必修二3-1DNA是主要的遗传物质市公开课一等奖省赛课微课金奖课件

1/53项目内容要求考点人类对遗传物质探究过程Ⅱ重难点探索DNA是遗传物质两个经典试验方法和过程2/53题型年份及考卷考点选择题广东、江苏江苏卷遗传物质探索过程广东卷噬菌体侵染细菌试验非选择题广东卷遗传物质探索过程3/53自主梳理一、对遗传物质早期推测1．主要观点

是生物体遗传物质。2．对DNA认识(1)生物大分子：由许多

聚合而成。(2)基本组成单位——

。①化学组成：

、

和

三部分。②种类：4种，差异在于

不一样。蛋白质脱氧核苷酸脱氧核苷酸磷酸脱氧核糖含氮碱基含氮碱基4/53二、肺炎双球菌转化试验1．肺炎双球菌比较种类S型细菌R型细菌菌落粗糙菌体有

类荚膜无

类荚膜毒性有毒性，使小鼠患

死亡无毒性光滑多糖多糖败血症5/532.格里菲思体内转化试验(1)试验材料：S型和R型肺炎双球菌、小鼠。(2)试验原理：S型细菌使小鼠患

死亡。(3)试验过程及现象败血症6/53(4)结构：加热杀死S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌“

”。3．艾弗里及其同事体外转化试验(1)试验材料：S型和R型细菌、细菌培养基。(2)试验设计思绪：把

与

分开，单独研究它们各自功效。转化因子DNA其它物质7/53(3)试验过程及现象(4)结论：

才是使R型细菌产生稳定遗传改变物质。DNA8/53三、噬菌体侵染细菌试验1．试验者：

。2．试验材料：

和

。3．T2噬菌体特点(1)结构：外壳由

组成，头部含有

。(2)生活方式：寄生于

内。(3)增殖特点：在本身DNA作用下，利用

体内物质合成本身组成成份，进行增殖。4．试验方法：

法。赫尔希和蔡斯T2噬菌体大肠杆菌蛋白质DNA大肠杆菌大肠杆菌放射性同位素标识9/535．试验过程及现象(1)标识细菌细菌＋含

培养基→含35细菌。细菌＋含

培养基→含32P细菌。(2)标识噬菌体噬菌体＋含

细菌→含35S噬菌体。噬菌体＋含

细菌→含32P噬菌体。35S32P35S32P10/53(3)噬菌体侵染细菌①被35S标识噬菌体＋细菌培养,子代噬菌体中

35S。②被

噬菌体＋细菌子代噬菌体中有32P。6．试验表明(1)噬菌体侵染细菌时，

进入细菌细胞中，而留在外面。(2)子代噬菌体各种性状是经过

来遗传。7．结论：

是遗传物质。没有32P标识DNA白质外壳蛋亲代DNADNA11/53互动探究1.对遗传物质早期推测与遗传物质发觉之间有什么关系？提醒遗传物质发觉是建立在早期推测和已经有生物学知识基础上，这些对遗传物质早期推测是科学家深入试验研究前提和理论依据。12/532．结合肺炎双球菌转化试验，分析讨论：(1)假如把S型活细菌DNA提取后，与活R型细菌混合，再注射到小鼠体内，能否在小鼠体内得到S型细菌？(2)假如把S型活细菌DNA提取后，直接注射到小鼠体内，能否在小鼠体内得到S型细菌？(3)格里菲思体内转化试验意义表达在哪里？提醒(1)能；(2)不能；(3)格里菲思体内转化试验最先向遗传物质是蛋白质观点提出了挑战，提出了当初不一样于大多数科学家观点结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传改变物质。13/533．为何用35S标识噬菌体蛋白质外壳，用32P标识噬菌体DNA?提醒经过对噬菌体中蛋白质和DNA研究表明，仅在蛋白质中含有S，而P几乎都存在于DNA分子中。14/53关键点归纳一、肺炎双球菌转化试验分析体内转化试验体外转化试验试验者格里菲思艾弗里及同事培养细菌用小鼠(体内)用培养基(体外)试验标准R型细菌与S型细菌毒性对照S型细菌各成份作用相互对照试验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌DNA是遗传物质两试验联络(1)所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球菌(2)体内转化试验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转化试验深入证实“转化因子”是DNA(3)两试验都遵照对照标准、单一变量标准15/53二、噬菌体侵染细菌试验试验材料T2噬菌体、大肠杆菌试验方法放射性同位素标识法(或示踪法)设计思绪S是蛋白质特有元素，P是DNA特有元素，用不一样放射性同位素分别标识DNA和蛋白质，直接单独地去观察它们作用16/53过程·结果

17/53注：上清液中含未侵染T2噬菌体和侵染后T2噬菌体外壳，沉淀物中含被感染细菌。试验分析35S标识噬菌体外壳并未进入细菌内部，而32P标识噬菌体DNA进入了细菌内部试验结论DNA是真正遗传物质18/53感悟拓展1．肺炎双球菌转化试验(1)加热杀死S型细菌过程中，其蛋白质变性失活，不过其内部DNA在加热结束后随温度降低又逐步恢复其活性。(2)R型细菌转化为S型细菌原因是S型细菌DNA与R型菌DNA实现重组，表现出S型菌性状，此变异属于基因重组。(3)体内、体外转化试验都遵照了单一变量标准和对照试验标准，各试验组互为对照，增强了结论说服力。19/532．噬菌体侵染细菌试验(1)噬菌体侵染细菌试验说明：DNA能自我复制，使前后代保持一定连续性；DNA能够控制蛋白质生物合成。(2)噬菌体侵染细菌后，合成子代噬菌体蛋白质外壳所需原料——氨基酸全部来自细菌，而组成子代噬菌体DNA现有来侵入细菌亲代噬菌体(起模板作用)，也有利用细菌体内原料——脱氧核苷酸新合成。20/533．肺炎双球菌转化试验和噬菌体侵染细菌试验比较相同点①均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自作用，但两类试验中DNA与蛋白质分开方式不一样②都遵照了对照标准③都能证实DNA是遗传物质，但不能证实DNA是主要遗传物质不一样点方法不一样艾弗里试验直接分离：分离S型菌DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养噬菌体侵染细菌试验同位素标识法：分别标识DNA和蛋白质特殊元素(32P和35S)结论不一样①肺炎双球菌转化试验结论：证实DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质②噬菌体侵染细菌试验结论：证实DNA是遗传物质，不能证实蛋白质不是遗传物质，因蛋白质没有进入细菌体内21/531肺炎双球菌转化试验中，将加热杀死S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型活细菌含量改变情况如图所表示。以下相关叙述错误是 ()22/53A．在死亡小鼠体内存在着S型、R型两种类型细菌B．小鼠体内出现S型活细菌是因为R型细菌基因突变结果C．曲线ab下降原因是R型细菌被小鼠免疫系统作用所致D．曲线bc段上升，与S型细菌在小鼠体内增殖造成小鼠免疫力降低相关23/53解析小鼠体内出现S型活细菌是因为S型细菌DNA使R型细菌转化成了S型细菌，而不是基因突变结果。不过R型细菌只是一少部分转化成S型细菌，并非全部转化。肺炎双球菌对于小鼠而言是抗原，小鼠免疫系统会发生免疫作用，从而使R型细菌在ab段呈下降趋势。不过S型细菌因为含有荚膜，不轻易被免疫系统去除，它增殖将降低小鼠免疫力，从而使R型细菌在bc段呈上升趋势。答案

B24/53以含(NH4)SO4、KHPO4培养基培养大肠杆菌，再向大肠杆菌培养液中接种以32P标识T2噬菌体(S元素为32S)，一段时间后，检测子代噬菌体S、P元素，下表中对结果预测，最可能发生是 ()选项S元素P元素A全部32S全部31PB全部35S多数32P，少数31PC全部32S少数31P，多数31PD全部35S少数32P，多数31P25/53答案D解析32P标识噬菌体侵染大肠杆菌时，只有32P标识DNA进入大肠杆菌，含32S蛋白质外壳留在外面，在大肠杆菌细胞内，噬菌体DNA按照自己所携带遗传信息，利用细菌内原料、酶、合成场所和能量复制出子代DNA，并合成噬菌体蛋白质外壳，所以在释放出子代噬菌体中，全部个体外壳都只含有35S，只有2个个体DNA中含32P，其它个体DNA含31P。26/53自主梳理一、RNA是遗传物质试验1．材料：

。2．过程及结果3．结论：RNA是遗传物质。烟草花叶病毒27/53二、生物遗传物质极少数病毒不含有

，只含有

和

，在这些病毒中

是遗传物质。因为绝大多数生物遗传物质是

，所以说

是主要遗传物质。DNA蛋白质RNARNADNADNA28/53互动探究含有细胞结构生物体内现有DNA又有RNA，二者都是核酸，也都是遗传物质吗？为何？提醒DNA和RNA共同存在时，DNA是遗传物质，RNA是DNA转录产生，它不是遗传物质。只有在少数没有DNA存在病毒中RNA才起遗传物质作用。29/53关键点归纳1．作为遗传物质必须具备4个条件(1)在生长和繁殖过程中，能够准确地复制自己，使前后代含有一定连续性。(2)能够指导蛋白质合成，从而控制生物性状和新陈代谢过程。(3)含有贮存大量遗传信息潜在能力。(4)结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生改变，而且突变以后还能继续复制，并遗传给后代。30/532．生物体内遗传物质判别31/53感悟拓展(1)一切有细胞结构生物，遗传物质都是DNA。(2)生物遗传物质是核酸(DNA和RNA)，DNA是主要遗传物质，是针对整个生物界而言。(3)蛋白质不可能是遗传物质原因：①不能进行自我复制，而且它在染色体中含量往往不固定；②分子结构也不稳定(易变性)；③不能遗传给后代。32/532格里菲思(F·Griffith)用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名转化试验，此试验结果 ()A．证实了DNA是遗传物质B．证实了RNA是遗传物质C．证实了蛋白质是遗传物质D．没有详细证实哪一个物质是遗传物质解析格里菲思肺炎双球菌转化试验只证实了加热杀死S型菌中含有促使R型菌转化为S型菌转化因子，但不能证实哪种物质是遗传物质。答案

D33/53赫尔希经过T2噬菌体侵染细菌试验证实DNA是遗传物质，试验包含4个步骤；①培养噬菌体，②35S和32P标识细菌，③放射性检测，④离心分离。试验步骤先后次序为 ()A．①②③④ B．④②①③C．②①④③ D．②①③④34/53答案C解析T2噬菌体侵染细菌试验步骤是：用放射性同位素标识细菌―→培养噬菌体―→离心分离噬菌体―→对噬菌体进行放射性检测。经过与选项对照可知答案为C。35/53命题热点1考查不一样生物遗传物质及其载体【例1】回答以下相关遗传物质问题：(1)人、噬菌体、烟草花叶病毒及根瘤菌中遗传物质核苷酸分别有多少种？ ()A．8、4、4、8B．4、4、4、4C．5、4、4、5D．8、4、5、4(2)上述四类生物中组成它们核酸核苷酸种类分别是()，这些核酸中含氮碱基种类分别是()。(答案仍从上题中选择)36/53(3)以下相关遗传物质叙述正确是 ()A．DNA是全部生物遗传物质B．真核生物DNA都以染色体为载体C．遗传物质在亲代与子代之间传递性状D．核酸是一切生物遗传物质(4)以下哪项不是蚕豆遗传物质载体 ()A．染色体 B．叶绿体C．线粒体 D．核糖体37/53答案(1)B(2)AC(3)D(4)D解析凡细胞生物，不论原核或真核生物，细胞中都有DNA和RNA两种核酸，但真正起遗传作用只有DNA，在无DNA病毒(如烟草花叶病毒、艾滋病病毒等)中，RNA才起遗传作用。在真核细胞中，因为DNA主要存在于染色体上，故染色体是遗传物质主要载体，但因线粒体、叶绿体中也有少许DNA，所以线粒体、叶绿体也可作为遗传物质载体。38/53方法点击确认某生物遗传物质属性时，应先确认该生物是否含DNA，一切细胞生物及DNA病毒均含DNA，其遗传物质均为DNA，此时细胞中尽管还含RNA，但RNA不作为遗传物质，只有在那些无DNA生物(仅限于一些病毒)中RNA才作为遗传物质。在真核细胞中，DNA主要存在于细胞核内染色体上，只有极少数DNA存在于细胞质(线粒体、叶绿体)中，所以，遗传物质主要载体是染色体。39/53命题热点2试验考查本节试验考点归纳总结：(1)肺炎双球菌转化试验变式拓展。(2)噬菌体侵染细菌试验变式拓展。(3)证实RNA是遗传物质试验——烟草花叶病毒或一些RNA动物病毒。(4)DNA粗提取试验考查。40/53【例2】在硕士物遗传物质过程中，人们做了很多试验进行研究，包含著名“肺炎双球菌转化试验”。请分析以下试验并回答下列问题：(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化试验”，步骤以下：a．将一部分S型细菌加热杀死；b．制备符合要求培养基并均分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上(如图汉字字说明部分)；c．将接种后培养基置于适宜温度下培养一段时间，并观察菌落生长情况，结果如图所表示。41/53①制备符合要求培养基时，除加入适当百分比水和琼脂外，还必须加入一定量无机盐、氮源、有机碳源、________，并调整pH。②本试验可得出结论是：___________________。42/53(2)艾弗里等人经过试验证实了在上述细菌转化过程中起作用是DNA。请利用DNA酶做试剂，选择适当材料用具，设计试验方案，验证“促使R型细菌转化成S型细菌物质是DNA”，并预测试验结果，得出试验结论。①试验设计方案：第一步：从S型细菌中提取DNA，制备符合要求培养基，并将盛有等量培养基装置分别标号A、B、C；第二步：_________________________________；第三步：_______________________________；43/53第四步：___________________________________。②请预测试验结果并得出合理结论：____________________________________________________。③经过你设计试验，还能得出新结论：______________________________________________。44/53答案①生长因子②S型细菌中“某种物质”(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌，而且这种转化是可遗传(2)①第二步：A中不加任何提取物，B中加入提取出S型细菌DNA，C中加入提取S型细菌DNA和DNA酶(次序可变)第三步：在三组培养基上分别接种等量R型细菌第四步：将接种后培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况45/53②A中只有R型细菌菌落；B中出现R型和S型细菌两种菌落；C中只有R型细菌菌落。本试验结果可证实S型细菌DNA分子可使R型细菌转化为S型细菌③DNA只有在结构保持完整、未被破坏条件下才能含有促进R型细菌转化为S型细菌功效解析第(1)题微生物生长需要五大营养要素，即水、无机盐、碳源、氮源及生长因子；因为R型细菌和S型细菌都属于异养型细菌，所以培养基中碳源应为有机碳源。

46/53第(2)题是验证试验。欲证实促进R型菌转化物质是DNA，可用DNA酶将S型菌DNA破坏后，看是否还能实现R型菌向S型菌转化。解答可考虑以下几个方面：①设置对照试验：试验组中加入提取S型细菌DNA；在对照组中，一组不加任何提取物，另一组中加入提取出S型细菌DNA和DNA酶。②单一变量控制，即培养细菌培养基中只有是否加入S型细菌DNA这一试验变量不一样，其余变量(如接种细菌种类、数量以及培养条件等)