高中生物第3章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质课件（新人教版必修2）

高中生物 必修2 第3章 基因的本质 牛的后代仍然是牛 生物亲代与子代之间，在形态、结构和生理功能上常常 相似，这就是遗传现象。 金丝猴的后代仍然是金丝猴 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 DNA与蛋白质究竟谁是遗传物质 ？ DNA 蛋白质 问题探讨 染色体 组成 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 一、对遗传物质的早期推测一、对遗传物质的早期推测 1.201.20世纪世纪2020年代年代 ——蛋白质是遗传物质 ◇氨基酸的多种多样的排列 顺序可能蕴含着遗传信息 2. 202. 20世纪世纪3030年代年代 ——蛋白质是遗传物质 ◇DNA是由许多脱氧核苷酸（磷酸，碱基， 脱氧核糖）聚合形成的生物大分子 内容精讲 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 证明DNA是遗传物质的两个经典实验 肺炎双球菌的转化实验 噬菌体侵染细菌实验 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 R型菌 菌落粗糙，无多糖类荚膜 无毒性 S型菌 菌落光滑，有多糖类荚膜 有毒性 多 糖 类 荚 膜 (一)格里菲思实验(1928) 1. 肺炎双球菌 二 肺炎双球菌转化实验 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 （1）将无毒性的Ｒ型活细菌注射到小鼠体内 2.过程及现象： 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 （2）将有毒性的Ｓ型活细菌注射到小鼠体内 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 （3）将加热杀死的Ｓ型细菌注射到小鼠体内 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 （4）将加热杀死的Ｓ型细菌和无毒性的Ｒ型活 细菌注射到小鼠体内 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 （1）R型活菌 小鼠不死亡 （2）S型活菌 小鼠死亡,分离出S活茵 （3）加热杀死S型菌 小鼠不死亡 （4）R型活菌+加热杀死S菌 小鼠死亡,分离出S型 活菌 请思考：为什么第四组中的小鼠死亡 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 加热杀死的Ｓ型菌中，含有某种促成这 一转化的活性物质－－“转化因子”， 将R型活细菌转化为S型活细菌。 3.结论： 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 那么， “转化因子”是什么物质呢? 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 S型活细菌 多糖 蛋白质 DNA DNA﹢DNA酶 分别与R型活细菌混合培养 R R RR R S S (二)艾弗里实验（1944） 1.过程及现象： 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 DNA才是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质 ,即 DNA是遗传物质 2.结论： 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 ［2019·广东佛山高二期末］下列关于肺炎双球菌转化实 验的叙述，正确的是 （  ） A. 加热杀死的S 型细菌中DNA 全部失去活性 B. 加热杀死的S 型细菌能使小鼠的体细胞发生转化 C. 加入S 型细菌的DNA 后，只有部分R 型细菌转化成了S 型细菌 D. 在转化过程中，加热杀死的S 型细菌中的DNA 没有进 入R 型活细菌 典型例题 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 【解析】加热杀死的S 型细菌冷却后其DNA 仍有活性， 仍能起作用，A 项错误；加热杀死的S 型细菌不能使小 鼠死亡，也不能使小鼠体细胞发生转化，B 项错误；加 入S 型细菌的DNA 后，只有部分R 型细菌转化成了S 型 细菌，C 项正确；在转化过程中，加热杀死的S 型细菌 中的DNA 进入R 型活细菌中，使R 型细菌转化为S 型细 菌，D 项错误。 【答案】C 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 DNA DNA ————3232pp标记标记 蛋白质蛋白质————3535SS标记标记 1.T2噬菌体 三 、噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯） 2.方法：放射性同位素 标记法（1）结构 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 3.3.过程及现象：过程及现象： 大肠杆菌+ 含35S的培养基 含32P的培养基 含35S的大肠杆菌 含32P的大肠杆菌 （（11）标记）标记大肠杆菌 （（22）标记）标记T2噬菌体 T2噬菌体+ 含35S的大肠杆菌 含32P的大肠杆菌 含35S的T2噬菌体 含32P的T2噬菌体 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 被35S标记 的噬菌体 被35S标记的噬菌体 与未标记的细菌混 合 结论：蛋白质 外壳没有进入 大肠杆菌体内 （3）侵染过程： 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 被32P标记 的噬菌体 被32P标记的噬菌体 与未标记细菌混合 结论：DNA 进入大肠杆 菌体内 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 （1）被35S标记的噬菌体+大肠杆菌 混合培养 搅拌，离心 上清液 放射性很高 沉淀物 放射性很低 新噬菌体中不含35S （2）被32P标记的噬菌体+大肠杆菌 混合培养 搅拌，离心 上清液 沉淀物 放射性很低 放射性很高 新噬菌体中含32P 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 DNA是真正的遗传物质！ 4.结论： 子代噬菌体的各种性状，是 通过亲代的DNA遗传的。 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 虽然艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同，但是实验的设计思路却有共同 之处。 思考一下，他们最关键的实验设计思路是什么？ 思考： 设法把DNA与蛋白质分开，单独的、直接的 去观察DNA和蛋白质的作用。 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 ［2019·江苏卷］赫尔希和蔡斯的T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA 是 遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是 （  ） A. 实验中可用15N 代替32P 标记DNA B. 噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的 C. 噬菌体DNA 的合成原料来自大肠杆菌 D. 实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA 典型例题 【解析】N 在噬菌体外壳蛋白与DNA 中都存在，本实验要标记DNA 的特有元 素，故不能用15N 代替32P，A 项错误。噬菌体外壳蛋白是由噬菌体的遗传物 质编码的，B 项错误。噬菌体侵染大肠杆菌后，以自身DNA 为模板，以大肠 杆菌中的4 种脱氧核苷酸为原料，合成子代DNA，C 项正确。本实验证明噬 菌体的遗传物质是DNA，D 项错误。 【答案】C 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 烟草花叶病毒 感染烟草 提取蛋白质 提取RNA 结论：结论：RNARNA是是烟草花叶病毒的烟草花叶病毒的遗传物质遗传物质 花叶病 花叶病 四、RNA是遗传物质的实验证据 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 五、生物的遗传物质 生 物 细胞 生物 非细胞 生物 原核生物 真核生物 遗传物质是DNA 一切生物的遗传物质都是 ，由于绝大多数生物的 遗传物质是 ，所以， 核酸 DNA DNA是主要的遗传物质 大多数病毒 少数病毒 遗传物质是RNA 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 ［2019·安徽芜湖模拟］下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是 （  ） A. 豌豆的遗传物质主要是DNA B. 酵母菌的遗传物质主要位于染色体上 C. T2 噬菌体的遗传物质含有硫元素 D. SARS 病毒的遗传物质不彻底水解产生4 种脱氧核苷酸 典型例题 【解析】豌豆的遗传物质是DNA。T2 噬菌体的遗传物质是DNA，不含 有硫元素。SARS 病毒的遗传物质是RNA， 其不彻底水解产生4 种核 糖核苷酸。 【答案】B 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 1．［2019·河南名校联盟高三调研］某 科研团队重复了格里菲思的肺炎双球菌的 体内转化实验，甲组～丁组同时注射总量 相同的细菌，实验过程如下图所示。下列 对该实验的分析不合理的是 （  ） A. 乙组和丁组小鼠死亡的时间应不同 B. 丁组的死亡小鼠体内有活的S 型细菌 C. S 型活细菌有毒性，R 型活细菌无毒 性 D. R 型死细菌与S 型活细菌混合也可发 生转化 课堂练习 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 【解析】丁组将加热杀死的S 型细菌和R 型活细菌注射到小鼠体内， R 型活细菌转化为S 型活细菌需要一定的时间，因此乙组和丁组小鼠 死亡的时间应不同，A 项正确；丁组死亡的小鼠体内存在着S 型和R 型两种活细菌，B项正确； S 型活细菌有毒性，会导致小鼠死亡，而 R 型活细菌无毒性， 不会导致小鼠死亡，C 项正确；根据实验结果无 法得出R 型死细菌与S 型活细菌混合也可发生转化的结论，D 项错误。 【答案】D   高中生物 必修2 第3章 基因的本质 2．［2019·广东江门高三一模］1952 年，赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵 染细菌的实验，证明了DNA 是遗传物质。该实验的其中一个步骤如下图 所示， 则下列关于混合培养的描述，正确的是 （  ） A. 将已被35S 标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养 B. 将已被32P 标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养 C. 将已标记的噬菌体和已标记的细菌混合培养 D. 将未标记的噬菌体和已标记的细菌混合培养 【解析】噬菌体侵染细菌时，DNA 进入细菌中，而蛋白质外壳仍留在细菌外， 经过离心后，蛋白质外壳在上清液中， DNA 在沉淀物中。由于实验结果是 上清液放射性很高，沉淀物放射性很低，故该实验是用35S 标记的噬菌体侵 染未标记的细菌，A 项正确。 【答案】A   高中生物 必修2 第3章 基因的本质 3．下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质”的实验过程， 由此可以判断下列说法正确的是 （  ） A. 水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA B. TMV 的蛋白质不能进入烟草细胞中 C. 侵入烟草细胞的RNA 进行了逆转录过程 D. RNA 是TMV 的主要遗传物质 【解析】分析图示可知，TMV 被放入水和苯酚中振荡后， 其RNA 和蛋白质分离， 可以说明水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA，A 项正确；通过接种的方 式，TMV 的蛋白质可以进入烟草细胞中，B 项错误；此实验不能说明TMV 的RNA 在烟草细胞中进行了逆转录过程，C 项错误； 此实验说明TMV 的遗传物质是RNA ，而不是蛋白质，某种生物的遗传物质只有一种，没有主次之分，D 项错误。【 答案】A   高中生物 必修2 第3章 基因的本质 4．下图为噬菌体侵染细菌实验的部分过程图解。下列措施可以使上清液 中的放射性显著增高的是（  ） A. 图示细菌不被标记，延长培养时间 B. 图示细菌被32P 标记，延长培养时间 C. 图示细菌被32P 标记，缩短培养时间 D. 图示噬菌体同时被32P 标记，培养适宜时间 高中生物 必修2 第3章 基因的本质 【解析】若图示细菌不被标记，不管是否延长培养时间，上清液中的 放射性都不会增高。若图示细菌被32P 标记，在细菌细胞中新形成的子 代噬菌体都被32P 标记，延长培养时间，这些子代噬菌体从细菌细胞中 释放出来，可导致上清液中的放射性显著增高。若图示细菌被32P 标记， 缩短培养时间，部分噬菌体还未侵入细菌体内，离心后，上清液中的 放射性不会增高。若图示噬菌体同时被32P 标记，培养适宜时间，则沉 淀物中会出现放射性，上清液中的放射性不会显著增高。 【答案】B   高中生物 必修2 第3章 基因的本质 （2）噬菌体侵染细菌的过程： 吸附 注入 复制 合成 组装 释放 侵染别的细菌