2022-2023学年浙科版（2019）必修二 3.1核酸是遗传物质(1) 课件（56张）

微基因检测遗传物质：是亲代与子代之间传递遗传信息的物质。遗传物质应该具备什么特点？1、在细胞生长和繁殖的过程中应该精确地复制，使得前后代具有一定的连续性。2、能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状以及代谢3、具有储存大量遗传信息的潜在能力。基因是遗传物质的基本单位孟德尔：“颗粒假说”，双亲的遗传物质像某种完整颗粒一样遗传给后代，互不融合，保持完整性。微基因检测安吉丽娜·朱莉科学探索的脚步1865年，孟德尔提出遗传因子的分离定律和自由组合定律。1903年，萨顿提出遗传的染色体学说1909年，约翰逊首次提出“基因”一词来代替“遗传因子”1910年，摩尔根用果蝇伴性遗传实验证实遗传的染色体学说。染色体是基因的载体染色体的化学成分？12.12第一节核酸是遗传物质1.肺炎链球菌转化实验离体转化实验(体外实验)2.噬菌体侵染细菌实验(放射性同位素标记法:35S、32P）1.烟草花叶病毒的感染实验2.烟草花叶病毒的重建实验活体转化实验(体内实验)一、DNA是遗传物质的证据二、RNA是遗传物质的证据细菌模式图拟核区质膜细胞壁荚膜核糖体菌毛

鞭毛

肺炎链球菌多糖类荚膜一、肺炎链球菌转化实验R型菌(rough)S型菌(smooth)菌体无多糖类的荚膜有多糖类的荚膜菌落表面粗糙表面光滑毒性无毒性有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患败血症关键看有无荚膜菌落??菌种鉴定的重要依据1.肺炎链球菌活体转化实验(体内实验)英国,格里菲思（F．Griffith）于1928年发现小鼠死亡小鼠正常小鼠正常小鼠死亡S型加热R型活菌混合S型加热S型活菌R型活菌abcdbcd分离出活的S型菌小鼠(活)a注射活R型菌b注射活S型菌c注射加热杀死的S型菌d注射死S型菌+活R型菌小鼠(活)小鼠(死)小鼠(活)小鼠(死)活的S菌活的R菌1.a和b对照说明：S型活菌有毒性,R型活菌无毒性2.b和c对照说明：S型细菌被杀死,失去毒性3.c和d对照说明：已被加热杀死的S型细菌能使R型转变成S型。分离R型活菌+S型死菌S型活菌d组实验中，从死亡小鼠体内分离出的S型活细菌从何而来？转化已经被加热杀死的S型菌中，一定有一种物质能把某些R型菌转化为S型菌——S型菌中的“转化因子”进入R型菌体内，引起R型菌稳定的遗传变异结果分析但并未分离出这种物质1944年美国科学家艾弗里（O．T．Avery）等人2.肺炎链球菌离体细菌转化实验（体外实验）问题：S型菌中什么物质是转化因子呢？把活的S型菌中的各成分（如DNA和蛋白质等物质）提取出来，分开、单独研究观察它们的作用。2.技术：物质分离技术和提纯1.实验关键思路：艾弗里——活体细菌转化实验离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。粒子越重，下沉越快。S活菌分离提取多糖脂类蛋白质RNADNA分别与R型活菌混合悬浮培养2.肺炎链球菌离体细菌转化实验（体外实验）悬浮培养指的是一种在受到不断搅动或摇动的液体培养基里的一种培养方式。通过振荡或转动装置使细胞始终处于分散悬浮于培养液内的培养方法。蛋白质多糖无转化无转化脂质RNA……DNA无转化无转化出现转化现象只有S型菌的DNA才能使R型菌发生转化，且DNA纯度越高，转化效率越高结果分析：即DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。S活菌多糖脂类蛋白质RNADNA分别与R型活菌混合悬浮培养

RRRRR

S

R↓SDNA+DNA水解酶2.肺炎链球菌离体细菌转化实验（体外实验）

结论：S型菌内的“转化因子”是DNA，即DNA是遗传物质而蛋白质不是遗传物质。对照作用分离提取转化的实质基因重组DNA随机断裂诺贝尔奖的遗憾艾弗里结论S型菌内的“转化因子”是DNA，即DNA是遗传物质。以当时的技术，艾弗里从S型菌中提取的DNA纯度达不到100%，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人质疑艾弗里的实验和观点的科学性。首次通过实验证明了DNA是遗传物质噬菌体侵染细菌的实验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放射性测试

T2噬菌体

二、噬菌体侵染细菌实验T2噬菌体属于细菌病毒，营专性寄生生活，它的专一宿主为大肠杆菌。电子显微镜下的大肠杆菌和噬菌体DNAC、H、O、N、P你会选取哪种元素的同位素来分别标记DNA和蛋白质？同位素示踪法蛋白质C、H、O、N、S35S32P用32P标记的脱氧核苷酸作为合成DNA的原料用35S标记的氨基酸作为合成蛋白质的原料(1)标记细菌35S培养基+细菌35S标记的子代细菌32P培养基+细菌32P标记的子代细菌(2)标记噬菌体32P标记的子代噬菌体35S标记细菌及培养基+噬菌体35S标记的子代噬菌体32P标记细菌及培养基+噬菌体1.标记噬菌体DNAC、H、O、N、P你会选取哪种元素的同位素来分别标记DNA和蛋白质？同位素示踪法蛋白质C、H、O、N、S35S32P用32P标记的脱氧核苷酸作为合成DNA的原料用35S标记的氨基酸作为合成蛋白质的原料(1)标记细菌35S培养基+细菌35S标记的子代细菌32P培养基+细菌32P标记的子代细菌(2)标记噬菌体32P标记的子代噬菌体35S标记细菌及培养基+噬菌体35S标记的子代噬菌体32P标记细菌及培养基+噬菌体1.标记噬菌体1、讲解噬菌体侵染大肠杆菌的全过程，侵染的步骤有哪五个？2、实验过程中希望把子代和亲代的噬菌体分离开来，应该如何把握培养时间?用蛋白质外壳被标记的噬菌体,感染未被标记的大肠杆菌结果：上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。①②③2.噬菌体侵染细菌（同位素标记法）搅拌的作用？离心的作用？A、标记后的噬菌体与细菌混合培养B、培养一段时间后未搅拌、未离心C、培养一段时间后搅拌、未离心D、培养一段时间后搅拌、离心Q1如果未充分搅拌将导致什么结果？沉淀物放射性偏高Q2如果培养时间过长或者过短会怎么样？不影响本次结果用DNA被标记的噬菌体,感染未被标记的大肠杆菌结果：上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。③②①亲代噬菌体宿主细胞内子代噬菌体35S标记蛋白质无35S标记无35S标记蛋白质32P标记DNA无32P标记有32P标记DNA结果分析①两组实验结果放射性的分布情况说明：

蛋白质外壳未进入大肠杆菌中，DNA进入到细胞中。②子代噬菌体中可以检测到标记的DNA，却检测不到标记的蛋白质。说明：DNA是遗传物质实验结论亲代噬菌体的DNA传递给了子代噬菌体，蛋白质则没有用32P标记的噬菌体，悬浮液中含放射性①保温时间过短：有部分噬菌体还没有侵入到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于悬浮液中，悬浮液中放射性增高。②保温时间过长：噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于悬浮液，使悬浮液中放射性增高。1.搅拌不充分：操作不当可能出现的现象及原因分析：由于搅拌不充分，含35Ｓ噬菌体的蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀中，沉淀中的放射性的增高。2.保温时间：用35Ｓ标记噬菌体，沉淀中的放射性增高亲代噬菌体宿主细胞内子代噬菌体35S标记蛋白质无35S标记

无35S标记蛋白质32P标记DNA无32P标记有32P标记DNA有些病毒不含有DNA，只含有RNA和蛋白质，它们的遗传物质又是什么呢？P52\69HIV病毒SARS病毒烟草花叶病毒新冠病毒2019-nCoV烟草花叶病毒tobaccomosaicvirus缩写TMVRNA蛋白质左：正常烟叶右：病叶烟草花叶病毒分离花叶病毒蛋白质花叶病毒RNA接种接种健壮烟叶健壮烟叶观察烟叶的生长状况1.烟草花叶病毒感染实验+RNA酶三、RNA是遗传物质的证据2.烟草花叶病毒的重建实验RNA是遗传物质，蛋白质不是。实验结论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RNADNA酵母菌、人、玉米等原核生物细菌、蓝藻非细胞生物大多数病毒仅有DNADNAT2噬菌体极少数病毒仅有RNARNA艾滋病病毒、SARS病毒[总结]核酸是一切生物的遗传物质DNA是主要的遗传物质1.DNA中绝大多数生物的遗传物质。即DNA是主要的遗传物质。2.RNA是少数生物（RNA病毒）的遗传物质。3.对于某一个生物来说，其遗传物质只能是一种核酸，即DNA或RNA。遗传的基本功能单位—基因，就是一段有功能的核酸RNA:少数RNA病毒只含RNA而不含DNA，RNA是遗传物质。

DNA

:绝大多数生物的遗传物质是DNA[课堂小结]病毒的遗传物质是________人的遗传物质是__________DNA或RNADNA遗传的基本功能单位—基因，就是一段有功能的核酸核酸是一切生物的遗传物质,DNA是主要的遗传物质变式：其它同位素的标记实验若用14C标记亲代噬菌体，侵染无标记的细菌，子代噬菌体放射性分布？蛋白质：C、H、O、N、SDNA：C、H、O、N、P2.若用无标记的亲代噬菌体，侵染35S标记的细菌，子代噬菌体放射性分布？子代蛋白质的合成原料全含放射性3.若无标记的亲代噬菌体，侵染32P标记的细菌，子代噬菌体放射性分布？子代DNA合成原料全含放射性某研究小组的同学进行了如下图所示的噬菌体侵染细菌实验。下列叙述错误的是（）A.理论上b中不应具有放射性B.b中放射性的高低,与②过程中搅拌是否充分有关C.若b中具有较高放射性,与①过程中培养时间过长有关D.上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质C巩固练习肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是A．S型菌的菌落为粗糙的，R型菌的菌落是光滑的B．S型菌的DNA经加热后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活C．从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型菌而无R型菌D．该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的D巩固练习研究人员模拟肺炎链球菌的转化实验，进行了如下实验，实验对应结果错误的是（）A、S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射到小鼠体内，小鼠存活B、R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射到小鼠体内，小鼠死亡C、R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌DNA→注射到小鼠体内，小鼠死亡D、S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌DNA→注射到小鼠体内，小鼠存活C巩固练习肺炎链球菌转化的实验中，用DNA酶处理从S型活菌中提取的DNA并与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是(

)A.证明R型菌的生长并不需要S型活菌的DNAB.用以补充R型菌生长过程中所需要的营养物质C.直接证明S型菌的DNA不是促进R型菌转化为S型菌的因素D.与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照D例:在肺炎链球菌的转化实验中将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型活细菌、R型活细菌含量变化情况最可能是下图哪个选项含量时间S型细菌R型细菌0A含量时间S型细菌R型细菌0含量0B时间S型细菌R型细菌C时间S型细菌R型细菌含量0DB巩固练习巩固练习下列各项中，肺炎链球菌转化实验的关键一步是（D

）A.区别S型细菌和R型细菌B.无荚膜菌不会使小白鼠死亡C.有荚膜菌可使无荚膜菌的后代长出荚膜D.灭活的有荚膜菌可使无荚膜菌的后代长出荚膜用某种酶处理转化因子后，R型细菌不能再转化成S型细菌，这种酶是（C

）A.蛋白酶B.分解多糖荚膜的酶C.DNA酶D.纤维素酶巩固练习1、兴趣小组又进行了以下4个实验，则小鼠存活的情况依次是（）Ⅰ．S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠Ⅱ．R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠Ⅲ．R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠Ⅳ．S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠A．存活、存活、存活、死亡B．存活、死亡、存活、死亡C．存活、死亡、存活、存活D．存活、死亡、死亡、存活C2、肺炎链球菌转化实验中，有毒性的是A.S型肺炎链球菌B.R型肺炎链球菌C.S型肺炎链球菌的DNAD.R型肺炎链球菌的DNA3、噬菌体侵染细菌后形成了子代噬菌体，子代噬菌体的蛋白质外壳的原料来自于A.代噬菌体外壳B.子代噬菌体外壳.C.噬菌体的化学成分D.细菌的化学成分4、关于T2噬菌体的叙述，正确的是A.T2噬菌体的核酸和蛋白质中含磷元素B.T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中C.T2噬菌体的遗传物质是RNA和DNAD.T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖5、在噬菌体侵染细菌的实验中，下列对噬菌体衣壳蛋白质合成的描述，正确的是()A.氨基酸原料和酶来自细菌B.氨基酸原料和酶