2022-2023學(xué)年浙科版（2019）必修二 3.1核酸是遺傳物質(zhì)(1) 課件（56張）

微基因檢測遺傳物質(zhì)：是親代與子代之間傳遞遺傳信息的物質(zhì)。遺傳物質(zhì)應(yīng)該具備什么特點(diǎn)？1、在細(xì)胞生長和繁殖的過程中應(yīng)該精確地復(fù)制，使得前后代具有一定的連續(xù)性。2、能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀以及代謝3、具有儲存大量遺傳信息的潛在能力?；蚴沁z傳物質(zhì)的基本單位孟德爾：“顆粒假說”，雙親的遺傳物質(zhì)像某種完整顆粒一樣遺傳給后代，互不融合，保持完整性。微基因檢測安吉麗娜·朱莉科學(xué)探索的腳步1865年，孟德爾提出遺傳因子的分離定律和自由組合定律。1903年，薩頓提出遺傳的染色體學(xué)說1909年，約翰遜首次提出“基因”一詞來代替“遺傳因子”1910年，摩爾根用果蠅伴性遺傳實(shí)驗(yàn)證實(shí)遺傳的染色體學(xué)說。染色體是基因的載體染色體的化學(xué)成分？12.12第一節(jié)核酸是遺傳物質(zhì)1.肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(體外實(shí)驗(yàn))2.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)(放射性同位素標(biāo)記法:35S、32P）1.煙草花葉病毒的感染實(shí)驗(yàn)2.煙草花葉病毒的重建實(shí)驗(yàn)活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(體內(nèi)實(shí)驗(yàn))一、DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)二、RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)細(xì)菌模式圖擬核區(qū)質(zhì)膜細(xì)胞壁莢膜核糖體菌毛

鞭毛

肺炎鏈球菌多糖類莢膜一、肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)R型菌(rough)S型菌(smooth)菌體無多糖類的莢膜有多糖類的莢膜菌落表面粗糙表面光滑毒性無毒性有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患敗血癥關(guān)鍵看有無莢膜菌落??菌種鑒定的重要依據(jù)1.肺炎鏈球菌活體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(體內(nèi)實(shí)驗(yàn))英國,格里菲思（F．Griffith）于1928年發(fā)現(xiàn)小鼠死亡小鼠正常小鼠正常小鼠死亡S型加熱R型活菌混合S型加熱S型活菌R型活菌abcdbcd分離出活的S型菌小鼠(活)a注射活R型菌b注射活S型菌c注射加熱殺死的S型菌d注射死S型菌+活R型菌小鼠(活)小鼠(死)小鼠(活)小鼠(死)活的S菌活的R菌1.a和b對照說明：S型活菌有毒性,R型活菌無毒性2.b和c對照說明：S型細(xì)菌被殺死,失去毒性3.c和d對照說明：已被加熱殺死的S型細(xì)菌能使R型轉(zhuǎn)變成S型。分離R型活菌+S型死菌S型活菌d組實(shí)驗(yàn)中，從死亡小鼠體內(nèi)分離出的S型活細(xì)菌從何而來？轉(zhuǎn)化已經(jīng)被加熱殺死的S型菌中，一定有一種物質(zhì)能把某些R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌——S型菌中的“轉(zhuǎn)化因子”進(jìn)入R型菌體內(nèi)，引起R型菌穩(wěn)定的遺傳變異結(jié)果分析但并未分離出這種物質(zhì)1944年美國科學(xué)家艾弗里（O．T．Avery）等人2.肺炎鏈球菌離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（體外實(shí)驗(yàn)）問題：S型菌中什么物質(zhì)是轉(zhuǎn)化因子呢？把活的S型菌中的各成分（如DNA和蛋白質(zhì)等物質(zhì)）提取出來，分開、單獨(dú)研究觀察它們的作用。2.技術(shù)：物質(zhì)分離技術(shù)和提純1.實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵思路：艾弗里——活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)離心就是利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力，加快液體中顆粒的沉降速度，把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。粒子越重，下沉越快。S活菌分離提取多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNA分別與R型活菌混合懸浮培養(yǎng)2.肺炎鏈球菌離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（體外實(shí)驗(yàn)）懸浮培養(yǎng)指的是一種在受到不斷攪動或搖動的液體培養(yǎng)基里的一種培養(yǎng)方式。通過振蕩或轉(zhuǎn)動裝置使細(xì)胞始終處于分散懸浮于培養(yǎng)液內(nèi)的培養(yǎng)方法。蛋白質(zhì)多糖無轉(zhuǎn)化無轉(zhuǎn)化脂質(zhì)RNA……DNA無轉(zhuǎn)化無轉(zhuǎn)化出現(xiàn)轉(zhuǎn)化現(xiàn)象只有S型菌的DNA才能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，且DNA純度越高，轉(zhuǎn)化效率越高結(jié)果分析：即DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。S活菌多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNA分別與R型活菌混合懸浮培養(yǎng)

RRRRR

S

R↓SDNA+DNA水解酶2.肺炎鏈球菌離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（體外實(shí)驗(yàn)）

結(jié)論：S型菌內(nèi)的“轉(zhuǎn)化因子”是DNA，即DNA是遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。對照作用分離提取轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)基因重組DNA隨機(jī)斷裂諾貝爾獎(jiǎng)的遺憾艾弗里結(jié)論S型菌內(nèi)的“轉(zhuǎn)化因子”是DNA，即DNA是遺傳物質(zhì)。以當(dāng)時(shí)的技術(shù)，艾弗里從S型菌中提取的DNA純度達(dá)不到100%，純度最高時(shí)也還有0.02%的蛋白質(zhì)，因此，仍有人質(zhì)疑艾弗里的實(shí)驗(yàn)和觀點(diǎn)的科學(xué)性。首次通過實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1952年，赫爾希和蔡斯設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙實(shí)驗(yàn)：用放射性同位素標(biāo)記和放射性測試

T2噬菌體

二、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)T2噬菌體屬于細(xì)菌病毒，營專性寄生生活，它的專一宿主為大腸桿菌。電子顯微鏡下的大腸桿菌和噬菌體DNAC、H、O、N、P你會選取哪種元素的同位素來分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)？同位素示蹤法蛋白質(zhì)C、H、O、N、S35S32P用32P標(biāo)記的脫氧核苷酸作為合成DNA的原料用35S標(biāo)記的氨基酸作為合成蛋白質(zhì)的原料(1)標(biāo)記細(xì)菌35S培養(yǎng)基+細(xì)菌35S標(biāo)記的子代細(xì)菌32P培養(yǎng)基+細(xì)菌32P標(biāo)記的子代細(xì)菌(2)標(biāo)記噬菌體32P標(biāo)記的子代噬菌體35S標(biāo)記細(xì)菌及培養(yǎng)基+噬菌體35S標(biāo)記的子代噬菌體32P標(biāo)記細(xì)菌及培養(yǎng)基+噬菌體1.標(biāo)記噬菌體DNAC、H、O、N、P你會選取哪種元素的同位素來分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)？同位素示蹤法蛋白質(zhì)C、H、O、N、S35S32P用32P標(biāo)記的脫氧核苷酸作為合成DNA的原料用35S標(biāo)記的氨基酸作為合成蛋白質(zhì)的原料(1)標(biāo)記細(xì)菌35S培養(yǎng)基+細(xì)菌35S標(biāo)記的子代細(xì)菌32P培養(yǎng)基+細(xì)菌32P標(biāo)記的子代細(xì)菌(2)標(biāo)記噬菌體32P標(biāo)記的子代噬菌體35S標(biāo)記細(xì)菌及培養(yǎng)基+噬菌體35S標(biāo)記的子代噬菌體32P標(biāo)記細(xì)菌及培養(yǎng)基+噬菌體1.標(biāo)記噬菌體1、講解噬菌體侵染大腸桿菌的全過程，侵染的步驟有哪五個(gè)？2、實(shí)驗(yàn)過程中希望把子代和親代的噬菌體分離開來，應(yīng)該如何把握培養(yǎng)時(shí)間?用蛋白質(zhì)外殼被標(biāo)記的噬菌體,感染未被標(biāo)記的大腸桿菌結(jié)果：上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。①②③2.噬菌體侵染細(xì)菌（同位素標(biāo)記法）攪拌的作用？離心的作用？A、標(biāo)記后的噬菌體與細(xì)菌混合培養(yǎng)B、培養(yǎng)一段時(shí)間后未攪拌、未離心C、培養(yǎng)一段時(shí)間后攪拌、未離心D、培養(yǎng)一段時(shí)間后攪拌、離心Q1如果未充分?jǐn)嚢鑼?dǎo)致什么結(jié)果？沉淀物放射性偏高Q2如果培養(yǎng)時(shí)間過長或者過短會怎么樣？不影響本次結(jié)果用DNA被標(biāo)記的噬菌體,感染未被標(biāo)記的大腸桿菌結(jié)果：上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。③②①親代噬菌體宿主細(xì)胞內(nèi)子代噬菌體35S標(biāo)記蛋白質(zhì)無35S標(biāo)記無35S標(biāo)記蛋白質(zhì)32P標(biāo)記DNA無32P標(biāo)記有32P標(biāo)記DNA結(jié)果分析①兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果放射性的分布情況說明：

蛋白質(zhì)外殼未進(jìn)入大腸桿菌中，DNA進(jìn)入到細(xì)胞中。②子代噬菌體中可以檢測到標(biāo)記的DNA，卻檢測不到標(biāo)記的蛋白質(zhì)。說明：DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論親代噬菌體的DNA傳遞給了子代噬菌體，蛋白質(zhì)則沒有用32P標(biāo)記的噬菌體，懸浮液中含放射性①保溫時(shí)間過短：有部分噬菌體還沒有侵入到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于懸浮液中，懸浮液中放射性增高。②保溫時(shí)間過長：噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于懸浮液，使懸浮液中放射性增高。1.攪拌不充分：操作不當(dāng)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象及原因分析：由于攪拌不充分，含35Ｓ噬菌體的蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀中，沉淀中的放射性的增高。2.保溫時(shí)間：用35Ｓ標(biāo)記噬菌體，沉淀中的放射性增高親代噬菌體宿主細(xì)胞內(nèi)子代噬菌體35S標(biāo)記蛋白質(zhì)無35S標(biāo)記

無35S標(biāo)記蛋白質(zhì)32P標(biāo)記DNA無32P標(biāo)記有32P標(biāo)記DNA有些病毒不含有DNA，只含有RNA和蛋白質(zhì)，它們的遺傳物質(zhì)又是什么呢？P52\69HIV病毒SARS病毒煙草花葉病毒新冠病毒2019-nCoV煙草花葉病毒tobaccomosaicvirus縮寫TMVRNA蛋白質(zhì)左：正常煙葉右：病葉煙草花葉病毒分離花葉病毒蛋白質(zhì)花葉病毒RNA接種接種健壯煙葉健壯煙葉觀察煙葉的生長狀況1.煙草花葉病毒感染實(shí)驗(yàn)+RNA酶三、RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)2.煙草花葉病毒的重建實(shí)驗(yàn)RNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是。實(shí)驗(yàn)結(jié)論生物體內(nèi)核酸的種類及遺傳物質(zhì)的判別生物類型所含核酸遺傳物質(zhì)舉例細(xì)胞生物真核生物DNA和RNADNA酵母菌、人、玉米等原核生物細(xì)菌、藍(lán)藻非細(xì)胞生物大多數(shù)病毒僅有DNADNAT2噬菌體極少數(shù)病毒僅有RNARNA艾滋病病毒、SARS病毒[總結(jié)]核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)DNA是主要的遺傳物質(zhì)1.DNA中絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)。即DNA是主要的遺傳物質(zhì)。2.RNA是少數(shù)生物（RNA病毒）的遺傳物質(zhì)。3.對于某一個(gè)生物來說，其遺傳物質(zhì)只能是一種核酸，即DNA或RNA。遺傳的基本功能單位—基因，就是一段有功能的核酸RNA:少數(shù)RNA病毒只含RNA而不含DNA，RNA是遺傳物質(zhì)。

DNA

:絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA[課堂小結(jié)]病毒的遺傳物質(zhì)是________人的遺傳物質(zhì)是__________DNA或RNADNA遺傳的基本功能單位—基因，就是一段有功能的核酸核酸是一切生物的遺傳物質(zhì),DNA是主要的遺傳物質(zhì)變式：其它同位素的標(biāo)記實(shí)驗(yàn)若用14C標(biāo)記親代噬菌體，侵染無標(biāo)記的細(xì)菌，子代噬菌體放射性分布？蛋白質(zhì)：C、H、O、N、SDNA：C、H、O、N、P2.若用無標(biāo)記的親代噬菌體，侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌，子代噬菌體放射性分布？子代蛋白質(zhì)的合成原料全含放射性3.若無標(biāo)記的親代噬菌體，侵染32P標(biāo)記的細(xì)菌，子代噬菌體放射性分布？子代DNA合成原料全含放射性某研究小組的同學(xué)進(jìn)行了如下圖所示的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.理論上b中不應(yīng)具有放射性B.b中放射性的高低,與②過程中攪拌是否充分有關(guān)C.若b中具有較高放射性,與①過程中培養(yǎng)時(shí)間過長有關(guān)D.上述實(shí)驗(yàn)過程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì)C鞏固練習(xí)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分過程如圖所示。下列敘述正確的是A．S型菌的菌落為粗糙的，R型菌的菌落是光滑的B．S型菌的DNA經(jīng)加熱后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活C．從病死小鼠中分離得到的肺炎鏈球菌只有S型菌而無R型菌D．該實(shí)驗(yàn)未證明R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是由S型菌的DNA引起的D鞏固練習(xí)研究人員模擬肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)對應(yīng)結(jié)果錯(cuò)誤的是（）A、S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射到小鼠體內(nèi)，小鼠存活B、R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡C、R型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌DNA→注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡D、S型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌DNA→注射到小鼠體內(nèi)，小鼠存活C鞏固練習(xí)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)中，用DNA酶處理從S型活菌中提取的DNA并與R型菌混合培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅有R型菌生長。設(shè)置本實(shí)驗(yàn)步驟的目的是(

)A.證明R型菌的生長并不需要S型活菌的DNAB.用以補(bǔ)充R型菌生長過程中所需要的營養(yǎng)物質(zhì)C.直接證明S型菌的DNA不是促進(jìn)R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的因素D.與“以S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng)”的實(shí)驗(yàn)形成對照D例:在肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型活細(xì)菌相混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則小鼠體內(nèi)S型活細(xì)菌、R型活細(xì)菌含量變化情況最可能是下圖哪個(gè)選項(xiàng)含量時(shí)間S型細(xì)菌R型細(xì)菌0A含量時(shí)間S型細(xì)菌R型細(xì)菌0含量0B時(shí)間S型細(xì)菌R型細(xì)菌C時(shí)間S型細(xì)菌R型細(xì)菌含量0DB鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)下列各項(xiàng)中，肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵一步是（D

）A.區(qū)別S型細(xì)菌和R型細(xì)菌B.無莢膜菌不會使小白鼠死亡C.有莢膜菌可使無莢膜菌的后代長出莢膜D.滅活的有莢膜菌可使無莢膜菌的后代長出莢膜用某種酶處理轉(zhuǎn)化因子后，R型細(xì)菌不能再轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，這種酶是（C

）A.蛋白酶B.分解多糖莢膜的酶C.DNA酶D.纖維素酶鞏固練習(xí)1、興趣小組又進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)，則小鼠存活的情況依次是（）Ⅰ．S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠Ⅱ．R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠Ⅲ．R型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠Ⅳ．S型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注射入小鼠A．存活、存活、存活、死亡B．存活、死亡、存活、死亡C．存活、死亡、存活、存活D．存活、死亡、死亡、存活C2、肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，有毒性的是A.S型肺炎鏈球菌B.R型肺炎鏈球菌C.S型肺炎鏈球菌的DNAD.R型肺炎鏈球菌的DNA3、噬菌體侵染細(xì)菌后形成了子代噬菌體，子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼的原料來自于A.代噬菌體外殼B.子代噬菌體外殼.C.噬菌體的化學(xué)成分D.細(xì)菌的化學(xué)成分4、關(guān)于T2噬菌體的敘述，正確的是A.T2噬菌體的核酸和蛋白質(zhì)中含磷元素B.T2噬菌體寄生于酵母菌和大腸桿菌中C.T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是RNA和DNAD.T2噬菌體可利用寄主體內(nèi)的物質(zhì)大量增殖5、在噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，下列對噬菌體衣殼蛋白質(zhì)合成的描述，正確的是()A.氨基酸原料和酶來自細(xì)菌B.氨基酸原料和酶