DNA是主要的遗传物质高三复习

DNA是主要的遗传物质高三复习第1页/共44页

生物的遗传物质无细胞结构

真核生物和原核生物一切生物的遗传物质是核酸，DNA是主要的遗传物质有细胞结构病毒DNARNA或DNA三、结论：返回第2页/共44页一、DNA是遗传物质的证据1．间接证据(早期推测)A:蛋白质是遗传物质(20世纪20年代)各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的。氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着。

蛋白质遗传信息结论：是遗传物质。蛋白质第3页/共44页一、DNA是遗传物质的证据1．间接证据(早期推测)稳定DNA蛋白质DNADNA连续B:DNA是遗传物质第4页/共44页1、探索遗传物质的过程是漫长的．直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括

A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异

B.蛋白质与生物的性状密切相关

C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制

D.蛋白质中氨基酸的不同排列组台可以贮存大量遗传信息C练习：第5页/共44页遗传物质必须具备的特点1、具有存储巨大数量信息的可能2、在生长和繁殖过程中能精确的自我复制3、能指导蛋白质的合成从而控制生物的性状和新陈代谢4、分子结构相对稳定（但特殊情况下能产生变异）问题：两种不同的推测如何求证呢？第6页/共44页一、DNA是遗传物质的证据2．直接证据

(1)肺炎双球菌转化实验①格里菲思转化实验(体内转化)菌落荚膜毒性R型细菌菌落粗糙无多糖荚膜

S型细菌菌落光滑有多糖荚膜两种菌落的比较无毒有毒第7页/共44页一、DNA是遗传物质的证据2．直接证据

(1)肺炎双球菌转化实验①格里菲思转化实验(体内转化)①注入R型活细菌，小鼠不死亡。②注入S型活细菌，小鼠死亡。第8页/共44页一、DNA是遗传物质的证据④R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合后注入，小鼠死亡。③注入加热杀死的S型细菌，小鼠不死亡。2．直接证据

(1)肺炎双球菌转化实验①格里菲思转化实验(体内转化)第9页/共44页一、DNA是遗传物质的证据2．直接证据

(1)肺炎双球菌转化实验①格里菲思转化实验(体内转化)实验结论：已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——实验结果：从第四组小鼠体内分理处S型活细菌转化因子第10页/共44页一、DNA是遗传物质的证据2．直接证据

(1)肺炎双球菌转化实验①格里菲思转化实验(体内转化)本实验体现了一个完整的科学发现过程的一部分，即发现问题―→提出假说―→实验验证―→得出结论的前两步，后两步由艾弗里完成。如果请你设计一个实验来确定转化因子，你的实验设计思路是什么?第11页/共44页一、DNA是遗传物质的证据2．直接证据

(1)肺炎双球菌转化实验

②艾弗里转化实验(体外转化)S型细菌分别与R型活细菌培养R型R型R型与S型分离多糖蛋白质DNADNA酶R型第12页/共44页一、DNA是遗传物质的证据2．直接证据

(1)肺炎双球菌转化实验

②艾弗里转化实验(体外转化)实验结果：①只有加入DNA才转化；②DNA越纯，转化越有效；③用DNA酶处理DNA，不再转化。实验结论:转化因子是DNA。第13页/共44页一、DNA是遗传物质的证据2．直接证据

(1)肺炎双球菌转化实验

②艾弗里转化实验(体外转化)艾弗里的实验设计有什么巧妙之处？①把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA的作用；②设计对照实验，用DNA酶处理，观察DNA的作用。第14页/共44页2、将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型细菌的含量变化情况如图所示：a、从免疫学角度解释：曲线ab段下降的原因是R型菌被小鼠的免疫系统所消灭b、曲线bc段上升的原因是部分R型细菌转化为有毒S型细菌后在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力下降0含量时间abcR型细菌S型细菌练习：第15页/共44页一、DNA是遗传物质的证据2．直接证据

(1)肺炎双球菌转化实验

②艾弗里转化实验(体外转化)艾弗里的实验有什么不足之处？受技术限制DNA无法100%提纯，总含少量蛋白质。因此，仍有人对实验结论表示怀疑。第16页/共44页一、DNA是遗传物质的证据2．直接证据

(2)噬菌体侵染细菌实验T2噬菌体模式图噬菌体：细菌病毒，寄生在细菌体内，侵入细菌后，在自身遗传物质的作用下，以细菌内的物质为原料进行增殖的病毒。DNA（主要元素是C、H、O、N、P）蛋白质（主要元素是C、H、O、N、S）思考：为什么要用35S和32P标记？用14C和18O等标记行吗？第17页/共44页蔡斯和赫尔希的实验设计：1、在噬菌体侵染细菌的实验中，用同位素31P、32P和32S、35S分别做如下标记并将亲代噬菌体和细菌混合：亲代噬菌体大肠杆菌子代噬菌体蛋白质或氨基酸35S32S32SDNA32P31P32P和31P第18页/共44页用放射性同位素35S标记外壳蛋白质细菌内无放射性第19页/共44页用放射性同位素32P标记内部DNA细菌内有放射性第20页/共44页蔡斯和赫尔希的实验设计：2、在噬菌体侵染细菌后、大肠杆菌裂解前搅拌，使细菌外的噬菌体与细菌分离；3、取上清液和沉淀物分别检测其放射性，结果如下：分组噬菌体的标记上清液沉淀物A35S很高很低B32P很低很高结论：才是真正的遗传物质DNA第21页/共44页3、根据蔡斯和赫尔希的实验设计回答下列问题：①上清液和沉淀物中的成分分别是

和

，原因是：

。②进入细菌体内的是噬菌体的

,依据是：

。③该实验能否证明DNA是遗传物质？能否证明蛋白质不是物质？噬菌体外壳细菌两者密度不同DNA放射性32P只存在于沉淀物中只能证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质外壳未进入细菌。练习：第22页/共44页C3、根据蔡斯和赫尔希的实验设计回答下列问题：④T2噬菌体复制所需原料来自，子代T2噬菌体蛋白质外壳合成场所是。大肠杆菌大肠杆菌的核糖体4、噬菌体侵染细菌实验不能证明（）①DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定性②DNA分子结构的相对稳定性③DNA能指导蛋白质的合成④DNA能产生可遗传变异⑤DNA是遗传物质⑥DNA是主要的遗传物质A．①②③④B．①③⑤C．②④⑥D．④⑥返回练习：第23页/共44页二、DNA是主要的遗传物质1.RNA是遗传物质的证据——烟草花叶病毒(TMV)对烟草的感染与重建烟草花叶病毒(简称TMV)，其基本成分是蛋白质和RNA，体内无DNA。为查明其遗传物质，1957年格勒和施拉姆进行了如下实验：第24页/共44页(1)实验一二、DNA是主要的遗传物质1.RNA是遗传物质的证据第25页/共44页结论：烟草花叶病毒的遗传物质是。二、DNA是主要的遗传物质1.RNA是遗传物质的证据(2)实验二RNA第26页/共44页2．DNA是主要的遗传物质——普遍性规律(1)一切生物的遗传物质是核酸(DNA或RNA)。(2)凡细胞生物(不论是真核生物还是原核生物)，其遗传物质都是DNA，其细胞中的RNA只是遗传信息表达的媒介。(3)DNA病毒(如噬菌体)的遗传物质是DNA；只有极少数RNA病毒的遗传物质是RNA。

结论：绝大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质。二、DNA是主要的遗传物质返回第27页/共44页1.肺炎双球菌的转化实验(1)加热杀死的S型细菌能使R型活细菌发生转化的原因：①加热到一定温度，蛋白质的分子结构(空间结构)会被破坏而变性，从而丧失生物活性。因此，加热引起蛋白质变性是导致S型细菌死亡的原因。第28页/共44页②S型细菌体内的DNA热稳定性较高，把DNA溶液加热至沸点，可使其氢键断裂，双螺旋解体，但若将其缓慢冷却，分离的单链又可部分地得以重聚，恢复其双螺旋结构。因此，在一定温度范围内，加热不会导致DNA变性。③当与R型细菌混合培养时，S型细菌DNA进入R型细菌体内，这叫DNA的转化。1.肺炎双球菌的转化实验第29页/共44页2．噬菌体侵染细菌的实验(1)用放射性元素无法直接标记无自主代谢能力的噬菌体，只有用相关元素标记其宿主，再让噬菌体侵染宿主，才能使其增殖，子代被标记。(2)噬菌体在宿主细胞中的增殖过程包括：吸附―→注入―→合成―→装配―→释放。(3)从组成化合物的元素可知，S只存在于某些蛋白质中，P主要分布于DNA(核酸)中，故可用其同位素标记两种成分。第30页/共44页(4)虽然细菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验方法不同(前者为直接分离培养法，后者为放射性同位素示踪法)，但思路基本一致且都遵循了对照原则。(5)两个实验的结论都是DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。2．噬菌体侵染细菌的实验第31页/共44页实验过程中排除干扰因素的常用方法①将各种物质分开来分别实验。②用同位素进行示踪(如在噬菌体侵染细菌的实验中用32P和35S分别标记DNA和蛋白质)。③利用酶的专一性除去某些干扰物质(如在肺炎双球菌的转化实验中选用DNA酶降解DNA作对照实验)。第32页/共44页5、(2010·青岛质检)下面是关于35S标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述，其中正确的是(

)A．与细菌转化实验相同，都是根据遗传物质具有控制性状的特性而设计的

B．所使用的噬菌体，必须是接种在含35S的大肠杆菌的培养基中再释放出来的

C．采用搅拌和离心等手段，是为了把蛋白质和DNA分开再分别检测其放射性

D．新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明DNA是遗传物质而蛋白质不是B练习：第33页/共44页(1)放射性同位素示踪法的应用①噬菌体侵染细菌的实验，分别用32P标记DNA，用35S标记蛋白质，观察DNA和蛋白质到底是谁进入细菌细胞体内发挥作用。②标记光合作用和呼吸作用过程中各种原子的转移，如分别标记水中的O和二氧化碳中的O，用来探究光合作用释放的氧气的来源；标记二氧化碳中的C，用来探究C在植物体内是如何合成有机物的；标记氧气中的O，用来探究呼吸作用产物水和二氧化碳中O的来源。第34页/共44页③标记矿质元素，可以用来探究矿质元素的运输途径和利用过程。④分别用H标记胸腺嘧啶和尿嘧啶，可以用来探究DNA和RNA的复制、RNA的逆转录、基因的表达(转录和翻译)等。(2)同位素的选择标准①特征性元素——如噬菌体侵染细菌的实验。②所要研究的元素——如光合作用中C、O的标记等。(1)放射性同位素示踪法的应用返回第35页/共44页第36页/共44页本讲实验探究性实验与验证性实验

(1)探究性实验指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。(2)验证性实验指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验第37页/共44页(3)二者的比较探究性实验验证性实验实验目的探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系实验假设假设一般采用“

”的形式表达，是根据现有的科学理论、事实，对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释因结论是已知的，因此不存在假设问题实验原理因探究内容而异因验证内容而异如果A，则B第38页/共44页探究性实验验证性实验实验过程应有的实验步骤实际上并未完成，因探究内容而异应有的实验步骤，可以是曾经做过或尚未做过的，因验证内容而异实验现象未知，可以不描述已知，应准确描述(3)二者的比较第39页/共44页探究性实验验证性实验实验结果预测对应假设，分类讨论。一般需讨论“如果出现结果①会怎样，如果出现结果②或③又会怎样”。但有时也会出现“预测最可能的结果”的问题，此种情况应根据已有知识推测最合理的结果结果已知，不用预测实验结论不同的实验结果有相应的不同结论对应实验目的做出肯定结论返回第40页/共44页3、①基因治疗是基因工程在医学上的应用之一，即把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。②格里菲思实验：加热杀死的S型肺炎双球菌+R型菌落R型菌落+S型菌落。从变异的角度分析，①②变异的来源分别为