探究遗传物质的证据课件.ppt

1、探究遗传物质的证据探究遗传物质的证据课前检查课前检查1、(2007.广东广东)格里菲斯用肺炎双球菌在小鼠格里菲斯用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化身上进行了著名的转化实验实验,该实验结果该实验结果:A.证明了证明了DNA是遗传物质是遗传物质B.证明了证明了RNA是遗传物质是遗传物质 C.证明了蛋白质是遗传物质证明了蛋白质是遗传物质D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质没有具体证明哪一种物质是遗传物质 D2、（2004年陕西卷）年陕西卷）肺炎双球菌中的肺炎双球菌中的S S型型具有多糖类荚膜，具有多糖类荚膜，R R型则不具有。下列叙述型则不具有。下列叙述错误的是错误的是A A培养培养R R型活细

2、菌时加型活细菌时加S S型细菌的多糖类物型细菌的多糖类物质，能够产生一些具有荚膜的细菌质，能够产生一些具有荚膜的细菌B B培养培养R R型活细菌时加型活细菌时加S S型细菌型细菌DNADNA的完全的完全水解产物，不能够产生具有荚膜的细菌水解产物，不能够产生具有荚膜的细菌C C培养培养R R型活细菌时加型活细菌时加S S型细菌的型细菌的DNADNA，能，能够产生具有荚膜的细菌够产生具有荚膜的细菌D D培养培养R R型活细菌时加型活细菌时加S S型细菌的蛋白质，型细菌的蛋白质，不能够产生具有荚膜的细菌不能够产生具有荚膜的细菌B3、（2006.江苏卷）江苏卷）赫尔希通过赫尔希通过T2噬菌体侵染细噬菌

3、体侵染细菌的实验证明菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括是遗传物质，实验包括4个步个步骤；骤；培养噬菌体，培养噬菌体，35s和和32P标记噬菌体，标记噬菌体，放射性检测，放射性检测，离心分离。实验步骤的先后顺序离心分离。实验步骤的先后顺序为：为：A B C D4、(2007.广东理基广东理基)下列四种病毒中下列四种病毒中,遗传信遗传信息储存在息储存在DNA分子中的是分子中的是A.引发禽流感的病原体引发禽流感的病原体B.烟草花叶病毒烟草花叶病毒C.T2噬菌体噬菌体D.引发引发AIDS的病原体的病原体CC染色体染色体在传宗接在传宗接代过程中代过程中的稳定的稳定性性和和连续性连续性探究探究1 1归

4、纳染色体在有性生殖生物生活史中的变化规律。归纳染色体在有性生殖生物生活史中的变化规律。（雄）（雄）（雌）（雌）【实验一、肺炎双球菌的转化（【实验一、肺炎双球菌的转化（体内体内）实验）实验】S型加热型加热R型活菌型活菌混合混合S型加热型加热R型活菌型活菌S型活菌型活菌探究探究2 2分析几个经典实验过程，推演实验结论，体会分析几个经典实验过程，推演实验结论，体会实验设计精巧之处实验设计精巧之处可以可以遗传遗传的的提出问题提出问题得出结论得出结论分析结果分析结果设计实验设计实验作出假设作出假设科学探究的一般过程科学探究的一般过程探究探究3 3如何设计实验判断是如何设计实验判断是DNADNA、蛋白质还

5、是多糖、蛋白质还是多糖是遗传物质？是遗传物质？【实验二、【实验二、肺炎双球菌肺炎双球菌的转化（的转化（体外体外）实验）实验】DNADNA使使R R型细菌产生型细菌产生稳定稳定的的遗传遗传变化的变化的物质，物质，转化因子是转化因子是DNADNA，DNADNA是遗传物是遗传物质，蛋白质不是遗质，蛋白质不是遗传物质传物质DNADNA（S S）+R+R型菌型菌S S型菌型菌+R+R型菌型菌蛋白质蛋白质+R+R型菌型菌RR型菌型菌多糖多糖+R+R型菌型菌RR型菌型菌DNADNA（S S）+DNA+DNA酶酶+R+R型菌型菌不转化不转化【实验三、【实验三、T2噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌实验实验】同位素示

6、踪法同位素示踪法用用3535s s标记噬菌体后侵染细菌标记噬菌体后侵染细菌3535S S标记标记噬菌体噬菌体+细菌细菌搅拌搅拌离心离心上：噬菌体外上：噬菌体外壳放射性壳放射性高高沉淀：细菌沉淀：细菌 低低细菌内无放射性细菌内无放射性用用32p32p标记噬菌体后侵染细菌标记噬菌体后侵染细菌细菌内有放射性细菌内有放射性3232P P标记标记噬菌体噬菌体+细菌细菌搅拌搅拌离心离心上：噬菌体上：噬菌体 放放射性低射性低沉淀：细菌沉淀：细菌 高高亲代亲代噬菌体噬菌体寄主寄主细胞内细胞内子代子代噬菌体噬菌体3232P P标记标记DNADNA有有3232P P标记标记DNADNADNADNA有有3232P

7、P标记标记3535S S标记蛋白质标记蛋白质 无无3535S S标记蛋白质标记蛋白质 外壳蛋白质外壳蛋白质无无3535S SDNADNA分子在亲子代之间具有分子在亲子代之间具有连续性连续性，是，是遗传物质，蛋白质不是遗传物质遗传物质，蛋白质不是遗传物质DNADNA使使R R型细菌产生型细菌产生稳定稳定的的遗遗传传变化的物质，变化的物质，转化因子是转化因子是DNADNA，DNADNA是遗传物质是遗传物质,蛋白质蛋白质不是遗传物质不是遗传物质DNADNA分子具有分子具有连续性连续性，是遗传物质是遗传物质DNADNA是是遗遗传传物物质质【实验四、烟草花叶病毒感染实验【实验四、烟草花叶病毒感染实验】研

8、究发现少数病毒研究发现少数病毒(如烟草花叶病毒如烟草花叶病毒,简称简称TMV)体内体内仅有蛋白质和仅有蛋白质和RNA两种化学成分两种化学成分,这类生物的性状这类生物的性状(如如TMV能感染正常烟草的叶片能感染正常烟草的叶片,使之出现相应的病使之出现相应的病斑斑)的遗传是受的遗传是受蛋白质还是蛋白质还是RNA控制控制?请设计实验探请设计实验探究究TMV的遗传物质的遗传物质.1.实验原理实验原理:(1).利用水利用水苯酚溶液可以将苯酚溶液可以将TMV分离分离,获得获得TMV的纯净的蛋白质和的纯净的蛋白质和RNA(2).(3).2.实验材料实验材料:烟草花叶病毒烟草花叶病毒、正常烟草、正常烟草、苯酚

9、苯酚、试管、玻璃、试管、玻璃棒等必需的实验器材棒等必需的实验器材.TMV能感染正常的烟草使之出现相应的病斑能感染正常的烟草使之出现相应的病斑遗传物质能使生物性状保持相对稳定遗传物质能使生物性状保持相对稳定3.实验步骤实验步骤:(1).获得获得TMV的的RNA和蛋白质和蛋白质:.().选择材料并分组选择材料并分组:取正常生长的烟草植株取正常生长的烟草植株,选取选取 的三张叶片的三张叶片,分别编号分别编号A、B、C.(3).实验处理实验处理:(4)、正常培养烟草植株、正常培养烟草植株,并注意观察并注意观察 .4.结果预测与结论结果预测与结论:A、C叶出现病斑叶出现病斑,B叶正常叶正常,并且用并且用

10、C叶病斑组织感染正叶病斑组织感染正常叶片常叶片,仍出现相同病斑仍出现相同病斑,说明说明 .ABC用 感染用 感染用 感染用水用水苯酚溶液分离苯酚溶液分离TMV,获得获得TMV的蛋白质和的蛋白质和RNA完整的完整的TMVTMV的的RNATMV的蛋白质的蛋白质相应叶片的表现症状相应叶片的表现症状TMV中的中的RNA是遗传物质是遗传物质生长状态基本相同生长状态基本相同小结小结 比较比较DNADNA是主要的遗传物质的实验证据是主要的遗传物质的实验证据肺炎双球菌转化实肺炎双球菌转化实验验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验烟草花叶病毒侵烟草花叶病毒侵染烟草实验染烟草实验实验实验原理原理从从S S型活细菌

11、中提取型活细菌中提取的的DNADNA、蛋白质和多、蛋白质和多糖，分别与糖，分别与R R型活细型活细菌培养液混合培养菌培养液混合培养用同位素用同位素3232P P标记标记DNADNA，3535S S标记蛋白质，来证标记蛋白质，来证明只有噬菌体的明只有噬菌体的DNADNA进进入细菌体内，完成遗入细菌体内，完成遗传作用传作用从烟草花叶病毒从烟草花叶病毒中提取中提取RNARNA和蛋和蛋白质，分别感染白质，分别感染烟草烟草实验实验结果结果只有加入只有加入DNADNA，才能，才能使使R R型活细菌转化为型活细菌转化为S S型活细菌，用型活细菌，用DNADNA酶处理的酶处理的DNADNA失去转失去转化作用化

12、作用带有同位素带有同位素3232P P的的DNADNA进进入细菌内完成遗传作入细菌内完成遗传作用用只有只有RNARNA才能感才能感染烟草染烟草实验实验结论结论DNADNA是遗传物质是遗传物质,蛋蛋白质等物质不是白质等物质不是 DNADNA是遗传物质是遗传物质RNARNA是遗传物质是遗传物质四个四个实验实验的共的共同点同点设计思路都是设计思路都是:设法把设法把DNA(RNA)DNA(RNA)与蛋白质分开，单独地、直与蛋白质分开，单独地、直接地去观察接地去观察DNA(RNA)DNA(RNA)的作用的作用都遵循了对照原则都遵循了对照原则实验成功的关键实验成功的关键设法将设法将DNADNA与蛋白质分开

13、，单独地、与蛋白质分开，单独地、直接地去观察它们的作用。直接地去观察它们的作用。课堂课堂小结小结 核酸是一切生物的遗传物质，核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和）和核糖核酸（核糖核酸（RNA），绝大多数生物），绝大多数生物都是以都是以DNA作为遗传物质的，因此作为遗传物质的，因此DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。DNA主要存在于染色体上，因主要存在于染色体上，因此，染色体是遗传物质的主要载体。此，染色体是遗传物质的主要载体。1.1.某科研小组对禽流感病毒的遗传物质进行如下实验：某科研小组对禽流感病毒的遗传物质进行如下实验：实验原理：略实验原理

14、：略实验目的：探究禽流感病毒的遗传物质是实验目的：探究禽流感病毒的遗传物质是DNADNA还是还是RNARNA。材料用具：显微注射器、禽流感病毒核酸提取物、活材料用具：显微注射器、禽流感病毒核酸提取物、活鸡胚、鸡胚、DNADNA酶、酶、RNARNA酶。酶。实验步骤：实验步骤：第一步第一步 取等量的活鸡胚两组取等量的活鸡胚两组,用显微注射技术分别向用显微注射技术分别向两组活鸡胚细胞中注射有关物质；两组活鸡胚细胞中注射有关物质；第二步第二步 在相同的适宜的条件下培养；在相同的适宜的条件下培养；第三步第三步 分别从培养后的鸡胚中抽取样品，检测是否产分别从培养后的鸡胚中抽取样品，检测是否产生了禽流感病毒

15、。生了禽流感病毒。请将与实验相关的内容填入下表：请将与实验相关的内容填入下表：练习：练习：注射的物质注射的物质实验现象预测实验现象预测（有无禽流感（有无禽流感病毒产生）病毒产生）相关判断（禽流感病相关判断（禽流感病毒的遗传物质）毒的遗传物质）第第一一组组核酸提取物核酸提取物+DNA酶酶 如果如果 有有 ；如果如果 无无 ；则则 RNA是遗传物质是遗传物质则则是遗传物质是遗传物质第第二二组组核酸提取物核酸提取物+RNA酶酶如果如果有有；如果如果无无；则则 RNA 是遗传物质是遗传物质则则是遗传物质是遗传物质(1)从注射物质看从注射物质看,该探究实验的原理是该探究实验的原理是酶具有专一性酶具有专一

16、性;从实验现象看从实验现象看,原理是原理是核酸控制生物的性状核酸控制生物的性状.(2)若禽流感病毒的遗传物质是若禽流感病毒的遗传物质是RNA,经经RNA酶水解酶水解后生成的产物分别是后生成的产物分别是A、G、U、C核糖核苷酸核糖核苷酸.(3)若禽流感病毒再次侵染时若禽流感病毒再次侵染时,已康复的禽已康复的禽流感患者可能再次被感染流感患者可能再次被感染,原因是原因是:a.原先产生的抗体和记忆细胞已经消失原先产生的抗体和记忆细胞已经消失,可可能被同种病毒再次感染能被同种病毒再次感染.b.禽流感病毒再次发生变异禽流感病毒再次发生变异,而抗体和记而抗体和记忆细胞具有特异性忆细胞具有特异性,有可能被再次

17、感染有可能被再次感染.2.图中，烟草花叶病毒（图中，烟草花叶病毒（TMV）与车前草）与车前草病毒（病毒（HRV）的结构如）的结构如 A、B，侵染作物，侵染作物叶片的症状如叶片的症状如C、D。回答：。回答：（1）用）用E去侵染叶片去侵染叶片F时，在叶时，在叶片片F上所患病的症状与上所患病的症状与 相同。相同。（2）F上的病毒，蛋白质外壳是上的病毒，蛋白质外壳是以以 为模板，以为模板，以 为场所为场所合成的。所需的氨基酸、酶和合成的。所需的氨基酸、酶和ATP均来自均来自 。（3）子代噬菌体的各项特性都）子代噬菌体的各项特性都是由是由 决定的。决定的。（4）本实验证明）本实验证明 。DB的的RNAF

18、细胞的核糖体细胞的核糖体F的细胞的细胞B的的RNARNA是遗传物质是遗传物质利用放射性同位素标记某些物质时利用放射性同位素标记某些物质时,怎样选择元素怎样选择元素?思考思考1:选择物质中某些物质中特选择物质中某些物质中特有的标志性元素进行标记有的标志性元素进行标记蛋白质的组成元素：蛋白质的组成元素：DNA的组成元素：的组成元素：C C、H H、O O、N N、S SC C、H H、O O、N N、P P 怎样让噬菌体蛋白质中的怎样让噬菌体蛋白质中的S S元元素和素和DNADNA中的中的P P元素被标记？元素被标记？思考思考2:利用普通的培养基能标记噬菌利用普通的培养基能标记噬菌体吗？为什么体吗

19、？为什么?不能不能,噬菌体是专性寄生生活噬菌体是专性寄生生活,不能独立进行代谢不能独立进行代谢19521952年，科学家赫尔希和蔡斯利用大肠杆菌年，科学家赫尔希和蔡斯利用大肠杆菌T T2 2噬菌体为实验材料，证明噬菌体为实验材料，证明了了T T2 2噬菌体的遗传物质为噬菌体的遗传物质为DNADNA。他们首先用含有。他们首先用含有3535S S和和3232P P的培养基来培养大的培养基来培养大肠杆菌，然后用该大肠杆菌来培养肠杆菌，然后用该大肠杆菌来培养T T2 2噬菌体，再用上述噬菌体，再用上述T T2 2噬菌体去感染未噬菌体去感染未标记的大肠杆菌标记的大肠杆菌(如左下图如左下图)，并经过保温、

20、搅拌器搅拌、离心等步骤进，并经过保温、搅拌器搅拌、离心等步骤进一步开展实验一步开展实验(如下图如下图)。请据图回答：。请据图回答：(1)与格里菲斯肺炎双球菌转化实验相比。本实验更具有说服力。原因是与格里菲斯肺炎双球菌转化实验相比。本实验更具有说服力。原因是本本实实验把验把DNA与蛋白质分开，从而可以直接、单独地去观察与蛋白质分开，从而可以直接、单独地去观察DNA和蛋白质的作用和蛋白质的作用。(2)用培养过的大肠杆菌来培养用培养过的大肠杆菌来培养T2噬菌体的目的是噬菌体的目的是使使T2噬菌体带上放射性标记噬菌体带上放射性标记。(3)实验过程中，保温的时间不宜过长，原因是实验过程中，保温的时间不宜

21、过长，原因是时间过长，会导致细菌裂解影时间过长，会导致细菌裂解影响实验结果的分析响实验结果的分析。(4)含含32P的噬菌体侵染实验中，经过离心，沉淀物放射性很高，这说明的噬菌体侵染实验中，经过离心，沉淀物放射性很高，这说明T2噬噬菌体在侵染细菌的过程中，菌体在侵染细菌的过程中，DNA进入细菌进入细菌；上清液也有很低的放射性，原因可能；上清液也有很低的放射性，原因可能是是上清液中可能有侵染后释放出的子代噬菌体上清液中可能有侵染后释放出的子代噬菌体。自从世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒，自从世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒，我国就参与了抗击禽流感的国际性合作，并已经研制出禽我国

22、就参与了抗击禽流感的国际性合作，并已经研制出禽流感的疫苗。根据所学知识回答下列问题：流感的疫苗。根据所学知识回答下列问题：（1）实验室中获得大量禽流感病毒，不是将病毒直接）实验室中获得大量禽流感病毒，不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上，而是用活鸡胚进行培养，其原接种到无细胞的培养基上，而是用活鸡胚进行培养，其原因是因是病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行。（2）若未知禽流感病毒的遗传物质种类，则利用特定）若未知禽流感病毒的遗传物质种类，则利用特定的颜色反应鉴定其核衣壳的化学组分的原理是：的颜色反应鉴定其核衣壳的化学组分的原理是：RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热

23、显绿色；在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色；蛋白质与双缩脲试剂显紫色蛋白质与双缩脲试剂显紫色；DNA与二苯胺试剂共热显蓝色与二苯胺试剂共热显蓝色。（3）在分析出禽流感病毒的物质组成后，证明禽流感）在分析出禽流感病毒的物质组成后，证明禽流感病毒的遗传物质的最关键的实验设计思路是病毒的遗传物质的最关键的实验设计思路是设法将组成禽设法将组成禽流感病毒的化学物质分开，单独地、直接地去观察它们各流感病毒的化学物质分开，单独地、直接地去观察它们各自的作用自的作用。DNA具备作为遗传物质的条件。具备作为遗传物质的条件。作为遗传物质，作为遗传物质，必须具备什么条必须具备什么条件呢？件呢？2）能够自我复制，使前后代）能够自我复制，使前后代保持一定的连续性保持一定的连续性3）能够指导蛋白质的合成）能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状从而控制新陈代谢过程和性状4）能够产生可遗传的变异）能够产生可遗传的变异1）分子结构具有相对的稳定性）分子结构具有相对的稳定性