3.1 核酸是遗传物质 课件-2023-2024学年高一下学期生物浙科版（2019）必修2

3.1核酸是遗传物质 课时情境 复旦大学上海医学院副院长朱同玉 “鼓励进行噬菌体的研发储备，相对于抗生素治疗，噬菌体疗法在治疗速度、安全性等方面都有一定优势，同时噬菌体只对大肠杆菌等细菌起作用，不侵犯人的细胞，基本没有副作用” 问题1：为什么噬菌体疗法可以治疗大肠杆菌等细菌性疾病？ 【资料】 噬菌体是一类寄生在细菌等微生物中的病毒。亲代噬菌体尾部吸附在细菌表面，然后向细菌中提供遗传物质，使噬菌体所特有结构可以在宿主细胞中合成，其中所需原料可来自宿主细胞中原有核酸和蛋白质等物质的降解，最后形成一群完全相同的子代噬菌体。 当大量子代噬菌体成熟后，促进了宿主细胞裂解，从而完成子代噬菌体的释放，上述增殖的全过程是很快的，如大肠杆菌T系噬菌体在合适条件下仅为15-20分钟。 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 亲代噬菌体 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 细 菌 子代噬菌体 子代噬菌体 亲代噬菌体 4 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 头部 尾部 尾丝 DNA 蛋白质 C、H、O、N、P C、H、O、N、S 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 生活方式： 寄生在大肠杆菌中 T2噬菌体电镜图和模式图 T2噬菌体将什么物质注入到大肠杆菌？ 提出问题： 作出假设： 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 假设1：T2噬菌体把蛋白质注入大肠杆菌，DNA留在菌体外 假设2：T2噬菌体把DNA注入大肠杆菌，蛋白质留在菌体外 假设3：T2噬菌体整个注入大肠杆菌 7 T2噬菌体电镜图和模式图 头部 尾部 尾丝 DNA 蛋白质 C、H、O、N、P C、H、O、N、S 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 生活方式： 寄生在大肠杆菌中 35S 32P ①分别标记DNA和蛋白质的什么元素？ 注：放射性同位素探测仪能探测到放射性的存在、位置以及强度,但是无法辨别放射性是由哪种成分发射出来的 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 ？ 32P DNA 35S 蛋白质 32P DNA 35S 蛋白质 问题2：如何获得带标记的亲代噬菌体？ ②同时标记在一组噬菌体上还是分组标记？ 9 问题2：如何获得带标记的亲代噬菌体？ ①分别标记DNA和蛋白质的什么元素？ ②同时标记在一组噬菌体上还是分组标记？ ③如何培养有放射性的噬菌体？ 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 含35S培养基 含32P培养基 A组 B组 大肠杆菌 大肠杆菌 含32P 含35S 培养 培养 培养 培养 35S 蛋白质 32P DNA 10 问题3：如何获得子代噬菌体？ 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 【资料】 噬菌体是一类寄生在细菌等微生物中的病毒。亲代噬菌体尾部吸附在细菌表面，然后向细菌中提供遗传物质，使噬菌体所特有结构可以在宿主细胞中合成，其中所需原料可来自宿主细胞中原有核酸和蛋白质等物质的降解，最后形成一群完全相同的子代噬菌体。 当大量子代噬菌体成熟后，促进了宿主细胞裂解，从而完成子代噬菌体的释放，上述增殖的全过程是很快的，如大肠杆菌T系噬菌体在合适条件下仅为15-20分钟。 问题4：如何检测子代噬菌体的放射性？ 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 【资料】 噬菌体是一类寄生在细菌等微生物中的病毒。亲代噬菌体尾部吸附在细菌表面，然后向细菌中提供遗传物质，使噬菌体所特有结构可以在宿主细胞中合成，其中所需原料可来自宿主细胞中原有核酸和蛋白质等物质的降解，最后形成一群完全相同的子代噬菌体。 当大量子代噬菌体成熟后，促进了宿主细胞裂解，从而完成子代噬菌体的释放，上述增殖的全过程是很快的，如大肠杆菌T系噬菌体在合适条件下仅为15-20分钟。 12 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 活动1：小组讨论如何检测子代噬菌体放射性 1.应选择上述哪个时间的子代噬菌体用来检测放射性？ 2.其他两种情况出现的原因？ 3.大肠杆菌质量大，噬菌体质量轻，用什么操作进行收集子代噬菌体？ 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 活动2：小组合作，完成演绎推理过程，并记录本组上清液和沉淀物的放射性情况 T2噬菌体将什么物质注入到大肠杆菌？ 提出问题： 作出假设： 假设1：T2噬菌体把蛋白质注入大肠杆菌，DNA留在菌体外 假设2：T2噬菌体把DNA注入大肠杆菌，蛋白质留在菌体外 假设3：T2噬菌体整个注入大肠杆菌 演绎推理： T2噬菌体将什么物质注入到大肠杆菌？ 提出问题： 作出假设： 假设1：T2噬菌体把蛋白质注入大肠杆菌，DNA留在菌体外 假设2：T2噬菌体把DNA注入大肠杆菌，蛋白质留在菌体外 假设3：T2噬菌体整个注入大肠杆菌 演绎推理： 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 15 T2噬菌体将什么物质注入到大肠杆菌？ 提出问题： 作出假设： 假设1：T2噬菌体把蛋白质注入大肠杆菌，DNA留在菌体外 假设2：T2噬菌体把DNA注入大肠杆菌，蛋白质留在菌体外 假设3：T2噬菌体整个注入大肠杆菌 演绎推理： 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 有 无 无 有 有 有 有 有 无 无 无 无 16 有 无 无 有 有 有 有 有 无 无 无 无 总计% 感染大肠杆菌细胞数目 大肠杆菌胞外35S百分比 大肠杆菌胞外32P百分比 时间 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 演绎推理 实验验证 35S组上清液放射性高，沉淀物放射性低 32P组上清液放射性低，沉淀物放射性高。 T2噬菌体将什么物质注入到大肠杆菌？ 提出问题： 作出假设： 假设1：T2噬菌体把蛋白质注入大肠杆菌，DNA留在菌体外 假设2：T2噬菌体把DNA注入大肠杆菌，蛋白质留在菌体外 假设3：T2噬菌体整个注入大肠杆菌 演绎推理： 实验验证： 得出结论： T2噬菌体DNA注入到大肠杆菌，蛋白质留在菌体外 总计% 感染大肠杆菌细胞数目 大肠杆菌胞外35S百分比 大肠杆菌胞外32P百分比 时间 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 18 总计% 感染大肠杆菌细胞数目 大肠杆菌胞外35S百分比 大肠杆菌胞外32P百分比 从实验操作方面分析影响实验结果的原因 时间 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 35S组上清液放射性高 沉淀物放射性低 32P组上清液放射性低 沉淀物放射性高。 有 有 无 无 35S组未在子代噬菌体中检测到放射性， 32P组在子代噬菌体中检测到放射性 DNA是连接亲子代关系 的遗传物质 任务一：探究T2噬菌体的遗传物质 课时情境 复旦大学上海医学院副院长朱同玉 “鼓励进行噬菌体的研发储备，相对于抗生素治疗，噬菌体疗法在治疗速度、安全性等方面都有一定优势，同时噬菌体只对细菌起作用，不侵犯人的细胞，基本没有副作用” 任务二：分析烟草花叶病毒感染和重建实验 活动4：阅读教材52和53页内容，回答以下问题 问题5：从成分上看，烟草花叶病毒由什么组成？ 问题6：将烟草花叶病毒的成分分开后，分别去感染烟草，哪种成分会使烟草花叶出现感染病毒的症状？ 问题7:由于技术水平的限制，RNA和蛋白质不能完全分开，应再增加哪组进行对照？ 问题8：在病毒重建实验中，子代病毒的类型取决于重组病毒的哪个成分？ 任务二：分析烟草花叶病毒感染和重建实验 23 思维引领 概念归纳 噬菌体侵染大肠杆菌实验 1.上清液放射性___沉淀物放射性___ 2.新形成的噬菌体中_________(检测到/未检测)到35S 分别与 混合培养 1.上清液放射性___ 沉淀物放射性___ 2.新形成的噬菌体中_________(检测到/未检测)到32P 烟草花叶病毒的感染和重建实验 结论 烟草花叶病毒 烟草叶_____病斑 烟草叶不出现病斑 烟草叶_____病斑 重组病毒所繁殖的子代病毒类型取决于提供____的株系 提取 结论 感染烟草 感染烟草 感染烟草 高 低 高 低 检测到 未检测 DNA是T2噬菌体的遗传物质 RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 蛋白质 RNA RNA RNA+RNA酶 出现 不出现 搅拌离心 大肠杆菌 32P标记噬菌体 35S标记噬菌体 24 噬菌体疗法应用 朱同玉医疗团队2018年用噬菌体疗法救治了一位患多重耐药肺炎克雷伯菌的病人 感谢聆听，请批评指正！ 衢州高级中学 $$