质又是什么呢？,背景知识：烟草花叶病毒TMV是由RNA和蛋白质组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。,被

14、病毒感染的烟草叶片,二、DNA是主要的遗传物质,(1)实验一,1.RNA是遗传物质的证据,结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 。,1.RNA是遗传物质的证据,(2)实验二,RNA,2DNA是主要的遗传物质普遍性规律(1)一切生物的遗传物质是核酸(DNA或RNA)。(2)凡细胞生物(不论是真核生物还是原核生物)，其遗传物质都是DNA，其细胞中的RNA只是遗传信息表达的媒介。(3)DNA病毒(如噬菌体)的遗传物质是DNA；只有极少数RNA病毒的遗传物质是RNA。,二、DNA是主要的遗传物质,核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），绝大多数生物都是以DNA作为遗传物

15、质的。 DNA是主要的遗传物质。,总结,考点突破一：肺炎双球菌转化实验,1.体内和体外转化实验的比较,格里菲思,艾弗里及其同事,在小鼠体内,体外培养基,R型细菌与S型细菌的毒性对照,S型细菌各成分的作用进行对照,加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌,S型细菌的DNA 能使R型细菌转化为S型细菌,S型细菌体内有“转化因子”,S型细菌的DNA 是遗传物质,用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化,将物质提纯分离后,直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用,(1)所用材料相同;(2)体内转化实验是体外转化实验的基础, 体外转化实验是体内转化实验的延伸;(3)两实

16、验都遵循对照原则、单一变量原则,2.肺炎双球菌转化实验中的相互对照相互对照时每组均既是实验组又是对照组，每个实验组除要探究的因素各不相同外，其他条件均相同，最终结论必须由几组实验结果对比得出。,【高考警示钟】肺炎双球菌转化的实质和影响因素(1)在加热杀死的S型细菌中，其蛋白质变性失活，但不要认为DNA也变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。(2)转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。(3)在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌。原因是转化受D

17、NA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响。,1.(2011广东高考)艾弗里及其同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知( ),A.不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B.说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C.和说明S型菌的DNA是转化因子D.说明DNA是主要的遗传物质,练习,C,2.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：R型细菌的DNA+DNA酶加入S型细菌注射入小鼠S型细菌的DNA+DNA酶加入R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

18、的情况依次是( )A.存活、存活、存活、死亡B.死亡、存活、存活、存活C.死亡、死亡、存活、存活D.存活、死亡、存活、死亡,B,3.下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中，正确的是( )A.加热杀死后的S型细菌中DNA已经全部断裂，失去活性B.在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化C.在转化过程中，加热杀死后的S型细菌中DNA没有进入R型活细菌的细胞中D.加热杀死的S型细菌也能使小鼠的体细胞发生转化,B,2.实验步骤及结果和结论,考点突破二、 噬菌体侵染细菌的实验1.噬菌体的增殖(1)模板：噬菌体DNA。(2)合成DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧

19、核苷酸。,3.上清液和沉淀物放射性分析 (1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。,【高考警示钟】1.噬菌体侵染细菌实验中的标记误区(1)该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。(2)35S(标

20、记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。,2.噬菌体侵染细菌实验与艾弗里的肺炎双球菌转化实验的方法不同(1)前者采用放射性同位素标记法，即分别标记DNA和蛋白质的特征元素(32P和35S)；(2)后者则采用直接分离法，即分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养。,1.(2011江苏高考)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3

21、5S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D.32P、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,练习,C,2.如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为( )A.可在DNA中找到15N和32PB.可在外壳中找到15N和35SC.可在DNA中找到15N和32P、35SD.可在外壳中找到15N,A,3.（2012合肥模拟）下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中，不正确的是（ ）A.该实验证明了子代噬菌体的各种性状是通过DNA遗传的B.为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内，可用35S标记噬菌体C.若用32P对噬菌体双链DNA标记，再转入普通培养基中让其连续复制n次，则含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2nD.侵染过程的“合成”阶段，噬菌体以自身的DNA作为模板，而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供,C,