高考生物一轮复习 第八单元 生物的进化（第28课时）生物的进化课件 (31)

1、1第23课时人类探索遗传物质的过程2 考纲内容 要求 命题特点 备考指南考纲导学考纲导学人类对遗传物质的探索过程C考查内容:DNA是遗传物质的证据;DNA是主要的遗传物质考查形式:常以模式图或实验分析形式进行考查(1)借助实验流程图,列表比较肺炎双球菌的体内和体外转化实验(2)结合病毒的结构、繁殖等有关知识,理解噬菌体侵染细菌实验的过程及原理,并列表比较肺炎球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验(3)联系病毒的类型及真、原核细胞的结构等知识,理解DNA是主要的遗传物质,并列表比较其不同点3考点一考点一DNA是遗传物质的证据是遗传物质的证据一、肺炎双球菌的转化实验一、肺炎双球菌的转化实验1.肺

2、炎双球菌的两种类型教材研读教材研读 菌体菌落毒性R型 多糖类荚膜 毒性S型 多糖类荚膜 毒性,能够使人患肺炎或使小鼠患败血病无无粗糙粗糙无无有有光滑光滑有有42.体内转化实验(格里菲思)(1)原理:S型肺炎双球菌可使小鼠患败血病死亡。(2)过程:R型活细菌小鼠小鼠 ;S型活细菌小鼠小鼠 ;S型死细菌小鼠小鼠 ;小鼠小鼠 ,死亡小鼠体内有 。RS型活细菌型死细菌存活存活死亡死亡存活存活死亡死亡R、S型活细菌型活细菌(3)结论:R型活细菌和被加热灭活的S型细菌混合后,有部分R型活细菌转化为S型活细菌,而且这些S型活细菌的后代也是 的S型细菌,且这种性状的转化是 的。有毒性有毒性可以遗传可以遗传53

3、.体外转化实验(艾弗里)(1)原理:从S型细菌中提取出DNA、蛋白质、多糖等成分,将其分别加入已培养了 细菌的培养基中,结果发现只有加入 时, 细菌才能转化为 细菌。(2)过程:R型型DNAR型型S型型6(3)结论: 是使R型活细菌产生稳定遗传变化的物质即遗传物质,而 不是遗传物质。二、噬菌体侵染细菌的实验二、噬菌体侵染细菌的实验1.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。(1)T2噬菌体的结构DNA蛋白质蛋白质7 增殖需要的条件 内容 模板 的DNA 合成T2噬菌体DNA的原料 提供的四种脱氧核苷酸 合成T2噬菌 体蛋白质 原料 的氨基酸 场所大肠杆菌的核糖体(2)T2噬菌体的增殖复制方式T2噬菌

4、体噬菌体大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌2.实验方法: 法。3.实验过程及结果(1)标记T2噬菌体放射性同位素标记放射性同位素标记84.实验结果分析(1)T2噬菌体侵染大肠杆菌时, 留在细菌体外,注入大肠杆菌体内的物质是 ,而且大肠杆菌裂解时释放出来的噬菌体与侵染大肠杆菌的一样。(2)T2噬菌体侵染大肠杆菌:蛋白质外壳蛋白质外壳DNA9(2)T2噬菌体的性状是通过 遗传给子代噬菌体的。5.结论: 是遗传物质。考点二考点二DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质一、遗传物质的主要载体一、遗传物质的主要载体染色体染色体1.19世纪末,生物学家通过科学研究认识到, 在生物的遗传中具有重要作用。2.染色

5、体主要由 和 组成。(细胞质中的 和 也是遗传物质的载体)DNADNA染色体染色体蛋白质蛋白质DNA线粒体线粒体叶绿体叶绿体10(2)结论 是烟草花叶病毒的遗传物质, 不是烟草花叶病毒的遗传物质。2.DNA是主要的遗传物质只有 而不含有 的病毒中,遗传物质是RNA。但是,二、二、DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质1.证明RNA是某些病毒的遗传物质的相关实验(1)实验过程及现象RNA蛋白质蛋白质RNADNA11绝大多数生物的遗传物质还是DNA,所以说DNA是 的遗传物质。1.(2014江苏单科,4D)赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA的半保留复制。(

6、 )2.噬菌体侵染细菌的实验比肺炎双球菌体外转化实验更具有说服力。 ( )3.32P、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。( )4.肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质分开,分别观察其遗传作用。( )主要主要5.将活的R型肺炎双球菌与加热杀死的S型肺炎双球菌混合后注入小鼠体内,小鼠体内出现活的S型菌说明DNA是主要遗传物质。( )12突破一肺炎双球菌的转化实验突破一肺炎双球菌的转化实验1.实验过程(1)肺炎双球菌体内转化实验(格里菲思)考点突破考点突破13(2)肺炎双球菌体外转化实验(艾弗里)14 体内转化实验体外转化实验实验者格里菲思艾弗里

7、及其同事培养细菌用小鼠(体内)用培养基(体外)实验原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各成分作用的相互对照实验结果加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质两个实验的联系:所用材料相同,都是R型和S型肺炎球菌体内转化实验是基础,仅说明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两个实验都遵循对照原则、单一变量原则2.两个实验的比较153.转化的本质(1)S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,实现了基因重组,因而S型细菌的性状(如荚膜、毒性)得到了表达。(2

8、)加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活,但DNA加热变性(DNA双螺旋解旋)后,在低温条件下其结构可恢复。(3)转化后的S型细菌性状可以遗传下去,说明S型细菌的遗传物质是DNA。探究遗传物质是DNA、RNA还是蛋白质(1)基本设计思路:设法将DNA(或RNA)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。 16考向以实验分析为基础考向以实验分析为基础,考查肺炎双球菌转化实验的有关知识考查肺炎双球菌转化实验的有关知识(2015江苏扬州四星高中期初模拟,21,3分)利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理,再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。

9、下列说法正确的是(多选)( )17A.通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质B.F组可以分离出S和R两种肺炎双球菌C.F组产生的S肺炎双球菌可能是基因重组的结果D.能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组答案 ABC由于加入E试管的是S型细菌的蛋白质,而加入F试管的是S型细菌的DNA,因而通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质,故A正确;由于加入F试管中的是S型细菌的DNA,能使部分R型细菌转化成S型细菌,所以F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌,故B正确;加入F试管中的是S型细菌的DNA,能够进入R型细菌体内,与R型细菌的DNA重组,从而指导合成荚膜,所以F组产生的S型

10、肺炎双球菌可能是基因重组的结果,故C正确;由于只有B、C、F中有活的S型细菌,所以能导致小鼠死亡的是B、C、F三组,故D错误。18突破二突破二T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验噬菌体侵染大肠杆菌的实验1.实验思路:S是蛋白质的特征元素,P是DNA的特征元素,用放射性同位素35S和32P分别标记蛋白质和DNA,直接观察它们的作用。2.实验过程及结果193.结论:DNA是遗传物质。204.噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌体外转化实验的比较 噬菌体侵染细菌实验肺炎双球菌体外转化实验设计思路设法将DNA与其他物质分开,单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能处理方法同位素标记法:分别用同位素35S、32P标记

11、蛋白质和DNA直接分离:分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等,分别与R型细菌混合培养结论证明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质说明DNA能控制蛋白质的合成说明DNA能自我复制证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质说明了遗传物质可发生可遗传的变异21易混辨析 噬菌体侵染细菌实验与艾弗里的肺炎双球菌转化实验的几个误区(1)噬菌体侵染细菌实验中的标记误区该实验不能标记C、H、O、N,这些元素是DNA和蛋白质共有的元素,否则无法将DNA和蛋白质区分开。35S(标记蛋白质)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

12、)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)。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。221.噬菌体侵染细菌实验误差分析方法(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上讲上清液中不含放射性,下层沉淀物中应具有很高的放射性,而实验最终结果显示在离心后的上清液中,也有一定的放射性,而下层的放射性强度却比理论值略低,原因为: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;保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌体内增殖后,子

13、代噬菌体释放出来,经离心后分布于上清液中,也会使上清液出现放射性。(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,有少量含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。232.不同生物遗传物质的分析方法生物类型病毒原核生物真核生物体内核酸种类DNA或RNADNA和RNADNA和RNA体内碱基种类4种5种5种体内核苷酸种类4种8种8种遗传物质DNA或RNADNADNA实例噬菌体或烟草花叶病毒等乳酸菌、蓝藻等玉米、小麦、人等24考向以同位素标记为手段考向以同位素标记为手段,考查考查T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的相关知识噬菌体侵染大肠杆菌实验的相关知识为探究T2噬菌体的遗传物质,用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,经保温培养、搅拌离心后检测放射性,预计上清液中应没有放射性,但结果出现了放射性。则标记的元素及误差原因分析的是(多选)( )A.P;培养时间过长B.S;培养时间过