高中生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第11課時(shí) 探索遺傳物質(zhì)的過(guò)程課件 蘇教版必修2

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1、第第11課時(shí)探索遺傳物質(zhì)的過(guò)程課時(shí)探索遺傳物質(zhì)的過(guò)程學(xué)習(xí)目標(biāo)1總結(jié)人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程。2.認(rèn)同并理解DNA是主要遺傳物質(zhì)的含義。3.實(shí)驗(yàn)：提取和鑒定DNA。 一、DNA是主要的遺傳物質(zhì) 1肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(1)肺炎雙球菌|基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)|種類種類菌落特征菌落特征菌體特征菌體特征毒性毒性S型菌型菌_R型菌型菌_光滑光滑 有莢膜有莢膜 有毒性有毒性 粗糙粗糙 無(wú)莢膜無(wú)莢膜 無(wú)毒性無(wú)毒性 (2)格里菲思的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)結(jié)論：加熱殺死的S型菌中含有某種物質(zhì)，能將部分_菌轉(zhuǎn)化為_菌，且這種性狀的轉(zhuǎn)化是可以_的。無(wú)毒性的無(wú)毒性的R型型 有毒性的有毒性的S型型 遺傳遺傳 (3)艾弗里的實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)

2、過(guò)程 提示R型菌S型菌實(shí)驗(yàn)結(jié)論：使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的是S型菌的_，而不是S型菌的_。即_是遺傳物質(zhì)，_不是遺傳物質(zhì)。 2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)(1)T2噬菌體DNA 多糖、蛋白質(zhì)多糖、蛋白質(zhì) DNA 多糖、蛋白質(zhì)多糖、蛋白質(zhì) (2)實(shí)驗(yàn)方法：_法。用放射性同位素35S標(biāo)記一組噬菌體的_，32P標(biāo)記另一組噬菌體的_。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程提示含35S的噬菌體普通大腸桿菌同位素標(biāo)記同位素標(biāo)記 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) DNA (4)實(shí)驗(yàn)分析噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，_進(jìn)入到細(xì)菌的細(xì)胞中，而_留在外面。子代噬菌體的各種性狀是通過(guò)_來(lái)遺傳的。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_是遺傳物質(zhì)。DNA 蛋白質(zhì)外殼蛋白質(zhì)外殼 親代的親代的DNA DNA 3

3、煙草花葉病毒感染煙草實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 4DNA是主要的遺傳物質(zhì)絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是_，只有_的遺傳物質(zhì)是RNA，因此，_是主要的遺傳物質(zhì)。RNARNA DNA RNA病毒病毒 DNA 二、DNA的粗提取與鑒定 1提取DNA(1)DNA在NaCl溶液中的溶解度，隨著NaCl濃度的變化而改變。當(dāng)NaCl的物質(zhì)的量濃度為_時(shí)，DNA的溶解度最低。通過(guò)改變NaCl溶液的濃度，可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。(2)DNA不溶于_，細(xì)胞中的某些物質(zhì)可以溶于_，據(jù)此可進(jìn)一步提取出含雜質(zhì)較少的DNA。 2DNA的鑒定DNA遇_在_條件下溶液呈_。

4、0.14 mol/L 乙醇溶液乙醇溶液 乙醇溶液乙醇溶液二苯胺二苯胺 沸水浴加熱沸水浴加熱 藍(lán)色藍(lán)色 (1)S型肺炎雙球菌有毒性，R型肺炎雙球菌無(wú)毒性()(2)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)()(3)將S型菌的DNA加入R型菌的培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基中只會(huì)出現(xiàn)S型菌落 ()(4)32P標(biāo)記的噬菌體是接種在含有32P的培養(yǎng)基中獲得的()|自查自糾自查自糾|(5)合成子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)所需的原料全部來(lái)自大腸桿菌()(6)肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)主要是DNA()(7)DNA在NaCl溶液中的溶解度，隨著NaCl濃度的增大而增大()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6

5、)(7) 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) _ _|圖解圖說(shuō)圖解圖說(shuō)| 噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入細(xì)菌，DNA進(jìn)入細(xì)菌，并利用宿主細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)合成自身物質(zhì)，因此子代噬菌體放射性的分析要看被放射性標(biāo)記的對(duì)象是噬菌體的DNA、蛋白質(zhì)還是細(xì)菌。 _ _ 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的過(guò)程 _ _肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)是否都能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)？提示：不能，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都只證明了DNA是遺傳物質(zhì)，而不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 1格里菲思的實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明DNA是遺傳物質(zhì)？提示不能，只能證明S型菌內(nèi)含有某種能夠促使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌的“遺傳物質(zhì)”，而沒(méi)有證明這種“遺傳物質(zhì)”是DNA。探究點(diǎn)一

6、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)探究點(diǎn)一肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 2為探究使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌的“遺傳物質(zhì)”是什么，艾弗里的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是什么？提示分離提純出S型菌內(nèi)可能是“遺傳物質(zhì)”的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等，分別加入R型菌的培養(yǎng)基中，單獨(dú)地觀察它們對(duì)R型菌能否產(chǎn)生轉(zhuǎn)化作用。 3格里菲思的實(shí)驗(yàn)與艾弗里的實(shí)驗(yàn)有什么關(guān)系？提示前者是后者的基礎(chǔ)，后者是對(duì)前者的延伸和遞進(jìn)。兩個(gè)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的2個(gè)不同(1)方法不同：格里菲思是利用肺炎雙球菌進(jìn)行體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，艾弗里是利用肺炎雙球菌進(jìn)行體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。(2)結(jié)論不同：格里菲思的實(shí)驗(yàn)只是證明了S型菌內(nèi)存在某種“遺傳物質(zhì)”，艾弗里的實(shí)驗(yàn)則在格里菲思的實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步證明了“遺傳物質(zhì)

7、”是DNA。 【典例1】 格里菲思的實(shí)驗(yàn)不能夠說(shuō)明()AR型菌是無(wú)毒性的B加熱殺死的S型菌是無(wú)毒性的CR型菌轉(zhuǎn)化與S型菌內(nèi)的某種物質(zhì)有關(guān)D肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA嘗試解答_解析格里菲思的實(shí)驗(yàn)證明了加熱殺死的S型菌能促進(jìn)R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌，沒(méi)有證明DNA是遺傳物質(zhì)。答案D 【跟蹤訓(xùn)練】 1艾弗里向接種有R型菌的培養(yǎng)基中加入S型菌的提純物，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。據(jù)表可知錯(cuò)誤的是()實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)加入加入S型菌物質(zhì)型菌物質(zhì)培養(yǎng)皿長(zhǎng)菌情況培養(yǎng)皿長(zhǎng)菌情況蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)R型型多糖多糖R型型DNAR型、型、S型型DNADNA酶酶R型型 A說(shuō)明S型菌的蛋白質(zhì)、多糖不是遺傳物質(zhì) B說(shuō)明發(fā)生轉(zhuǎn)化的僅僅是部分R型菌 C和說(shuō)明

8、S型菌的DNA是遺傳物質(zhì) D說(shuō)明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析表中信息說(shuō)明DNA就是S型菌的遺傳物質(zhì)。 答案D 1實(shí)驗(yàn)方法分析(1)能否直接用32P標(biāo)記噬菌體？如果不能，如何用32P標(biāo)記噬菌體？提示噬菌體營(yíng)寄生生活，不能直接用32P標(biāo)記噬菌體。應(yīng)先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，獲得32P標(biāo)記的細(xì)菌；然后用32P標(biāo)記的細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體，從而獲得32P標(biāo)記的噬菌體。探究點(diǎn)二噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)探究點(diǎn)二噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)(2)該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裼?5S和32P同時(shí)標(biāo)記噬菌體？提示不能，若用35S和32P同時(shí)標(biāo)記噬菌體，則無(wú)法區(qū)分侵入細(xì)菌內(nèi)的物質(zhì)是噬菌體的蛋白質(zhì)還是DNA。(3)該實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒苡?4C和3H標(biāo)記噬菌體？

9、提示蛋白質(zhì)和DNA均含有C元素和H元素，若用14C和3H標(biāo)記噬菌體，則不能區(qū)分噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA。 2實(shí)驗(yàn)操作分析(1)攪拌目的：_。(2)離心目的：_ _。 3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析標(biāo)記元素標(biāo)記元素放射性存在部位放射性存在部位結(jié)果分析結(jié)果分析35S上清液上清液噬菌體的蛋白質(zhì)沒(méi)侵入細(xì)菌噬菌體的蛋白質(zhì)沒(méi)侵入細(xì)菌32P沉淀物沉淀物噬菌體的噬菌體的DNA侵入了細(xì)菌侵入了細(xì)菌使吸附在細(xì)菌上的噬菌體及外殼與細(xì)菌分離使吸附在細(xì)菌上的噬菌體及外殼與細(xì)菌分離 使較輕的噬菌體及外殼進(jìn)入上清液，較重的使較輕的噬菌體及外殼進(jìn)入上清液，較重的 被感染的細(xì)菌形成沉淀物被感染的細(xì)菌形成沉淀物 4實(shí)驗(yàn)誤差分析(1)標(biāo)記35S時(shí)沉

10、淀物出現(xiàn)放射性：_。(2)標(biāo)記32P時(shí)上清液出現(xiàn)放射性：_。攪拌不充分，部分噬菌體及外殼未脫離細(xì)菌攪拌不充分，部分噬菌體及外殼未脫離細(xì)菌 保溫時(shí)間過(guò)短，部分噬菌體未侵入細(xì)菌；保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，保溫時(shí)間過(guò)短，部分噬菌體未侵入細(xì)菌；保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)， 細(xì)菌裂解，子代噬菌體釋放出來(lái)細(xì)菌裂解，子代噬菌體釋放出來(lái) 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)與艾弗里實(shí)驗(yàn)的比較 【典例2】 關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”的敘述，正確的是()A分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體B分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫培養(yǎng)C用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中，沉淀物存在少量放射性可能

11、是攪拌不充分所致D32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)分別說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)嘗試解答_解析培養(yǎng)噬菌體需用含細(xì)菌的培養(yǎng)基；被標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，經(jīng)短時(shí)間培養(yǎng)后，攪拌離心處理；該實(shí)驗(yàn)中，若攪拌不充分，噬菌體的外殼沒(méi)有與細(xì)菌完全分離，沉淀物中存在少量放射性35S；噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)僅能說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)，不能說(shuō)明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。答案C 噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程 【跟蹤訓(xùn)練】 2若用3H標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，則對(duì)于子代噬菌體的敘述，正確的是()A外殼可能含有3HBDNA可能含有3HC外殼和DNA都可能含有3HD外殼和DNA都不可能含有3H解析用3H

12、標(biāo)記噬菌體標(biāo)記的是噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA注入細(xì)菌，而外殼留在外面；然后利用細(xì)菌的脫氧核苷酸合成DNA，細(xì)菌的氨基酸合成蛋白質(zhì)，所以子代噬菌體外殼一定不含有3H，DNA可能含有3H。答案B 1通過(guò)本節(jié)三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯浞肿C明DNA是主要的遺傳物質(zhì)？提示不能，“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的結(jié)論是通過(guò)大量遺傳實(shí)驗(yàn)總結(jié)得出的。 2“人的遺傳物質(zhì)主要是DNA”，這種說(shuō)法對(duì)嗎？提示不對(duì)，人的遺傳物質(zhì)就是DNA。探究點(diǎn)三探究點(diǎn)三DNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì) 生物含有的核酸和遺傳物質(zhì)生物種類生物種類含有的核酸含有的核酸遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)細(xì)胞生物細(xì)胞生物真核生物真核生物DNA

13、和和RNADNA原核生物原核生物DNA和和RNADNA病毒病毒DNA病毒病毒DNADNARNA病毒病毒RNARNA 【典例3】 下列有關(guān)核酸與遺傳物質(zhì)關(guān)系的敘述中，錯(cuò)誤的是()A含有DNA的生物，DNA就是遺傳物質(zhì)B含有RNA的生物，RNA就是遺傳物質(zhì)C只含有DNA的生物，DNA是遺傳物質(zhì)D只含有RNA的生物，RNA是遺傳物質(zhì)嘗試解答_解析只要生物含有DNA，DNA就是遺傳物質(zhì)，只有不含有DNA的RNA病毒，遺傳物質(zhì)才是RNA。答案B 【跟蹤訓(xùn)練】 3細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)分別是()ADNA、DNABRNA、RNACDNA、RNADRNA、DNA解析無(wú)論是細(xì)胞核，還是細(xì)胞質(zhì)，遺傳物質(zhì)都是D

14、NA。答案A 1制備雞血細(xì)胞液時(shí)要在新鮮雞血中加入檸檬酸鈉溶液，目的是_。提示防止血液凝固 2能否用豬血替代雞血？提示不能。豬屬于哺乳動(dòng)物，哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞不含有DNA。 3兩次用到蒸餾水的目的分別是什么？提示第一次使用是為了使血細(xì)胞吸水漲破而釋放核物質(zhì)；第二次使用是為了稀釋NaCl溶液，析出DNA。探究點(diǎn)四探究點(diǎn)四DNA的粗提取和鑒定的粗提取和鑒定 【典例4】 (多選)DNA的粗提取過(guò)程中，向2 mol/L的NaCl溶液中加入蒸餾水的作用是()A提高蛋白質(zhì)的溶解度B提高DNA的溶解度C降低蛋白質(zhì)的溶解度D降低DNA的溶解度嘗試解答_解析向2 mol/L的NaCl溶液中加入蒸餾水可以降低N

15、aCl溶液的濃度，使得DNA的溶解度降低，蛋白質(zhì)的溶解度升高，從而實(shí)現(xiàn)二者的分離，并析出絲狀DNA。答案AD 【跟蹤訓(xùn)練】 4下列有關(guān)DNA的粗提取和鑒定的說(shuō)法，正確的是()ANaCl溶液的濃度越小，DNA的溶解度越低BDNA不溶于冷乙醇，細(xì)胞中的某些物質(zhì)能溶于乙醇C用玻璃棒挑起的絲狀物就是一個(gè)DNA分子D向DNA中加入二苯胺，溶液即可變?yōu)樗{(lán)色解析DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，低于該值后，NaCl溶液的濃度越小，DNA的溶解度越高；用玻璃棒挑起的絲狀物是許多DNA分子集合體；向DNA中加入二苯胺，沸水浴加熱后溶液變?yōu)樗{(lán)色。答案B知識(shí)脈絡(luò)知識(shí)脈絡(luò)要點(diǎn)晨背要點(diǎn)晨背1.肺炎

16、雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型細(xì)菌的型細(xì)菌的DNA使使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定的遺傳變化。定的遺傳變化。2.T2噬菌體由蛋白質(zhì)和噬菌體由蛋白質(zhì)和DNA組成，組成，S元素存在于蛋白質(zhì)中，元素存在于蛋白質(zhì)中，P元素幾乎全存在于元素幾乎全存在于DNA中。中。3.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都證明了肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。是遺傳物質(zhì)。4.DNA是主要的遺傳物質(zhì)的原因是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)的原因是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是是DNA。5.細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA，病毒的遺傳物質(zhì)是，病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或或RNA。6.DNA在在0.14mol/L的的NaCl溶液中溶解度最低。溶液中溶解度最低。