2027届高三一轮复习生物课件：第17讲DNA是主要的遗传物质

第17讲　DNA是主要的遗传物质 学习目标：概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。 第17讲 DNA是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌的转化实验： 1. 类型的比较 2.格里菲思的体内转化实验 1.肺炎链球菌类型的比较 　　特点 类型　　 菌落 荚膜 毒性 S型 _____ ___ ___ R型 _____ ___ ___ 光滑 有 粗糙 无 有 无 思考： 1.什么是菌落？不借助显微镜如何判定S、R型菌？ 2.肺炎链球菌的培养需要哪些营养条件？菌落的特征？ 3.分离菌体的方法？计数的主要方法？ 4.稀释涂布平板法的计数原理？数据偏？原因？ 5.什么时候能计数？为什么？稀释倍数如何确定？应选取什么样的平板计数？ 第17讲 DNA是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌的转化实验： 1. 类型的比较 2.格里菲思的体内转化实验 1.肺炎链球菌类型的比较 　　特点 类型　　 菌落 荚膜 毒性 S型 _____ ___ ___ R型 _____ ___ ___ 光滑 有 粗糙 无 有 无 荚膜：可以使抗原隐藏而不易被生物体中的免疫系统察觉，躲避清除。 2.格里菲思的体内转化实验 死亡 不死亡 死亡 说明1.发生转化的只是少部分R型细菌 该实验的结论？ 说明2.加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。 思： 荚膜是基因表达的 直接产物？ 第17讲 DNA是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌的转化实验： 1. 类型的比较 2.格里菲思的体内转化实验 3.艾弗里的体外转化实验 3. 艾弗里的体外转化实验 思考：1.该实验的设计思路是什么？ 2.该实验的结论是什么？ 转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎链球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组(属于广义上的)。　　　 （减法原则） 第17讲 DNA是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌的转化实验： 1. 类型的比较 2.格里菲思的体内转化实验 3.艾弗里的体外转化实验 R型、S型 R型 3. 艾弗里的体外转化实验 思考：1.实验组①②，③④分别说明了什么？ 2.该实验的结论是什么？ 3.实验组④起什么对照，有什么作用？ 4.该实验的设计思路是什么？ 5.该实验涉及的生物技术有哪些？ 涉及细菌培养技术、物质提纯和鉴定技术等 典例1、格里菲思第四组实验中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示，则： (1)ab段R型细菌数量减少的原因是_______________________________________ ______________________。 小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体，致使R型细菌数量减少 (2)bc段R型细菌数量增多的原因是_______________________________________ ____________________________________________________。 (3)后期出现的大量S型细菌是由___________________________________而来的。 b之前，已有少量R型细菌转化为S型细菌，S型细菌能降低小鼠的免疫力，造成R型细菌大量繁殖 R型细菌转化成的S型细菌繁殖 第17讲 DNA是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌的转化实验： 1. 类型的比较 2.格里菲思的体内转化实验 3.艾弗里的体外转化实验 二、噬菌体侵染细菌的实验： 1.噬菌体侵染细菌的实验 (1)实验材料： ①T2噬菌体的结构及生活方式 DNA 蛋白质 寄生 T2噬菌体和大肠杆菌。 ②T2噬菌体的增殖 模板： 合成噬菌体DNA的脱氧核苷酸来源： 合成蛋白质的氨基酸来源以及场所： 噬菌体的DNA 大肠杆菌体内的脱氧核苷酸（多） 噬菌体DNA模板（少） 大肠杆菌体内的氨基酸 核糖体 注：释放的子代噬菌体并非只复制了一次，而是若干次 第17讲 DNA是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌的转化实验： 1. 类型的比较 2.格里菲思的体内转化实验 3.艾弗里的体外转化实验 二、噬菌体侵染细菌的实验： 1.噬菌体侵染细菌的实验 (2)实验方法及其过程 方法： 过程： 放射性____________法。该实验中的蛋白质和DNA分别用____________标记。 35S、32P 同位素标记 标记大肠杆菌标记噬菌体 噬菌体侵染 处理观测放射性分布情况 不用14C和18O？ 也不能用35S、32P标记同一噬菌体 1.T2噬菌体不能直接用培养基培养，若要标记T2噬菌体，需先标记大肠杆菌 第17讲 DNA是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌的转化实验： 1. 类型的比较 2.格里菲思的体内转化实验 3.艾弗里的体外转化实验 二、噬菌体侵染细菌的实验： 1.噬菌体侵染细菌的实验 (2)实验方法及其过程 方法： 过程： 放射性____________法。该实验中的蛋白质和DNA分别用____________标记。 35S、32P 同位素标记 标记大肠杆菌标记噬菌体 噬菌体侵染 处理观测放射性分布情况 不用14C和18O？ 也不能用35S、32P标记同一噬菌体 .该实验是一个对比实验 提醒　搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离；离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 第17讲 DNA是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌的转化实验： 1. 类型的比较 2.格里菲思的体内转化实验 3.艾弗里的体外转化实验 二、噬菌体侵染细菌的实验： 1.噬菌体侵染细菌的实验 (2)实验方法，过程及其现象 方法： 过程： 现象： 放射性____________法。该实验中的蛋白质和DNA分别用____________标记。 35S、32P 同位素标记 标记大肠杆菌标记噬菌体 噬菌体侵染 处理观测放射性分布情况 不用14C和18O？ 也不能用35S、32P标记同一噬菌体 不 合 理 保温时间过长 保温时间过短 对32P的放射性有影响 对35S的放射性没有影响 搅拌不充分 对35S 的放射性有影响 对32P的放射性没有影响 第17讲 DNA是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌的转化实验： 1. 类型的比较 2.格里菲思的体内转化实验 3.艾弗里的体外转化实验 二、噬菌体侵染细菌的实验： 1.噬菌体侵染细菌的实验 (3)结论： DNA是遗传物质。不能证明蛋白质不是遗传物质。 典例1.噬菌体内的S用35S标记，P用32P标记，细菌内蛋白质含32S，DNA含31P，用该噬菌体去侵染细菌后，产生了许多子代噬菌体，那么在子代噬菌体中S和P的分布规律是（ ） A.外壳中有35S和32S，DNA内只含有32P B.外壳中只有32S，DNA内只含有32P C.外壳中有35S和32S，DNA内含有32P和31P D.外壳中只有32S，DNA内都含有31P D 第17讲 DNA是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌的转化实验： 1. 类型的比较 2.格里菲思的体内转化实验 3.艾弗里的体外转化实验 二、噬菌体侵染细菌的实验： 1.噬菌体侵染细菌的实验 (3)结论： DNA是遗传物质。不能证明蛋白质不是遗传物质。 思考：尽管艾弗里、赫尔希等人的实验方法不同，但其最关键的实验设计思路却有共同之处，你能否具体指出关键之处？ 最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA和蛋白质的作用。 典例1.噬菌体内的S用35S标记，P用32P标记，细菌内蛋白质含32S，DNA含31P，用该噬菌体去侵染细菌后，产生了许多子代噬菌体，那么在子代噬菌体中S和P的分布规律是（ ） A.外壳中有35S和32S，DNA内只含有32P B.外壳中只有32S，DNA内只含有32P C.外壳中有35S和32S，DNA内含有32P和31P D.外壳中只有32S，DNA内都含有31P D 第17讲 DNA是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌的转化实验： 1. 类型的比较 2.格里菲思的体内转化实验 3.艾弗里的体外转化实验 二、噬菌体侵染细菌的实验： 三、烟草花叶病毒感染实验及遗传物质 1.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验 (1)实验过程及现象 出现病斑 烟草叶不出现病斑 (2)实验结论： 是烟草花叶病毒的遗传物质， 不是烟草花叶病毒的遗传物质。 RNA 蛋白质 2.探索结论 是主要的遗传物质，因为实验证明 生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。 绝大多数 DNA 不同生物的遗传物质 教材热点拓展 生物类型 病毒 原核生物 真核生物 体内核酸种类 ___________ ___________ DNA和RNA 体内碱基种类 __种 __种 __种 体内核苷酸种类 __种 __种 __种 遗传物质 ___________ ______ ______ 实例 噬菌体、烟草花叶病毒 乳酸菌、蓝藻 玉米、小麦、人 答案 DNA和RNA 5 4 4 5 8 8 DNA DNA DNA或RNA DNA或RNA 第17讲 DNA是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌的转化实验： 1. 类型的比较 2.格里菲思的体内转化实验 3.艾弗里的体外转化实验 二、噬菌体侵染细菌的实验： 三、烟草花叶病毒感染实验及遗传物质 四、探究遗传物质的思路和方法 第17讲 DNA是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌的转化实验： 1. 类型的比较 2.格里菲思的体内转化实验 3.艾弗里的体外转化实验 二、噬菌体侵染细菌的实验： 三、烟草花叶病毒感染实验及遗传物质 四、探究遗传物质的思路和方法 1.探究思路 (1)若探究哪种物质是遗传物质—— (2)若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA—— 2.探究方法 (1)分离提纯法：艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验，缺点是物质纯度不能保证100%。 (2)同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。 方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把DNA与蛋白质区分开。 (3)病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。 方法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒，用杂种病毒去感染宿主细胞。 (4)酶解法：利用酶的专一性，如加入DNA（水解）酶，将DNA水解，观察起控制作用的物质是否还有控制作用，若“是”其遗传物质不是DNA，若“否”其遗传物质可能是DNA。 设法将物质分开，单独看作用。 利用酶的专一性。 5.根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞，DNA酶，RNA酶等为材料，设计2种实验以确定一种新病毒的类型，简要写出：(1)实验思路； (2)预期实验结果及结论即可。 答案　实验思路：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。 1 2 3 4 5 DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。根据分析，本实验思路为甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。 (2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组) 1 2 3 4 5 答案　预期结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。 若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。 $