资源简介

(共26张PPT)
DNA是主要的遗传物质
考点一、肺炎双球菌的转化实验
一、体内转化实验（1928年格里菲思）
S型细菌 R型细菌
菌落 表面光滑 表面粗糙
菌体
毒性 使小鼠患败血症死亡
1.实验材料：S型和R型肺炎双球菌，小鼠
有多糖荚膜
无多糖荚膜
有毒性，
无毒性
菌落
多糖荚膜
使小鼠患败血症，使人患肺炎
2.实验过程及结果分析
实验①②对比说明：
实验②③对比说明：
实验②③④对比说明：
R型菌无毒性，S型菌有毒性
加热杀死的S型菌无毒性
R型菌可以转化为S型菌
① ② ③ ④
3.实验结论
加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子能使R型活细菌转化为S型活细菌
提醒：
①并不清楚“转化因子”是什么物质。
②并非所有R型菌都能被转化，发生转化的只是少部分R型细菌。
二、体外转化实验（20世纪40年代艾弗里及其同事）
1.实验材料：S型和R型细菌、培养基
2.实验目的：探究S型细菌中的“转化因子”是什么物质？
3.实验思路：
直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分别与R型菌混合培养，单独研究它们各自的遗传功能。
4.实验过程与结果分析
DNA
DNA + DNA
实验①②③分别说明：
设置实验⑤的目的是？
实验④⑤说明：
荚膜多糖、脂质、蛋白质没有转化作用
DNA有转化作用
5.实验结论：
DNA才是使R型细菌发生稳定遗传变化的物质，
而蛋白质不是遗传物质。
起对照作用
提醒：
①加热并没有使DNA完全失去活性：加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随着温度的降低又逐渐恢复活性。
②转化的实质是基因重组：肺炎双球菌转化实验是指S型菌的DNA片段整合到R型菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组（广义）。
③并非所有的R型细菌都能被转化：转化受DNA的纯度、细菌间的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响。
例.细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段，从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎双球菌转化实验。S型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出了两种突变型：R型，无荚膜，菌落粗糙不致病；另一种是抗青霉素的S型（记为PenrS型）。 现用PenrS型菌和R型菌进行下列实验，下面分析合理的是（ ）
A.甲组中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复
B.乙组中仅观察到一种菌落
C.丙组培养基中会出现R型和S型两种菌落
D.丁组培养基中无菌落生长
D
例.在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是(　　)
B
例.S型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型（如I、Ⅱ、Ⅲ型等），不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转换；在特殊条件下离体培养S-Ⅱ型肺炎双球菌可从中分离出R-Ⅱ型菌。格里菲思将加热杀死的S-Ⅲ型菌与R-Ⅱ型菌混合后注入小鼠体内，小鼠患病死亡，并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的S-Ⅲ型菌；而单独注射加热杀死的S-Ⅲ型菌，小鼠未死亡。此实验结果能支持的假设是（ ）
A.S-Ⅲ型菌经突变形成了耐高温型菌
B.S-Ⅲ型菌是由R-Ⅱ型菌突变形成的
C.R-Ⅱ型菌经过转化形成了S-Ⅲ型菌
D.加热后S-Ⅲ型菌可能未被完全杀死
C
考点二、噬菌体侵染细菌实验
一、实验者：1952年，赫尔希和蔡斯
二、实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等
b.繁殖快，短时间内大量繁殖。
a.噬菌体结构简单，只有蛋白质和核酸构成。
为什么偏偏是噬菌体？
T2噬菌体的复制式增殖
T2噬菌体的DNA
大肠杆菌的氨基酸
大肠杆菌的核糖体
三、实验方法：放射性同位素标记法
蛋白质
DNA
该实验中用35S标记蛋白质；32P标记DNA。
四、实验思路：
设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自的作用。
五、实验过程及结果
1.标记T2噬菌体
如何标记？
①用含35S的培养基培养大肠杆菌/用含32P的培养基培养大肠杆菌
②用得到的大肠杆菌分别培养噬菌体
③噬菌体外壳蛋白被35S标记/噬菌体DNA被32P标记
2.T2噬菌体侵染细菌
对比试验（相互对照）
目的
搅拌：把吸附在细菌上的噬菌体外壳和细菌分开；
离心：让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
六、实验结果分析
1.用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌
2.用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌
含35S的T2噬菌体与大肠杆菌混合、保温后
上清液为T2噬菌体外壳蛋白质
沉淀物为包含T2噬菌体DNA的大肠杆菌
少量含35S的T2噬菌体外壳蛋白吸附在大肠杆菌表面
上清液放射性高
沉淀物放射性低
充分
不充分
搅拌
—有放射性
—无放射性
保温时间
合理
过短
过长
全部T2噬菌体侵染大肠杆菌且未释放
部分T2噬菌体未侵染大肠杆菌
部分T2噬菌体增殖后释放出来
上清液为T2噬菌体外壳
沉淀物为包含T2噬菌体DNA的大肠杆菌
—无放射性
—有放射性
上清液有放射性
七、实验结论
子代T2噬菌体的各种性状是通过亲代DNA来遗传的，即DNA是遗传物质。
能否直接证明蛋白质不是遗传物质？该如何证明？
比较肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
项目 肺炎双球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验
设计思路 设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能 处理方法 直接分离：分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等分别与R型细菌混合培养 同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA
检测方式 观察菌落类型 检测放射性同位素存在位置
结论 证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质 证明DNA是遗传物质，但不能直接证明蛋白质不是遗传物质
例.(2017课标全国Ⅱ,2,6分)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
C
例.下图是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，有关叙述正确的是（　　）
A.被标记的噬菌体是直接接种在含有35S的培养基中获得的
B.培养时间过长会影响上清液中放射性物质的含量
C.培养时间过短会影响上清液中放射性物质的含量
D.搅拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量
D
例.下列关于“肺炎双球菌的体外转化实验”和“T2噬菌体侵染细菌的实验”的叙述中，错误的是（ ）
A.将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，一段时间后培养基中会有两种菌落
B.在用35S标记的T2噬菌体侵染细菌的实验中，细菌裂解后得到的T2噬菌体大多数有放射性
C.在用32P标记的T2噬菌体侵染细菌实验中，保温时间太长或太短均可导致上清液放射性升高
D.两个实验的设计思路都是设法将DNA、蛋白质等分开后单独研究各自的效应
B
考点三、DNA是主要的遗传物质
一、RNA是遗传物质的证据：烟草花叶病毒侵染实验
1.实验材料
烟草花叶病毒(TMV)和烟草；
烟草花叶病毒的组成是RNA和蛋白质。
2.实验思路
把烟草花叶病毒的RNA和蛋白质区分开，直接地、单独地去观察他们各自的作用，从而判断谁才是遗传物质.
3.实验过程及现象
4.实验结论
RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，
蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。
烟草花叶病毒提取分离：蛋白质、RNA、RNA+RNA酶
①蛋白质：感染烟草→烟草不出现病斑
②RNA：感染烟草→烟草出现病斑
③蛋白质：感染烟草→烟草不出现病斑
二、不同生物的核酸和遗传物质分析
生物类型 病毒 原核生物 真核生物
实例
体内核酸种类
体内碱基种类
体内核苷酸种类
遗传物质
DNA或RNA
DNA和RNA
DNA和RNA
4种
5种
5种
4种
8种
8种
DNA或RNA
DNA
DNA
T2噬菌体、 烟草花叶病毒
乳酸菌、蓝藻
玉米、小麦、人
三、对“DNA是主要的遗传物质”的理解
生物界中绝大多数生物的遗传物质的DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA，因此说DNA是主要的遗传物质。
知识积累
小结：探索遗传物质的经典实验
S型细菌中含
有“转化因子”
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
DNA是遗传物质
RNA是遗传物质
绝大多数生物的DNA是遗传物质
DNA是主要的遗传物质
小结：探究遗传物质的方法
1.探究思路
(1)若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开，单独看作用。
(2)若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性或同位素标记法。
2.探究方法
①分离提纯法
②同位素标记法
③病毒重组法
④酶解法
例.在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是（ ）
①孟德尔的豌豆杂交实验
②摩尔根的果蝇杂交实验
③肺炎双球菌转化实验
④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
⑤DNA的X射线衍射实验
A.①② B.②③ C.③④ D.④⑤
C
例.(2017课标全国Ⅰ,29,10分)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
（1）思路
甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
（2）结果及结论
若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。

展开更多......

收起↑