高一生物DNA是主要的遗传物质2

(共34张PPT)
第1节　DNA是主要的遗传物质
课标领航
1．总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。
2．分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。
3．探讨实验技术在证明DNA是主要的遗传物质中的作用。
【重点】　肺炎双球菌转化实验的原理和过程；噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
【难点】　肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
核心要点突破
知能过关演练
第1节
基础自主梳理
基础自主梳理
一、对遗传物质的早期推测
1．主导观点：蛋白质是生物体的遗传物质。
2．对DNA的认识
(1)生物大分子：由许多脱氧核苷酸聚合而成。
(2)基本组成单位——脱氧核苷酸
①化学组成：磷酸、__________和碱基三部分。
②种类：4种，由含氮碱基决定。
脱氧核糖
二、肺炎双球菌的转化实验
1．肺炎双球菌
种类
比较项目 S型细菌 R型细菌
菌落 光滑 粗糙
菌体 有多糖类荚膜 无多糖类荚膜
毒性 有毒性，使小鼠患败血症死亡 无毒性
不死亡
死亡
死亡
DNA
DNA
三、噬菌体侵染细菌的实验
1．实验材料：T2噬菌体、_________。
2．实验方法：放射性___________法。
3．T2噬菌体的特点
(1)结构：外壳由_______构成，头部内含有DNA。
(2)生活方式：_____于大肠杆菌内。
(3)增殖特点：在自身DNA的作用下，利用大肠杆菌体内的物质合成自身成分，进行增殖。
大肠杆菌
同位素标记
蛋白质
寄生
没有35S
有32P
DNA
DNA
RNA
不感染
感染
RNA
DNA
核心要点突破
肺炎双球菌的转化实验过程分析
1．体内转化实验(格里菲思的实验)
【特别提醒】　由于DNA的变性温度较蛋白质高，因此，加热杀死的S型细菌因蛋白质变性而失活，但DNA仍具有活性。
2．体外转化实验(艾弗里的实验)
(1)实验过程及分析
①只有S型细菌的DNA能使R型细菌发生转化。
②DNA被水解后不能使R型细菌发生转化。
(2)实验结论
①S型细菌的DNA是“转化因子”，即DNA是遗传物质。
②同时还直接证明蛋白质等其他物质不是遗传物质。
3．对两个实验的分析
(1)实验实现了一个完整的科学发现过程，即发现问题→提出假说→实验验证→得出结论。格里菲思的工作相当于前两步，艾弗里的工作相当于后两步。
(2)体内转化与体外转化实验的关系：体内转化实验说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA。
(3)实验遵循了对照原则，如体内转化实验中的①与②、②与③、③与④。
(2011年淄博高一检测)下图是“肺炎双球菌的转化实验”的部分研究过程。能充分说明“DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质”的是(　　)
例1
A．①②④　　　　　　　　B．①②③
C．①③④ D．①②③④
【思路点拨】　本题主要考查肺炎双球菌的转化实验，解答本题可以从以下三点分析：
①需要将S型细菌中的DNA、蛋白质、多糖荚膜等成分分离开，分别与R型细菌混合培养。
②DNA酶能将DNA水解而使其失活。
③分析结果时，注意实验中的对照原则。
【尝试解答】　____D____
【解析】　此题主要考查对艾弗里肺炎双球菌转化实验的理解。为了探究遗传物质的成分，需要先将S型细菌的各种成分进行分离，然后分别与R型细菌混合培养，观察转化的结果。通过对实验①③④的对照分析，可知S型细菌的DNA起转化作用，而蛋白质和多糖荚膜不起转化作用，即证明DNA是遗传物质而蛋白质和多糖荚膜等物质不是遗传物质。实验②充分说明DNA分子是遗传物质，而不是DNA水解产物起遗传作用。
【互动探究】
(1)实验①中培养得到了R型和S型两种细菌，它们的数量是否大致相等？为什么？
(2)题干中的实验能否说明S型细菌的性状是由DNA控制的？说出理由。
【提示】　(1)否。R型细菌数量多于S型细菌数量，因为发生转化的R型细菌较少。
(2)能。只有加入S型细菌DNA的培养基中，R型细菌才能发生转化，表现出S型细菌的性状，说明S型细菌的DNA控制其性状。
噬菌体侵染细菌的实验分析
1．实验过程及结论
2.噬菌体侵染细菌的过程
3．上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因：
①保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。
②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中，也会使上清液的放射性含量升高。
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因：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。
(2010年高考上海卷)若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体(　　)
A．一定有35S，可能有32P　　　　B．只有35S
C．一定有32P，可能有35S D．只有32P
【尝试解答】　____A____
例2
【解析】　被32P标记的噬菌体侵入大肠杆菌后，利用大肠杆菌中脱氧核苷酸来复制形成子代噬菌体的DNA，根据半保留复制原则，新合成的全部DNA分子中将有两个DNA分子含有被32P标记的母链，而新合成的蛋白质全部由大肠杆菌中被35S标记的氨基酸合成，因此一定含有35S。
【探规寻律】　关于噬菌体侵染细菌实验中放射性元素的去向问题
①若用32P和35S标记病毒而宿主细胞未被标记，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标记宿主细胞而病毒未被标记，则在子代病毒的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素。
③若用C、H、O、N等标记病毒而宿主细胞未被标记，则只在子代病毒的核酸中有标记元素。
④若用C、H、O、N等标记宿主细胞而病毒未被标记，则在子代病毒的核酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素。
跟踪训练　为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，你认为同位素标记的方案应为(　　)
A．用14C和3H培养噬菌体，再去侵染细菌
B．用18O或32P培养噬菌体，再去侵染细菌
C．将一组噬菌体用32P和35S标记
D．一组用32P标记DNA，另一组用35S标记蛋白质外壳
解析：选D。S是蛋白质特有的元素，P是DNA的特有元素，而C、H、O是它们共有的元素，不能区分DNA和蛋白质。
生物体内核酸的种类及遗传物质的判别
生物类型 所含核酸 遗传物质 举例
细胞生物 真核生物 DNA和RNA DNA 酵母菌、玉米、人
原核生物 细菌、蓝藻
非细胞生物 大多数病毒 仅有DNA DNA T2噬菌体
极少数病毒 仅有RNA RNA 艾滋病病毒、SARS病毒
关于遗传物质的叙述，正确的是(　　)
A．遗传物质是染色体的组成成分，但不是染色质的组成成分
B．没有DNA的生物，也就没有遗传物质
C．原核生物的遗传物质是RNA
D．凡有细胞结构的生物，其遗传物质都是DNA
【思路点拨】　本题主要考查有关遗传物质的内容。作为遗传物质，不同的生物遗传物质是不同的，存在的部位也不同。
【尝试解答】　____D____
例3
【解析】　解答本题的具体分析如下：
选项 内容分析 结论
A项 染色体与染色质是同一种物质，它们是细胞分裂不同时期的两种形态，其组成成分主要是蛋白质和DNA 不正确
B项 只要是生物，都有自己的遗传物质，有的生物的遗传物质是DNA，有的则是RNA 不正确
C项 原核生物的遗传物质是DNA，而不是RNA 不正确
D项 在有细胞结构的生物体内，既有DNA，又有RNA，但只以DNA作为遗传物质 正确
【互动探究】
(1)大肠杆菌和酵母菌的主要遗传物质是RNA，对吗？
(2)病毒的遗传物质是什么？
【提示】　(1)不对。是DNA。
(2)DNA或RNA。
知能过关演练
本部分内容讲解结束
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