探索遗传物质的过程课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一节 探索遗传物质的过程
课程标准 1．总结人类对遗传物质的探索过程。 2．尝试提取DNA。 课标解读 1．简述肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验过程
及结论。 2．比较肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的实
验方法的异同点。 3．选择适宜材料，提取DNA分子。
DNA是主要的遗传物质
1．两种类型的肺炎双球菌
加热杀死的S 型球菌体内 含有“转化 因子”，促
使R型球菌转
R型球菌转化为S 化为S型球菌
型球菌，且性状
可以遗传
(2)体外转化实验(艾弗里的实验) ①实验过程：
a．只有S型球菌的DNA能使R型球菌发生转化。 b．DNA被水解后不能使R型球菌发生转化。 c．S型球菌的其他物质不能使R型球菌发生转化。 d．实验结论 S型球菌体内只有DNA才是“转化因子”，即DNA是遗传物 质，蛋白质、多糖等不是遗传物质。
S型球菌的DNA是遗传 物质
两实验 的联系
①体内转化实验是基础，仅说明S型球菌体内有“ 转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因 子”是DNA；②两实验都遵循对照原则、单一变 量原则
温馨提示 体内转化实验加热杀死S型球菌的过程中，其 蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温 度的恢复又逐渐恢复其活性；体外转化作用的实质是外源 DNA与受体细胞DNA之间的重组，使受体细胞获得了新 的遗传信息。
【巩固1】下图是“肺炎球菌转化实验”的部分研究过程，能充
分说明“DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传
物质”的是
( )。
A．①②④ C．①③④
B．①②③ D．①②③④
解析 ①R型活球菌在S型球菌的DNA作用下，转化为S型 球菌，这说明S型球菌的DNA进入了R型球菌细胞中，实 现对其性状的控制，可说明DNA是遗传物质。而②③④ 中R型球菌在S型球菌的其他物质(如蛋白质、RNA、多糖) 作用下，都不发生这种转化，这说明蛋白质等其他物质不 是遗传物质。因此①②③④都可以说明题干所述的问题。 答案 D
噬菌体侵染细菌及RNA是遗传物质的实验分析
(1)噬菌体侵染细菌实验思路及方法：
“S”是蛋白质特有的元素，“P”是DNA特有的元素，用放
射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质，直接地单独
地观察它们的作用，即为放射性同位素标记法。
①标记噬菌体 a ． 含 35S 的 培 养 基 ―培―养―大―肠―杆―菌→ 含 35S 的 大 肠 杆 菌 ―培―养―噬―菌―体→蛋白质外壳含 35S 的噬菌体 b ． 含 32P 的 培 养 基 ―培―养―大―肠―杆―菌→ 含 32P 的 大 肠 杆 菌 ―培―养―噬―菌―体→内部 DNA 含 32P 的噬菌体
特点 类型
菌落
荚膜
毒性
致病性
S型
光__滑__ _有__
_有__
使人患肺炎或使小鼠患 败血病
R型 _粗_糙__ _无__ _无__
无
2.肺炎双球菌转化实验 (1)格里菲思实验(体内转化)
(2)艾弗里实验(体外转化)的发现 ①使R型球菌转化为S型球菌并不需要_完__整__细__胞__。 ②构成S型活球菌的_D__N_A_、蛋白质和多糖等物质中，是 _D_N__A_使球菌的致病性发生了转化。
噬菌体侵染细菌的实验及烟草 花叶病毒侵染烟草的实验
1．噬菌体侵染细菌的实验 (1)T2噬菌体 ①结构：_蛋__白__质__外壳和内部的_D_N__A_。 ②生活方式： _寄__生__。
(2)实验过程
①标记T2噬菌体 含 35S 的培养基―培―养―大―肠―杆―菌→含 35S 的大肠杆菌―培―养―噬―菌―体→ 蛋白质外壳含_3_5_S_的噬菌体； 含 32P 的培养基―培―养―大―肠―杆―菌→含 32P 的大肠杆菌―培―养―噬―菌―体→ 内部 DNA 含_3_2_P_的噬菌体。
肺炎双球菌的转化实验过程分析 (1)体内转化实验(格里菲思的实验)
实验过程
①R型活球菌 ―注―射→ 小鼠不死亡
②S型活球菌―注―射→ 小鼠死亡 ③加热杀死的S型球菌―注―射→小鼠 不死亡
④ R型活球菌 加热杀死的 ―注―射→小鼠死亡 S型球菌
分离 S型活球菌
结果分析 R型球菌无毒
结论
S型球菌有毒
加热杀死的S型球 菌已失活，毒性 消失
③实验结论：_D__N_A_是使R型球菌产生稳定遗传变化的物质， 即_D_N__A_ 是遗传物质。 3．遗传物质 像DNA这样，能携带_遗__传__信__息__，控制生物体的特定_性__状__， 并通过_细__胞__增__殖__过程将_遗__传__信__息__传递给后代的物质，称为 遗传物质。
[思维激活1] 格里菲思肺炎球菌体内转化实验是否证明了 DNA是遗传物质？艾弗里实验呢？ 提示 格里菲思肺炎球菌体内转化实验仅证明了加热杀死 的S型肺炎球菌中存在某种“转化因子”并未证明该转化因 子为DNA。艾弗里实验则可证明DNA是遗传物质。
②T2噬菌体侵染大肠杆菌。
含 35S 的噬菌体―侵―染―大―肠―பைடு நூலகம்―菌→放射性物质存在于大___肠__杆__菌__外__ 含 32P 的噬菌体―侵―染―大―肠―杆―菌→放射性物质存在于大__肠___杆__菌__内__。 结论：_D_N__A_是遗传物质。
2．烟草花叶病毒侵染烟草的实验 (1)烟草花叶病毒的组成：由_蛋__白__质__和_R_N__A_构成。 (2)侵染过程及结果 从烟草花叶病毒中分离出_蛋__白__质__和_R_N__A_： ①用分离出的_蛋__白__质__去侵染正常的烟草，烟草_不__感__染__花_ _叶__病__。 ②用分离出的RNA去侵染正常的烟草，烟草_感__染__花__叶__病__。 结论：控制烟草花叶病毒性状的遗传物质是_R_N__A_而__不__是__ _蛋__白__质__。
(3)肺炎球菌的体内转化实验与体外转化实验的比较
体内转化实验
培养细菌
用小鼠(体内)
实验原则
R型球菌与S型球菌的毒 性对照
实验结果
加热杀死的S型球菌能使 R型球菌转化为S型球菌
实验结论
S型球菌体内有某种“转 化因子”
体外转化实验 用培养基(体外)
S型球菌体内各成分作 用的相互对照
S型球菌的DNA能使R 型球菌转化为S型球菌
[思维激活2] 为了获得含32P或35S的噬菌体，可否用人工配制 营养全面的培养基直接培养噬菌体？为什么？ 提示 不能。噬菌体是一种病毒，病毒不具有独立代谢的 功能，它必须依赖寄主细胞繁殖，因此，为获得含32P或 35S的噬菌体应先用人工配制分别含32P与35S的培养基培养 细菌，再用普通噬菌体侵染细菌。
课程标准 1．总结人类对遗传物质的探索过程。 2．尝试提取DNA。 课标解读 1．简述肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验过程
及结论。 2．比较肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的实
验方法的异同点。 3．选择适宜材料，提取DNA分子。
DNA是主要的遗传物质
1．两种类型的肺炎双球菌
加热杀死的S 型球菌体内 含有“转化 因子”，促
使R型球菌转
R型球菌转化为S 化为S型球菌
型球菌，且性状
可以遗传
(2)体外转化实验(艾弗里的实验) ①实验过程：
a．只有S型球菌的DNA能使R型球菌发生转化。 b．DNA被水解后不能使R型球菌发生转化。 c．S型球菌的其他物质不能使R型球菌发生转化。 d．实验结论 S型球菌体内只有DNA才是“转化因子”，即DNA是遗传物 质，蛋白质、多糖等不是遗传物质。
S型球菌的DNA是遗传 物质
两实验 的联系
①体内转化实验是基础，仅说明S型球菌体内有“ 转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因 子”是DNA；②两实验都遵循对照原则、单一变 量原则
温馨提示 体内转化实验加热杀死S型球菌的过程中，其 蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温 度的恢复又逐渐恢复其活性；体外转化作用的实质是外源 DNA与受体细胞DNA之间的重组，使受体细胞获得了新 的遗传信息。
【巩固1】下图是“肺炎球菌转化实验”的部分研究过程，能充
分说明“DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传
物质”的是
( )。
A．①②④ C．①③④
B．①②③ D．①②③④
解析 ①R型活球菌在S型球菌的DNA作用下，转化为S型 球菌，这说明S型球菌的DNA进入了R型球菌细胞中，实 现对其性状的控制，可说明DNA是遗传物质。而②③④ 中R型球菌在S型球菌的其他物质(如蛋白质、RNA、多糖) 作用下，都不发生这种转化，这说明蛋白质等其他物质不 是遗传物质。因此①②③④都可以说明题干所述的问题。 答案 D
噬菌体侵染细菌及RNA是遗传物质的实验分析
(1)噬菌体侵染细菌实验思路及方法：
“S”是蛋白质特有的元素，“P”是DNA特有的元素，用放
射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质，直接地单独
地观察它们的作用，即为放射性同位素标记法。
①标记噬菌体 a ． 含 35S 的 培 养 基 ―培―养―大―肠―杆―菌→ 含 35S 的 大 肠 杆 菌 ―培―养―噬―菌―体→蛋白质外壳含 35S 的噬菌体 b ． 含 32P 的 培 养 基 ―培―养―大―肠―杆―菌→ 含 32P 的 大 肠 杆 菌 ―培―养―噬―菌―体→内部 DNA 含 32P 的噬菌体
特点 类型
菌落
荚膜
毒性
致病性
S型
光__滑__ _有__
_有__
使人患肺炎或使小鼠患 败血病
R型 _粗_糙__ _无__ _无__
无
2.肺炎双球菌转化实验 (1)格里菲思实验(体内转化)
(2)艾弗里实验(体外转化)的发现 ①使R型球菌转化为S型球菌并不需要_完__整__细__胞__。 ②构成S型活球菌的_D__N_A_、蛋白质和多糖等物质中，是 _D_N__A_使球菌的致病性发生了转化。
噬菌体侵染细菌的实验及烟草 花叶病毒侵染烟草的实验
1．噬菌体侵染细菌的实验 (1)T2噬菌体 ①结构：_蛋__白__质__外壳和内部的_D_N__A_。 ②生活方式： _寄__生__。
(2)实验过程
①标记T2噬菌体 含 35S 的培养基―培―养―大―肠―杆―菌→含 35S 的大肠杆菌―培―养―噬―菌―体→ 蛋白质外壳含_3_5_S_的噬菌体； 含 32P 的培养基―培―养―大―肠―杆―菌→含 32P 的大肠杆菌―培―养―噬―菌―体→ 内部 DNA 含_3_2_P_的噬菌体。
肺炎双球菌的转化实验过程分析 (1)体内转化实验(格里菲思的实验)
实验过程
①R型活球菌 ―注―射→ 小鼠不死亡
②S型活球菌―注―射→ 小鼠死亡 ③加热杀死的S型球菌―注―射→小鼠 不死亡
④ R型活球菌 加热杀死的 ―注―射→小鼠死亡 S型球菌
分离 S型活球菌
结果分析 R型球菌无毒
结论
S型球菌有毒
加热杀死的S型球 菌已失活，毒性 消失
③实验结论：_D__N_A_是使R型球菌产生稳定遗传变化的物质， 即_D_N__A_ 是遗传物质。 3．遗传物质 像DNA这样，能携带_遗__传__信__息__，控制生物体的特定_性__状__， 并通过_细__胞__增__殖__过程将_遗__传__信__息__传递给后代的物质，称为 遗传物质。
[思维激活1] 格里菲思肺炎球菌体内转化实验是否证明了 DNA是遗传物质？艾弗里实验呢？ 提示 格里菲思肺炎球菌体内转化实验仅证明了加热杀死 的S型肺炎球菌中存在某种“转化因子”并未证明该转化因 子为DNA。艾弗里实验则可证明DNA是遗传物质。
②T2噬菌体侵染大肠杆菌。
含 35S 的噬菌体―侵―染―大―肠―பைடு நூலகம்―菌→放射性物质存在于大___肠__杆__菌__外__ 含 32P 的噬菌体―侵―染―大―肠―杆―菌→放射性物质存在于大__肠___杆__菌__内__。 结论：_D_N__A_是遗传物质。
2．烟草花叶病毒侵染烟草的实验 (1)烟草花叶病毒的组成：由_蛋__白__质__和_R_N__A_构成。 (2)侵染过程及结果 从烟草花叶病毒中分离出_蛋__白__质__和_R_N__A_： ①用分离出的_蛋__白__质__去侵染正常的烟草，烟草_不__感__染__花_ _叶__病__。 ②用分离出的RNA去侵染正常的烟草，烟草_感__染__花__叶__病__。 结论：控制烟草花叶病毒性状的遗传物质是_R_N__A_而__不__是__ _蛋__白__质__。
(3)肺炎球菌的体内转化实验与体外转化实验的比较
体内转化实验
培养细菌
用小鼠(体内)
实验原则
R型球菌与S型球菌的毒 性对照
实验结果
加热杀死的S型球菌能使 R型球菌转化为S型球菌
实验结论
S型球菌体内有某种“转 化因子”
体外转化实验 用培养基(体外)
S型球菌体内各成分作 用的相互对照
S型球菌的DNA能使R 型球菌转化为S型球菌
[思维激活2] 为了获得含32P或35S的噬菌体，可否用人工配制 营养全面的培养基直接培养噬菌体？为什么？ 提示 不能。噬菌体是一种病毒，病毒不具有独立代谢的 功能，它必须依赖寄主细胞繁殖，因此，为获得含32P或 35S的噬菌体应先用人工配制分别含32P与35S的培养基培养 细菌，再用普通噬菌体侵染细菌。