第21讲 DNA是主要的遗传物质-课件
DNA是主要的遗传物质(共34张PPT)
提出问题
DNA\蛋白质和其他物质谁是遗传物质?
实验材料: 两种类型的肺炎双球菌(R型和S型) 作出假设: DNA是遗传物质
实验方案:
1、从活的S型细菌中分离,提取出各种成分, (DNA、蛋白质和多糖 等物质)
思考
1.细菌和病毒作为实验材料,具有的优点是:(1)个体很小,结构简 单,容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是 单细胞生物,病毒无细胞结构,只有核酸和蛋白质外壳。(2)繁 殖快。细菌20~30 min就可繁殖一代,病毒短时间内可大量繁殖。
2.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或蛋白质的作用。
染色体
蛋白质 氨基酸多种多样 遗传物质
DNA 结构未知
20世纪20年代:蛋白质是生物的遗传物质
遗传物质的早期推测
1. DNA基本单位-脱氧核苷酸
磷酸
2. 脱氧核苷酸的种类
脱氧 核糖
碱基
磷酸
脱氧
A
核糖
磷酸
脱氧
C
核糖
磷酸
脱氧
G
核糖
磷酸
脱氧
T
核糖
20世纪30年代:DNA有重要作用
一 格里菲斯的肺炎双球菌实验
组装
三 噬菌体侵染细菌的实验
2. 实验准备
3. 实验过程
① 用35S标记的噬菌体 +
(蛋白质被标记)
未标记的大肠杆菌
短时间
搅拌的目的:使吸附在细菌上的噬菌体颗粒与细 菌分离 离心的目的:让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒, 而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
DNA是主要的遗传物质(含精彩动画)ppt课件
;.
21
离心
在第一组实验中,35S标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合培养后,搅拌不充分,使吸附在大 肠杆菌外被35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌完全分离开,离心后进入沉淀 物中,使沉淀物中出现放射性 。
在第二组实验中,32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长,噬菌体在大肠杆菌 细胞内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液;混合培养的时间过短,有一部分噬菌
1、遗传物质可能具有什么特点? 遗传物质必须稳定,要能贮存大量的遗传信息,可以准确地复制,传递给下一代等。
2、证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些? 同位素标记法、分离提纯法、病毒重组法 等。
;.
3
一、对遗传物质的早期推测
染色体
蛋白质(氨基酸)多种多样:遗传物质 DNA(结构不清楚):?
20世纪20年代:蛋白质是生物的遗传物质
返15回
(二)实验步骤: 标记细菌
标记噬菌体 (一组用32 P标记DNA,一组用35S标记蛋白质)
噬菌体侵染细菌 搅拌离心
观察放射性的分布
;.
16
研究方法:同位素标记法
蛋白质的组成元素:C、H、O、N、S DNA的组成元素: C、H、O、N、P
(标记35S) (标记32P)
思考: 为什么选择35S和32P作标记而不选用其他的同位素?
;.
18
请阅读课本45页第一段文字以及图3-6 时间:2min
思考:①上清液和沉淀物内所含的物质 各是什么?
②搅拌的目的是什么? 离心的目的是什么?
③通过该实验你能得出什么结论?
;.
19
三、噬菌体侵染细菌的实验 1952
;.
返20回
噬菌体侵染细菌的动态过程:
dna是主要的遗传物质公开课课件
感谢您的观看
THANKS
DNA由四种不同的碱基组成,分别是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶 (C),它们以一定的顺序排列在两条互补的链上,形成DNA的双螺旋结构。
DNA的功能
DNA携带遗传信息,通过复制和转录过程指导蛋白质的合成,从而控制生物体的生长、 发育和代谢等过程。
02
DNA的结构与功能
DNA的基本结构
基因编辑技术的发展 随着CRISPR等基因编辑技术的进 步,未来将有可能更精确地修改 DNA,治疗遗传性疾病和癌症。
伦理和法律问题的挑战 随着DNA技术的应用越来越广泛, 如何合理使用这些技术,保护个 人隐私和权益,将是一个重要的 伦理和法律问题。
个性化医疗的普及 基于个体的基因组信息,未来将 能够实现更个性化的医疗方案和 治疗。
04
DNA技术的应用
基因工程
基因工程是通过直接操作基因,改变生物遗传性状的一种技术手段。它涉及到基 因的分离、克隆、转导和表达等过程。
基因工程在农业、工业和医学等领域有广泛应用。例如,通过基因工程改良作物 抗虫、抗病、抗旱等性状,提高食品产量和品质;在工业上,基因工程用于生产 高纯度药物、生物催化剂等;在医学上,基因工程用于治疗遗传性疾病和癌症等 疾病。
生物多样性的基础
DNA的差异导致了生物的多样性, 包括物种、个体和细胞之间的差异。
生物进化的证据
通过比较不同物种的DNA,科学家 可以研究生物的进化历程,了解物种 的起源和演化。
疾病诊断和治疗的关键
许多遗传性疾病和癌症都与DNA有 关,通过检测和修改DNA,科学家 可以开发新的治疗方法。
DNA是主要的遗传物质说课PPT课件
么,遗传物质是DNA还是蛋白质呢 教材在此埋下伏笔,然后
通过两个经典实验证明了DNA是遗传物质,最后列举少数生
物只有 RNA而没有DNA的事实,得出“DNA是主要的遗传
物质”这一结论. 本节内容在结构体系上体现了人们对科学
概念的认识过程和方法,是进行探究式教学的极佳素材.在教
学中,通过发挥学生的主导作用,优化课堂结构,妙用科学史实
1.实验目的: 研究DNA和蛋白质谁是遗传物质? 2.实验材料:两种肺炎双球菌
R型菌 粗糙, 无荚膜,无毒
S型菌 光滑, . 有荚膜,有毒,可致死 9
1
肺
炎 双
2
球
菌
的3
转
化
实 验
4
过
程
S型活菌
R型活菌
S型加热
S型加热 R型活菌
混合.
小鼠死亡 小鼠正常 小鼠正常 小鼠死亡 10
思考为什么第四组实验将R型活细
.
28
3、噬菌体侵染细菌的过程中,能说明
DNA分子是遗传物质的关键步骤是
.
()
①噬菌体将自己的DNA注入到细菌体内
②噬菌体的DNA利用细菌体内的成分复
制出DNA和蛋白质外壳 ③新合成的
DNA和蛋白质外壳组装成子代噬菌体
④释放子代噬菌体
A.①② B.④③ C.①④ D.②③
.
29
4、噬菌体侵染细菌实验不能证明( ) ①DNA分子结构的相对稳定性 ②DNA能自 . 我复制,使前后代保持一定的连续性、稳定 性 ③DNA能指导蛋白质的合成 ④DNA能产 生可遗传变异 ⑤DNA是遗传物质 ⑥DNA是 主要的遗传物质 A.①②③④ B.②③⑤ C.①④⑥ D.④⑥
.
DNA是主要的遗传物质课件-高一生物课件(人教版2019必修2)
三、噬菌体侵染细菌的过程
释放
吸附
注入
组装
合成
三、噬菌体侵染细菌的实验
T2噬菌体:a.细菌病毒,仅能在大肠杆菌内繁殖 b.成分只有DNA和蛋白质 c.繁殖时,仅将遗传物质导入大肠杆
烟草花叶病毒 的遗传物质是 RNA
DNA 是 主 要 的 遗传物质
课堂小结
真核生物
细胞生物
(含DNA和RNA) 原核生物
非细胞生物 DNA病毒
(只含DNA或RNA) RNA病毒
遗传物质是DNA 除RNA病毒以 外,一切生物 的遗传物质都
遗传物质是RNA 是DNA
(如新冠病毒、HIV、SARS、烟草花叶病毒)
+
S型细 菌的细
有R型 细菌的 +
S型细 菌的细
物
培养液
胞提取 培养液
胞提取
混合
物
混合
物
混合
对照原则、
R型细菌 S型细菌 R型细菌 S型细菌 只长R型细菌
单一变量原则
第一组
第二至四组
第五组
实验过程归纳
科学方法“减法原理”
1.实验表明,S型细菌细胞提取物中的转化因子很可能就是DNA; 结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗性
3、实验过程 ③、④35S标记的噬菌体侵染细菌:
上清液的 说明T2噬菌体 放射性很高 的蛋白质没有
进入大肠杆菌。 沉淀物的
35S标记 35S标记的噬菌
放射性很低
的噬菌体 体与细菌混合 搅拌后离心 离心后 细菌裂解
噬菌体被 35S标记
DNA是主要遗传物质(共49张PPT)
已经释放,经离心到了上清液中显示放射性。
A组 标记噬菌体 35S标记蛋白质
B组 32P标记DNA
过 噬菌体侵染细菌 程
测试放射性子代噬菌体没有35S 子代噬菌体有32P
上清液中有35S
上清液中没有32P
结论:在亲子代之间具有连续性的物质是 DNA,即DNA是遗传物质,而蛋 白质不是遗传物质
用DNA酶处理过的S型细菌不能使R型细菌发生转化。
使细菌与噬菌体外壳分开
艾弗里 肺炎双球菌的转化因子实验
4 分型别的用 蛋含白3质2外p 的壳、噬可菌诱噬体导菌和S型含转体35化s的为侵噬R型菌染体去细感菌染未的被标实记的验大肠中杆菌,。 对在细菌体内合成蛋白质
正确的叙述是( D) 结论:在亲子代之间具有连续性的物质是
A、分子的结构相对稳定 B、能够自我复制
沉淀物:细D菌.放指射性导低 蛋白质合成的DNA来自噬菌体,核糖体、氨基酸原料
和酶由细菌提供
5、从肺炎双球菌的S型活细菌中提取DNA,将s型DNA和R 型活细菌混合培养时,R型活细菌的后代中有少量的S型菌体 ,这些S型的菌体的后代均为S型菌体。这个实验表明DNA( ) D A、分子的结构相对稳定 B、能够自我复制 C、能够指导蛋白质的合成D、能够引起遗传的变异
噬菌体侵染大肠杆菌的实验
(同位素示踪法)
32P标记 DNA
35S标记
蛋白质
有32P标记 DNA中有 的DNA 32P标记
无35S标记 外壳蛋白 的蛋白质 无35S标记
DNA是遗 传物质
?
• 1.赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明 DNA是遗传物质,实验包括4个步骤:①培养噬 菌体(侵染细菌),②35S和32P标记噬菌体,③ 放射性检测,④离心分离。实验步骤的先后顺 序为( )
人教版DNA是主要的遗传物质ppt课件最新版
二、肺炎双球菌转化实验
(一 )格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验
1.实验目的:肺炎双球菌使人得肺炎的原因?
2.实验材料:
R型菌
S型菌
肺炎双球菌
?
细菌
选材
活体生物、结构简单、繁殖速度快
人患肺炎或小鼠患败血症
光滑
菌体有多糖类的荚膜
S型
无毒(不患病)
粗糙
菌体没有多糖类的荚膜
1)肺炎双球菌转化实验--格里菲思实验
小鼠不死亡
小鼠死亡
小鼠不死亡
R型活细菌注射小鼠体内
S型活细菌注射小鼠体内
加热杀死后的S型细菌注射小鼠体内
加热杀死后的S型细菌+R型活细菌注射小鼠体内
小鼠患败血病死亡,R型+S型
结论:已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质——转化因子
R型菌
预测结果: (现象)
提出问题:
作出假设:
设计实验:
课题:探究烟草花叶病毒的遗传物质是什么?
得出结论:
实验探究
蛋白质
RNA
分 离
感染 烟草
感染 烟草
实验 结果
出现病斑
不出现病斑
实验 结果
结论:RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
分离
分离
重组
重组
感染
新的病毒
产生 哪种 病毒?
RNA病毒的遗传物质是RNA
实验过程:
实验过程:
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA DNA+DNA酶
分别与R型活细菌混合培养
R R R R R S R
标记 侵染 搅拌 离心, 检测
高一生物DNA是主要的遗传物质课件
意义
重组增加了遗传多样性,有助 于适应环境变化和进化。
机制
重组主要通过DNA分子的交叉 互换和重组酶的催化完成。
DNA的突变
1 定义
DNA突变是指DNA序列的改变,可能包括基因突变和染色体结构变化。
2 原因
DNA突变可由自然辐射、化学物质、错误的DNA复制等引起。
3 后果
突变可以导致遗传信息的改变,可能对个体的生存、繁殖和适应能力产生影响。
DNA位于细胞核内的染色 体上,并以大量的螺旋双 链存在。
DNA的遗传性
信息携带者
DNA携带着生物的遗传信 息,决定了细胞的功能和 个体的遗传特征。
遗传性体现
DNA通过遗传基因的方式 传递给子代,决定了子代 的遗传特征。
遗传物质
除了DNA,细胞中还存在 着其他遗传物质,如RNA, 但DNA是主要的遗传物质。
DNA的复制
1
过程简介
DNA复制是指在细胞分裂过程中,DNA的双链解开,每条链作为模板形成新的 互补链。
2
意义
。
3
机制
复制过程由酶和其他分子组成的复制复合物协同完成。
DNA的重组
过程简介
DNA重组是指不同DNA分子之 间的互相交换和重组。
高一生物DNA是主要的遗 传物质课件
DNA是细胞内的主要遗传物质,负责传递生物的遗传信息。本课件将介绍 DNA的结构、遗传性、复制、重组、突变以及在生物学研究中的应用。
什么是DNA
全称
Deoxyribonucleic Acid ,即脱氧核糖核酸。
结构
DNA由两条互补的链组成, 呈双螺旋结构。
位置和数量
DNA在生物学研究中的应用
生物学研究
人教版DNA是主要的遗传物质课件16张
转化因子是 DNA。
【典型例题】
1928年,英国细菌学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验:
下列关于此实验的分析不正确的是 ( D ) A. 实验的关键现象是第四组小鼠死亡并分离到 S型活细菌 B. 对第四组实验的分析必须是以第一~三组的实验为参照 C. 本实验说明 R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化 D. 本实验结论为“ DNA是使R型菌转化为 S型菌的转化因子”
蛋白质是遗传物质 的观点占主导地位。
遗传物质是 DNA还是蛋白质呢? 设计实验证明它的实验设计思路是?
把DNA和蛋白质分开,单独地、 直接地观察它们的作用
有两个经典实验可证明
肺炎双球菌体内转化实验
格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验 艾弗里确定转化因子的体外转化验
噬菌体侵染细菌的实验
二、肺炎双球菌转化实验
三、噬菌体侵染细菌的实验
1. 选材 T2噬菌体
。 选材原因: T2噬菌体结构简单,只有蛋白质和 DNA构成
2. 实验技术 同位素标记法
分别选择何种元素标记噬菌体的蛋白 质和 DNA? 元素 C H O N P S 同位素 14C 3H 18O 15N 32P 35S
提示: T2噬菌体的化学组成中, 仅蛋白质分子中含有硫,磷几乎都存 在于DNA分子中。
【典型例题】
下列关于生物体遗传物质的叙述,正确的是 ( D ) A. 人体内的遗传物质主要是 DNA B. 肺炎双球菌的遗传物质主要分布在染色体上 C. 大肠杆菌的遗传物质中含有硫元素 D. 烟草花叶病毒的遗传物质水解后产生 4种核糖核苷酸 【方法点拨】
1. 细胞生物遗传物质是 DNA,而不是 RNA
《DNA是主要的遗传物质》PPT课件
DNA分子双螺旋结构
(2)DNA的功能----携带特定遗传信息 DNA分子上有许多携带特定遗传信息的片段,可以控制生物体的性状。 有无酒窝
基因:具有 特定 片段。
的遗传效应
单双眼皮 鬈发直发
(3)细胞核、染色体、DNA、基因之间的关系图
细胞核
染色体 DNA
7. 下列有关人类生殖、遗传的叙述,正确的是( C
)
A.人的体细胞中染色体有46条,基因有46个 B.肤色正常(Aa)的夫妇后代患白化病(aa)的可能性为50% C.与卵细胞结合的精子类型决定了子女的性别 D.人为选择性别对人类社会的影响并不大
8. 如图表示染色体、DNA和基因之间的关系,将A的一部分放大,用生物化学方 法对其进行分离后,发现A是由B和C两部分组成的,其中D是C的有效片段。试分析 填空:
4. 下列叙述中,错误的是( B )
A. 人的体细胞中多了一条染色体可能导致严重的遗传病 B. 染色体由蛋白质和DNA组成,它们是主要的遗传物质 C. 每个DNA分子上有许多具有特定遗传效应的基因 D. 科学实验证明,细胞中的DNA大多在染色体上
5. 1989年,我国科学家成功地将人的生长激素基因导入鲤鱼的卵细胞中,由这样 的鱼发育成的鲤鱼,生长速度明显地加快了。以上事实证明( D )
拓展延伸
“人类基因组计划”是一项人类挑战自我的研究项目, 是20世纪80年代由美国科学家首先提出来,堪与“阿波罗 登月计划”相媲美的宏伟计划。该计划的目标是测定人染 色体上DNA分子中的全部基因及排列顺序,解读它们所包 含的遗传信息。
在美国、德国、日本、英国、法国和中国科学家们的共同努力下,2003年4月,6个国 家的科学家共同宣布人类基因组序列图绘制完成。我国是一个有56个民族的人口大国,基因 资源十分丰富。这次我国作为发展中国家的唯一代表,参与“人类基因组计划”的研究,意 义十分重大。我国科学家承担了第3号染色体上部分基因的测序任务,其中涉及与鼻咽癌等有 关的基因。
《DNA是主要的遗传物质》PPT
DNA
蛋白质
存储遗传信息
双螺旋
基因
功能
结构
有遗传效应的片段
1.主要的遗传物质是指( )A.染色体 B.DNA C.蛋白质 D.RNA2.正常人的体细胞中含有染色体( )A.23条 B.12对 C.23对 D.39对
B
C
3.下列不属于遗传现象的是( )A.“ 父母双眼皮,儿子单眼皮”B.“种瓜得瓜,种豆得豆”C.“将门出虎子” D.“老鼠生儿会打洞”
6.人类基因组研究大事记
2000年4月底,中国科学家按照国际人类基因组计划的部署,完成了1%人类基因组的工作框架图。2000年5月,国际人类基因组计划,预计从原定的2003年6月提前至2001年6月。2000年5月8日,由德国和日本等国科学家组成的国际科研小组宣布,他们已基本完成了人体第21对染色体的测序工作。2000年6月26日,科学家公布人类基因组工作草图。2001年2月12日,人类基因组图谱及初步分析结果首次公布。
二、细胞核中的遗传物质
1.每一种生物的染色体的数目,一般是一定的,并且成对出现。
2.染色体数目或结构的变化会影响生物正常的生长发育。
蛋白质
DNA
染色体
3.染色体主要由DNA和蛋白质组成
4.DNA分子结构示意图
根据这个图,请同学们说说看,DNA分子形状和结构象什么?
从结构上看,DNA分子由两条长链组成,它们就像旋转的楼梯一样,相互盘绕,构成了规则的双螺旋结构。
1990年10月,被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动。1999年9月,中国获准加入人类基因组计划,负责测定人类基因组全部序列的1%,也就是3号染色体上的3000万个碱基对。1999年12月1日,国际人类基因组计划联合研究小组宣布,他们完整地译出人体第22对染色体的遗传密码,这是人类首次成功地完成人类染色体基因完整排序的测定。
3.1《DNA是主要的遗传物质》PPT课件
20世纪初期,摩尔根通过果蝇杂交实 验证实:基因位于 染色体 上。
染色体
DNA
蛋白质
20世纪中叶,科学家发现:染色体主 要由 蛋白质和DNA (成分)组成。
一、对遗传物质的早期推测
阅读思考
1. 20世纪20年代,人们认为谁是遗传物质,依据是 什么?
思考与讨论
这些实验中共同的实验设计思路是什么?
➢设法把DNA和蛋白质分开,单独地、 直接地去观察DNA的作用。
这些实验中涉及的技术手段主要有哪些?
➢细菌培养技术、物质的提纯和鉴 定技术、噬菌体的培养技术、同位 素标记法
[课堂延伸]
• 设计实验: • 证明烟草花叶病毒的遗传物
质是什么?
设计实验:
染细菌所采用的方法,也是目前自然科学研究的主要方法。 • (2)分析证明DNA是主要的遗传物质的实验思路。 • 2.能力目标 • (1)分析证明DNA是遗传物质的实验设计思路,提高逻辑思维的能
力。 • (2)用“同位素标记法”来研究噬菌体侵染细菌的实验,说明DNA
是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,训练学生由特殊到一般的归纳思 维的能力。 • 3.情感目标 • 学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科 学精神,激发学生辩证唯物主义世界观的树立。 • 教学重点:(1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。(2)噬菌体侵 染细菌实验的原理和过程。 • 教学难点:(1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。(2)如何理解 DNA是主要的遗传物质
4.噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质 需要:( B ) A.噬菌体的DNA和氨基酸 B.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸 C.细菌的DNA和氨基酸 D.细菌的DNA和噬菌体的氨基酸
DNA是主要的遗传物质上课用教学课件ppt
基因表达的调控
基因表达调控的机制
详细介绍基因表达调控的基本原理,包括转录、转录后加工、翻译和翻译后 修饰等过程。
转录因子和染色质结构
介绍转录因子和染色质结构对基因表达调控的作用机制。
dna甲基化和基因印记
dna甲基化
介绍甲基化现象及其在基因表达调控中的作用,包括甲基化与去甲基化的作用机 制和影响因素。
基因组编辑的安全性和伦理问题
基因组编辑技术可能带来潜在的安全和伦理问题,如脱靶效应、人类生殖系 基因编辑的伦理道德等。
合成生物学和基因组设计
合成生物学
利用基因编辑和合成技术,设计和构建全新的生物部件、体系和系统,实现生物 医药、生物农业等领域的技术创新。
基因组设计
通过基因组编辑技术,结合数学模型和计算生物学,实现人类基因组的优化设计 ,提高人类生命健康水平和寿命。
02
dna的结构和功能
dna的化学组成和结构
脱氧核糖核酸
由脱氧核糖、磷酸和四种含氮碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶) 组成
双螺旋结构
由两条反向平行的多核苷酸链组成,碱基互补配对
dna的复制和突变
01
02
03
dna复制
半保留复制,以母链为模 板合成子链
复制过程
解旋、配对、合成子链、 连接
dna突变
结论
酵母菌双杂合实验通过基因重组和互补验证了DNA作为遗传物 质的正确性,为后续的DNA研究奠定了基础。
05
基因组学和后基因组学
人类基因组的测序和组装
人类基因组计划
人类基因组计划是一个旨在确定人类基因组的完整DNA序列的国际科学合作项目。该计划 于2003年完成,对医学和生物科学领域产生了重要影响。
DNA是主要的遗传物质教学课件ppt
编码基因和非编码基因在细胞中的分布各不相同,且不同生物体的dna序列存 在差异。
03
dna的复制和遗传信息传递
dna的复制特点
半保留复制
DNA的复制方式是半保留复 制,即母链和子链各保留一条
。
复制周期
DNA的复制分为起始、延伸和终 止三个阶段。
边解旋边复制
DNA复制过程中,双链DNA分子 在解旋酶的作用下解旋,同时子链 在引物的作用下合成。
DNA作为主要的遗传物质,在生物进化、人类健康和疾病治
03
疗等方面具有重要作用。
研究进展与展望
01
随着科学技术的不断进步,对DNA的深入理解和应用将进一步推动生物学和其 他领域的创新。
02
未来研究将进一步探索DNA的复制、转录和翻译过程中更为精细和复杂的细节 ,以及这些过程在细胞生命活动中的重要性和调控机制。
学科关系
阐述遗传学与细胞生物学、生物化学等学科之间的联系与交 叉。
教学目的
1 2
知识目标
让学生了解核酸的种类、结构及功能,掌握 DNA的复制、转录和翻译过程。
能力目标
培养学生观察、分析和解决问题的能力,提高 其科学素养和创新意识。
3
情感目标
让学生了解遗传信息传递在生物进化中的意义 ,培养其对生命科学的兴趣和热爱。
03
针对DNA的研究也可能带来新的疾病诊断和治疗策略,以及在基因编辑、合成 生物学和生物技术等领域的应用。
THANKS
谢谢您的观看
遗传信息的传递
DNA通过 母链传递到子链,实现了遗传
信息的传递。
遗传信息传递过程中遵循碱基 互补配对原则,保证了遗传信
息的稳定性和准确性。
04
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第21讲 DNA是主要的遗传物质【真题与模拟速递】1.下列关于遗传物质的探索历程的叙述中,正确的是()A.格里菲思肺炎双球菌转化实验可以证明转化因子是S型菌的DNAB.艾弗里肺炎双球菌转化实验不足以完全证明DNA是遗传物质C.噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力,是因为其蛋白质与DNA完全分离D.为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内,可用32P标记噬菌体【答案】B【解析】格里菲思肺炎双球菌转化实验不能证明转化因子是DNA,A错误;艾弗里的实验所提纯的DNA中仍然含有0.02%的蛋白质,因此不足以完全证明DNA是遗传物质,B正确;噬菌体侵染细菌实验是利用同位素标记法间接地将DNA和蛋白质分开,而不是完全分离,C错误;为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内,可用35S标记噬菌体,D错误。
2.下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述中,正确的是()A.细胞核遗传的遗传物质是DNA,细胞质遗传的遗传物质是RNAB.“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是主要的遗传物质C.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNAD.细胞生物的遗传物质是DNA,非细胞生物的遗传物质是RNA【答案】C【解析】细胞核遗传的遗传物质是DNA,细胞质遗传的遗传物质也是DNA,A错误;“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是遗传物质,B错误;细胞生物的遗传物质是DNA,非细胞生物的遗传物质是RNA或DNA,D错误。
3.如图表示肺炎双球菌的转化实验,下列说法中正确的是()A.该实验的设计遵循了对照原则和单一变量原则B.a、d组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果C.从d组死亡小鼠身上分离得到的S型细菌是由S型死细菌转化而成的D.从变异的角度看,细菌的转化属于基因突变【答案】A【解析】a、d组小鼠死亡是S型菌有毒导致小鼠死亡的结果,B错误;从d组死亡小鼠身上分离得到的S 型细菌是由R型细菌转化为S型活细菌,C错误;细菌的转化属于基因重组,D错误。
4.下列有关35S标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述,正确的是()A.35S主要集中在沉淀物中,上清液中也不排除有少量的放射性B.要得到35S标记噬菌体必须直接接种在含35S的动物细胞培养基中才能培养出来C.采用搅拌和离心手段,是为了把蛋白质和DNA分开,再分别检测其放射性D.在该实验中,若改用32P、35S分别标记细菌DNA、蛋白质,复制4次,则子代噬菌体100%含32P和35S 【答案】D【解析】35S标记噬菌体的蛋白质外壳,所以放射性主要集中在上清液中,A错误;噬菌体属于细菌病毒,营寄生生活,所以要得到35S标记的噬菌体必须直接接种在含35S的大肠杆菌中才能培养出来,B错误;搅拌和离心是为了把噬菌体和细菌分离,C错误。
5.用甲种病毒的RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组装成一种病毒丙,以病毒丙侵染宿主细胞,在宿主细胞中产生大量子代病毒,子代病毒具有的特征是()A.甲种病毒的特征B.乙种病毒的特征C.丙种病毒的特征D.都不是【答案】A【解析】重组所得的病毒丙含有甲种病毒的RNA,因此它所产生的病毒具有甲种病毒的特征。
6.(2017·全国Ⅱ,2)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。
下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是()A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同【答案】C【解析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,只能侵染大肠杆菌,不能侵染肺炎双球菌,所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖,A错误;病毒没有细胞结构,不能独立生活,所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质,而是需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质,B错误;噬菌体侵染细菌时,其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成,复制及表达需要大肠杆菌提供原料、酶和ATP,所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C正确;人类免疫缺陷病毒是RNA病毒,T2噬菌体是DNA病毒,二者的核酸类型和增殖过程不相同,D错误。
7.(2018·佛山市一模)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列有关叙述错误的是()A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更有说服力C.烟草花叶病毒感染烟草实验说明该病毒的遗传物质是RNAD.DNA分子的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中【答案】A【解析】孟德尔发现遗传因子并证实了遗传因子传递规律,但没有发现遗传因子的化学本质,A错误;噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌,蛋白质外壳留在细菌外,这样DNA和蛋白质彻底分开,而艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中提取的DNA中还混有少量的蛋白质,所以,噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力,B正确;烟草花叶病毒感染烟草实验说明该病毒的遗传物质是RNA,C正确;DNA分子的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,D正确。
8.(2019·郑州模拟)下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述,不正确的是()A.同时含有DNA和RNA的生物体,其遗传物质主要是DNA,其次是RNAB.细胞核中的遗传物质是DNA,细胞质中的遗传物质也是DNAC.具有细胞结构的生物体均以DNA作为遗传物质D.在生物界中,只有部分病毒的遗传物质是RNA【答案】A【解析】同时含有DNA和RNA的生物体,其遗传物质是DNA,A错误;细胞生物的遗传物质是DNA,主要存在于细胞核中,少量存在于细胞质的线粒体和叶绿体中,B正确;具有细胞结构的生物体均以DNA作为遗传物质,C正确;DNA是绝大多数生物的遗传物质,RNA是少数病毒的遗传物质,D正确。
9.(2018·浙江高考)下列关于“核酸是遗传物质的证据”的实验的叙述,正确的是()A.噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性B.肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果C.肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质D.烟草花叶病毒感染和重建实验中,用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后,可检测到A型病毒,说明RNA是TMV A的遗传物质【答案】D【解析】DNA复制为半保留复制,新链合成过程中的原料由细菌提供,故只有少部分子代噬菌体具有放射性,A错误;肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因重组的结果,B错误;肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,但没有做S型菌的蛋白质能否使R型菌转化为S型菌的实验,不能说明蛋白质不是遗传物质,C错误;烟草花叶病毒感染和重建实验中用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质混合后感染烟草,所繁殖的病毒类型为A型,说明RNA是TMV A的遗传物质,D正确。
10.(2020·云南省曲靖市高三二模)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验,进行了以下4个实验:①用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌②未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌④用32P标记的噬菌体侵染3H标记的细菌一段时间后搅拌和离心,以上4个实验检测到放射性的主要部位是()A.沉淀、上清液、沉淀和上清液、上清液B.沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液C.上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀D.上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液【答案】C【解析】①35S标记噬菌体的蛋白质外壳,因此用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌,蛋白质外壳没有进入细菌,所以离心后主要在上清液中检测到放射性;②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,35S将出现在新的噬菌体,存在于细菌体内,所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性;③15N标记的是噬菌体的DNA 和蛋白质外壳,而用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌时,蛋白质外壳离心到上清液中,而噬菌体的DNA 和细菌离心到沉淀物中,因此放射性存在的部位是沉淀和上清液;④32P标记噬菌体的DNA,侵染后进入子代噬菌内;用3H标记细菌,子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA含有3H,子代噬菌体(未释放出的)和细菌均离心到沉淀物中,所以放射性主要存在部位是沉淀。
故选C。
11.(2019·盐城市模拟)图为“以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验示意图。
下列有关叙述正确的是()A.锥形瓶内的培养液中有含32P的物质,以便用32P标记噬菌体B.过程②的目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离C.若只有C中含大量放射性,可直接证明噬菌体的遗传物质是DNAD.实验中B对应部分有少量放射性,可能原因是搅拌不充分【答案】B【解析】本实验是以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌,因此图中亲代噬菌体已用32P标记,会侵入大肠杆菌体内进行增殖,培养大肠杆菌的培养液中不能用放射性标记的含32P的物质,A错误;过程②为搅拌,目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离,B正确;若只有沉淀物C中含大量放射性,可证明噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌,但若证明噬菌体的遗传物质是DNA,必须还要再设计一组用35S标记的噬菌体实验进行相互对照,C错误;若实验B(上清液)中出现放射性,可能是培养时间过短,部分噬菌体还未吸附、侵染至大肠杆菌细胞。
或培养时间过长,造成部分大肠杆菌裂解,D错误。
12.(2018·成都市二模)肺炎双球菌转化实验中,S型菌的部分DNA片段进入R型菌内并整合到R型菌的DNA分子上,使这种R型菌转化为能合成荚膜多糖的S型菌,下列叙述正确的是()A.R型菌转化为S型菌后的DNA中,嘌呤碱基总比例会改变B.整合到R型菌内的DNA分子片段,表达产物都是荚膜多糖C.进入R型菌的DNA片段上,可有多个RNA聚合酶结合位点D.S型菌转录的mRNA上,可由多个核糖体共同合成一条肽链【答案】C【解析】R型细菌和S型细菌的DNA都是双链结构,其中碱基的配对遵循碱基互补配对原则,因此R型菌转化为S型菌后的DNA中,嘌呤碱基总比例不会改变,依然是占50%,A错误;整合到R型菌内的DNA分子片段,表达产物不都是荚膜多糖,B错误;基因是有遗传效应的DNA片段,即一个DNA分子中有多个基因,每个基因都具有RNA聚合酶的结合位点,因此进入R型菌的DNA片段上,可有多个RNA聚合酶结合位点,C正确;S型菌转录的mRNA上,可由多个核糖体共同合成多条相同的肽链,而不是一条,D错误。