(共18张PPT)
核酸是遗传物质的证据
一轮复习.必修二
单元知识网络
核酸是遗传物质的证据
DNA的分子结构和特点
基因的本质
基因是一段有功能的核酸
对DNA复制的探究
遗传信息的传递
DNA的复制
中心法则
转录(DNA=〉RNA)
遗传信息的表达
翻译(RNA=〉蛋白质)
b
b
a
遗传物质的探索历程
回顾人们对遗传物质的认识:
假说演绎法
类比推理法
假说演绎法
基因(遗传物质)究竟是什么? 分析染色体成分
提出问题:
遗传物质的探索历程
对遗传物质的早期推断:
蛋白质结构的复杂性可以解释遗传物质的多样性,
蛋白质是生物体的遗传物质。
作出假设1:
蛋白质 DNA
遗传物质的探索历程
艾弗里向权威提出挑战认为:DNA是生物体的遗传物质。
作出假设2:
请你设计实验思路:验证到底哪种物质是遗传物质?
设计实验:
把DNA和蛋白质分开,单独地、直接地观察蛋白质和DNA的作用
对遗传物质的早期推断:
科学家们是怎么设计的呢?
选择材料:豌豆、羊、酵母菌、细菌,你选择哪种材料?
实验方法:
肺炎双球菌转化实验
核酸是遗传物质的证据
(活体实验1928年 格里菲思)
分析:
1.A组和B组对照可得到什么结论?
2.比较两种菌型推断S型菌有毒性的原因?
3.B组和D组小鼠体中分别能分离出哪几种肺炎双球菌?
4.转化机制?
(菌体无荚膜无毒性)
(菌体有荚膜有毒性)
讨论分析:转化机制
肺炎双球菌种类很多,S型菌有:S-Ⅰ、 S-Ⅱ、 S-Ⅲ,R型菌有:R -Ⅰ、 R-Ⅱ、 R-Ⅲ,自然状态下S型菌只会突变成同型R菌,如S-Ⅱ可突变为R-Ⅱ,但不会突变R -Ⅰ或R-Ⅲ。而格里菲思的转化实验中用到的肺炎双球菌类型是R-Ⅱ与S-Ⅲ,且第四组转化出来的活S菌为S-Ⅲ。
思考:转化是否是基因突变导致的?请分析推测并得出结论。
追问:混合培养后转化成的S型菌与原S型菌遗传信息是否相同?
推断:从结构角度分析判断,R型死菌与S型活菌混合,S型菌是否会转化成R型菌?
肺炎双球菌转化实验
核酸是遗传物质的证据
转化因子是什么?
肺炎双球菌转化实验
(离体实验1944年艾弗里)
思考:S型菌的化学成分很多,要找到转化因子,最关键的思路是什么?
思路:将S型菌各物质分离后,直接地、单独地观察各物质在实验中的作用。
核酸是遗传物质的证据
R+S
R
R
思考:
1. 由于当时技术限制,各提取物纯度有限,使得质疑声不断,请用已学知识设计实验,排除质疑?
2.该实验涉及了哪些对照类型?
3.增加了DNA酶一组后,虽然可信度增加,为何仍然有质疑?是否有更好的材料?
得出结论:
病毒?
噬菌体侵染细菌实验(1952年赫尔希、蔡斯)
DNA(含 元素)
蛋白质外壳(含 元素)
吸附
注入核酸
合成DNA和蛋白质
组装
释放
从病毒结构和侵染特点两方面说说选择病毒的优点?
思考:
(1)模板?
(2)合成DNA的原料?
(3)合成蛋白质的原料和场所?
(4)基于噬菌体的特点,通过什么样的技术手段使蛋白质和 DNA完全分开,单独显现它们在遗传中的作用?
用同位素标记法追踪,
达到分离的效果
核酸是遗传物质的证据
噬菌体侵染细菌实验(1952年赫尔希、蔡斯)
核酸是遗传物质的证据
得出结论:DNA是遗传物质
同位素标记法归类分析
(1)标记某元素,追踪其转移途径,探究化合物的作用
如用18O标记H2O,光合作用只产生18O2;若用18O标记C18O2,光合作用只产生O2;证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自H2O,而不来自CO2。
(2)标记特征元素,追踪其转移途径
如在T2噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记噬菌体的DNA,在细菌内发现放射性物质;用35S标记噬菌体的壳体蛋白,在细菌内未发现放射性物质;证明了DNA是噬菌体的遗传物质。
(3)标记特征化合物,探究详细生理过程,研究生物学原理
如用3H标记亮氨酸,探究分泌蛋白的分泌过程;用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,研究有丝分裂过程中染色体的变化规律;用15N标记DNA,证明了DNA复制的特点是半保留复制。
噬菌体侵染细菌实验(1952年赫尔希、蔡斯)
核酸是遗传物质的证据
思考.如果用15N、32P标记噬菌体后,让其侵染用35S标记的细菌,在子代噬菌体的结构成分中,能找到的元素为?
烟草花叶病毒感染和重建实验
核酸是遗传物质的证据
烟草花叶病毒感染实验
烟草花叶病毒重建实验
得出结论:RNA是遗传物质
1.请总结不同生物核酸及遗传物质类型
DNA是主要遗传物质
小结
3.总结主要实验方法
小结
2.请概括实验设计的一般流程(假说演绎法)
1944年
艾弗里
1952年
赫尔希、蔡斯
1956年 弗伦克尔-库兰特
1928年
格里菲思
肺炎双球菌离体转化实验
肺炎双球菌活体转化实验
噬菌体侵染细菌实验
烟草花叶病毒感染和重建实验
核酸是遗传物质的证据
观察法、对照法
分离提纯法、酶解法、对照法
同位素标记法、离心法、对照法
重组法、对照法
1. 某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体,然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养,如图所示。一段时间后,分别进行搅拌、离心,并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是( )
A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA,但不产生含32P的子代噬菌体
B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA,也可产生不含32P的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌
体蛋白质,也可产生含35S的子代噬菌体
D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬
菌体蛋白质,也不产生含35S的子代噬菌体
C
核酸是遗传物质的证据
2.(10分)
根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型,有些病毒对人类健康会造成很大危害,通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型,简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
请多批评指正!