6.1 核酸是遗传物质的证据.ppt

1、第六单元遗传的分子基础,第16讲核酸是遗传物质的证据,本讲目录,回归教材夯实基础,知能演练强化闯关,高频考点深度剖析,易错辨析技法提升,一、染色体是遗传物质的载体 从化学成分讲，染色体是由_和蛋白质组成,其中蛋白质又分为组蛋白和非组蛋白。DNA和_都是染色体的主要成分。 二、DNA是遗传物质的直接证据 1噬菌体侵染细菌的实验 (1)设计思路：把DNA与蛋白质区分开，直接地、单独地去观察它们的作用。 (2)材料：大肠杆菌、T2噬菌体。,DNA、RNA,组蛋白,(3)原理：T2噬菌体侵染细菌后，在_遗传物质的作用下，利用_的物质来合成自身的组成物质，从而进行大量增殖。 (4)方法：_示踪法。 (5

2、)过程 用放射性同位素_和_分别标记不同噬菌体的蛋白质和DNA。 用标记的噬菌体分别侵染细菌。 在噬菌体大量增殖时，对标记物质进行检测。,DNA,大肠杆菌,放射性同位素,35S,32P,(6)结论：噬菌体的增殖是在噬菌体DNA的作用下完成的，_是遗传物质。,35S,32P,DNA,想一想 合成子代噬菌体所需的原料是什么？所需的酶、能量、原料、场所是由谁提供的？ 【提示】 氨基酸和脱氧核苷酸。由细菌提供。,2肺炎双球菌转化实验 (1)活体细菌转化实验 材料：S型细菌有荚膜，菌落光滑，有毒；R型细菌无荚膜，菌落粗糙，无毒。 方法：分组、对照观察。 原理：S型菌可使小鼠患败血症死亡。 过程：,结论：

3、加热杀死的S型菌中含有某种_能使R型菌转化为S型菌。 (2)离体细菌转化实验 方法：分组、对照观察。 原理：从活的S型菌中抽提DNA、蛋白质及多糖等物质，将其分别加入已培养了R型菌的培养基中，结果发现只有加入_时，R型菌才转化为S型菌。,转化因子,DNA,结论：_是使R型菌产生稳定遗传变化的物质即遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。而且DNA的纯度越高，转化效率就越高。,DNA,三、烟草花叶病毒的感染和重建实验 1烟草花叶病毒的感染实验 2烟草花叶病毒重建实验,RNA,蛋白质,3结论 在RNA病毒中，_是遗传物质。,RNA,1实验材料分析 (1)T2噬菌体营寄生生活，不能直接在培养基中培养。一般先

4、用标记元素培养宿主细胞，再用已标记的宿主细胞培养并标记T2噬菌体。 (2)P主要存在于DNA中，而S只存在于蛋白质中，所以用32P标记DNA，用35S标记蛋白质；因为DNA和蛋白质中都含有C、H、O、N元素,所以此实验不能用放射性的14C、18O、3H、15N标记。,2实验过程及结果 第一步：标记细菌 细菌含35S的培养基含35S的细菌； 细菌含32P的培养基含32P的细菌。 第二步：标记噬菌体 噬菌体含35S的细菌含35S的噬菌体； 噬菌体含32P的细菌含32P的噬菌体。 第三步：噬菌体侵染细菌 含35S的噬菌体细菌混合培养； 含32P的噬菌体细菌混合培养。 第四步：放射性检测 35S标记的

5、一组实验，放射性主要分布在悬浮液中； 32P标记的一组实验，放射性主要分布在沉淀中。,3对结果的分析 (1)用32P标记的噬菌体侵染细菌，理论上悬浮液中不含放射性，下层沉淀物中应具有很高的放射性。但实验实际结果是悬浮液中也有一定的放射性，而下层沉淀物中的放射性强度却比理论值略低。原因有二： 保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内,经离心后分布于悬浮液中。,从噬菌体和细菌混合培养到离心分离，此段时间过长，噬菌体在细菌内增殖后释放子代，经离心后分布于悬浮液。 二者均会使上层悬浮液中有一定放射性。 (2)用35S标记的噬菌体侵染细菌，理论上沉淀物中不含放射性，但可能由于搅拌不充分，有少量3

6、5S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，使沉淀物中出现少量的放射性。,4实验结论 (1)本实验能说明DNA是遗传物质，但不能说明蛋白质不是遗传物质。 (2)间接证明的问题 DNA能够自我复制，使前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性； DNA能控制蛋白质的生物合成，从而能够控制新陈代谢的过程和性状。但本实验不能证明“DNA是主要的遗传物质”。,特别提醒 (1)32P、35S不能同时标记在同一噬菌体上，应将二者分别标记，即实验分为两组。 (2)噬菌体的DNA复制及蛋白质合成，只有模板是亲代噬菌体提供的，所需要的原料、酶、能量、场所等均由细菌提供。,(2013浙南、浙北模

7、拟)某生物兴趣小组利用同位素标记法，重复了赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的部分实验，预测实验结果是：沉淀物中放射性强。可是检测实验结果时，却得到了相反的结果，上清液中放射性强。你认为最可能的原因是() A实验时间过长，细菌解体，子代噬菌体被释放出来 B实验时间过短，大量的子代噬菌体没有被释放出来 C搅拌力度过大，大量的亲代蛋白质外壳与细菌分离 D搅拌力度过小，大量的亲代蛋白质外壳没有和细菌分离,【解析】该实验中，沉淀物主要是细菌，上清液主要含有噬菌体及其蛋白质外壳。该小组得到上清液中放射性强的结果，原因可能是实验时间过长，细菌解体，子代噬菌体被释放出来。 【答案】A,解析：选A。噬菌体是一类

8、细菌病毒，侵染细菌的时候是将DNA注入细菌细胞内，以噬菌体的DNA为模板，利用细菌的原料来合成噬菌体的DNA及蛋白质；噬菌体侵染细菌的实验中，用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,证明了DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质,若要证明蛋白质是否为遗传物质，可将分离出来的蛋白质单独注入到细菌中，看能否产生同样的噬菌体后代；DNA具有半保留复制的特点，所以用32P标记的噬菌体双链DNA,让其连续复制n次后，含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n1。,特别提醒 (1)格里菲思的体内转化实验只提出“S型细菌体内有转化因子”，并没有具体证明哪种物质是遗传物质。最终证明DNA是遗传

9、物质的是埃弗里。 (2)格里菲思实验第4组小鼠体内分离出的细菌和埃弗里S型菌的DNAR型活菌培养基上生存的细菌都是R型和S型都有，但是R型多。 (3)加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，但DNA氢键断裂变性失活后随温度降低又恢复活性(类似于PCR扩增)。,格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下： 将无毒的R型活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡； 将有毒的S型活细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡； 将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡； 将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。 根据上述实验，下列说法正确的是(),A整个实验证明了DNA是转化因子 B实验、实验可作

10、为实验的对照 C实验中的死亡小鼠体内S型活细菌毒性不能稳定遗传 D重复做实验与，得到同样的结果，说明S型活细菌由R型活细菌突变而来 【解析】格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验说明加热杀死的S型细菌可以使R型细菌发生变化，但不能证明DNA是转化因子，A错误；在体内转化实验中，每一组既是实验组，又是其他组别的对照组，B正确；R型细菌转变成S型细菌是因为其接受了S型细菌的DNA，属可遗传变异，C错误；该实验所涉及的变异为基因重组，D错误。 【答案】B,变式训练 在埃弗里证明遗传物质是DNA的实验中，将从活的S型菌中提取的DNA用DNA酶进行了处理，并将处理后的DNA与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅

11、有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是() A证明R型菌生长不需要DNA B与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照 C补充R型菌生长所需要的营养物质 D直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素 解析：选B。本实验中真正的实验组是从活的S型菌中提取的DNA与R型菌混合培养，结果发现培养基上有R型菌和S型菌共同生长，为证明DNA的作用，设置了对照实验，以进一步证明实验结论。,易错警示 对生物的遗传物质分辨不清,【解析】生物的遗传物质是核酸，有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质，没有细胞结构的病毒只含有DNA或RNA一种核酸，其含有的这种核酸就是该病毒的遗传

12、物质。总之，大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质。 【答案】C,方法体验 探究遗传物质是DNA、RNA还是蛋白质 1基本设计思路：设法将RNA(或DNA)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。,阅读以下材料，回答有关问题。 2011年12月1日新闻报道，美国首发了新变异猪流感病毒,已有3人感染，该病毒对一般流感药物有抗药性。 某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现，常见的流感病毒都是RNA病毒，同时提出疑问：新变异猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA？下面是兴趣小组为探究新变异猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完

13、整。 (1)实验目的：_。,(2)材料用具：显微注射器，新变异猪流感病毒的核酸提取液，胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。 (3)实验步骤： 第一步：把新变异猪流感病毒的核酸提取液分成相同的A、B、C三组，_； 第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中；,第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品,检测是否有新变异猪流感病毒产生。 (4)请预测结果及结论： _。 _。 若A、B、C三组均出现新变异猪流感病毒，则新变异猪流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。,【解析】新变异猪流感病毒是RNA病毒还是DNA病毒并不确定，要探究其遗传物质是RNA还是DNA，需用DNA酶、RNA酶分别处理，另外要注意设计对照组，对该病毒的核酸提取液不作处理，而后分别观察猪胚胎干细胞中是否有新变异猪流感病毒。在预测结果、得出结论时，应注意二者的对应性。,【