DNA是主要的遺傳物質(zhì)復習課件(共33張PPT)-高三生物一輪復習

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DNA是主要的遺傳物質(zhì)復習

高三年級生物學

學習目標

1．總結(jié)：科學家探索“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)的實驗的設(shè)計思路。

3．探討：實驗技術(shù)在證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)中的作用。

學習重點

學習難點

1．掌握肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理與過程。

2．理解并掌握噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。

噬菌體侵染細菌實驗的分析。

一、遺傳物質(zhì)應(yīng)具備的特征

穩(wěn)定性、

連續(xù)性、

可復制性、

能指導其他物質(zhì)合成等

判斷標準

蛋白質(zhì)或DNA

？

據(jù)化合物的性質(zhì)推斷：

最關(guān)鍵的實驗思路？

將蛋白質(zhì)與DNA分開，分別實驗，探究功能。

據(jù)化合物的性質(zhì)推斷：

最關(guān)鍵的實驗思路？

科學家的探究之路：

格里菲思：肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗

艾弗里等：肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗

蔡斯和赫爾希：噬菌體侵染細菌的實驗

DNA是真正的遺傳物質(zhì)

二、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗

1.實驗材料：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)化實驗

2.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗

（1）實驗過程及結(jié)果：

存活

無R或S型細菌

死亡

R和S型細菌

存活

R型細菌

死亡

S型細菌

（2）實驗分析：

①和②組結(jié)果均已知，是對照組；

③和④組結(jié)果均未知，是實驗組；

③與②對照，得出加熱破壞S型細菌的結(jié)構(gòu)，

細菌結(jié)構(gòu)不完整，失去感染性。

（3）實驗推論：④與①②③對照得出推論即

加熱殺死的S型細菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”能將部分無

毒性的R型活細菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細菌。

？

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，低溫時復性，仍有遺傳功能。

2.混合時部分R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，這說明R型細菌發(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型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，故轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是。

基因重組

思考：

3.該實驗的局限之處在于什么？

沒有將各種化合物分離、提純進行實驗，

只是通過改變物質(zhì)活性來觀察，不夠嚴謹??！

將S型細菌的各種化合物分離、提純，分別單獨實驗，觀察各自作用。

最直接、有效的做法：

艾弗里等人的實驗思路

3.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗

（1）實驗過程及結(jié)果：

（2）實驗分析：

實驗性質(zhì)：對比實驗

實驗③與①②對比：

DNA是轉(zhuǎn)化因子。

實驗④進一步說明：

結(jié)構(gòu)完整DNA分子才具有轉(zhuǎn)化功能。

R型和S型細菌

R型細菌

人工化學方法：分離、提純

①②③④

（3）實驗結(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型細菌

R型細菌

該實驗被質(zhì)疑！

原因：

沒有將DNA與蛋白質(zhì)完全分離提純！

R型和S型細菌

R型和S型細菌

R型細菌

0.02%

蛋白質(zhì)

三、噬菌體侵染細菌的實驗：蔡斯和赫爾希

該實驗選材最大的優(yōu)點在于

噬菌體侵染細菌時能

將DNA與蛋白質(zhì)完全分開

（R基中）

（磷酸基團）

1.實驗材料：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，必須用活細胞培養(yǎng)）

DNA

C、H、O、N、P

蛋白質(zhì)

C、H、O、N、S

2.實驗方法：

Ⅰ組：35S標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼

Ⅱ組：32P標記噬菌體的DNA

分別進行侵染實驗

放射性同位素標記

混合

短時保溫

3.實驗過程及結(jié)果：

（1）制備被標記的噬菌體

含35S或32P的培養(yǎng)基

含35S或32P的大腸桿菌

35S標記蛋白質(zhì)外殼的噬菌體

32P標記DNA的噬菌體

（2）侵染實驗

被標記的噬菌體

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+細菌上清液中放射性沉淀物中放射性—————沒進入細胞

(II)含32P噬菌體+細菌上清液中放射性沉淀物中放射性———進入細胞

高

很低

蛋白質(zhì)外殼

DNA

很低

高

與親代噬菌體性狀相同，但均未被標記

與親代噬菌體性狀相同，子代中仍有標記

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，能復制，并可指導蛋白質(zhì)合成。

DNA是遺傳物質(zhì)

5.實驗結(jié)論：

（不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)）

6.實驗的誤差分析：

導致

（1）保溫時間：

過長：細菌被裂解，離心

前釋放子代噬菌體

35S組：沒有影響，因為子代

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

導致

35S組：沒有影響，因為35S的外殼

本就在上清液

32P組：離心后上清液中放射性升高

6.實驗的誤差分析：

（2）攪拌：

充分：上清是外殼，

沉淀是細菌。

不充分：上清是外殼，

沉淀中有噬菌體吸附在細菌上。

導致

35S組：沉淀放射性升高

32P組：對放射性分布沒有影響

某校生物研究性學習小組模擬赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗，過程如圖所示，下列有關(guān)分析正確的是()

A．實驗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．實驗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．該實驗證明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)，進行了肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗，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．該實驗?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)化實驗推論：

S型菌中含有轉(zhuǎn)化因子

2.艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗說明：

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驗說明：

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)的實驗證據(jù)：

RNA病毒的侵染實驗

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：

噬菌體侵染細菌成功后，如何增殖形成子代噬菌體？

DNA半保留復制

DNA通過轉(zhuǎn)錄、翻譯

指導蛋白質(zhì)外殼合成

細菌內(nèi)

許多子代的DNA

許多子代的蛋白質(zhì)

多個子代噬菌體

細菌提供：

原料、

酶、

ATP、

場所

噬菌體提供：

只有DNA模板

用15N、32P、35S標記噬菌體讓其去侵染細菌,在細菌解體后產(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