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1、 第18课时DNA是主要的遗传物质 一 肺炎双球菌转化实验1 格里菲思体内转化实验 1 材料 型 有毒 和 型肺炎双球菌 小鼠 2 原理 型细菌使小鼠患败血病而死亡 S R S 3 过程 4 结论 加热杀死的S型细菌中 含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的 转化因子 判一判 1 格里菲思实验结果没有具体证明哪一种物质是遗传物质 答案 解析 只提出 转化因子 未证明什么是遗传物质 2 S型细菌和动物肝脏都能合成多糖 答案 解析 S型细菌的荚膜成分为多糖 3 d 组死亡的小鼠中提取到的细菌全部是S型细菌 答案 解析 绝大多数为R型细菌 少数为S型细菌 2 艾弗里体外转化实验 1 原理 对S型细菌的
2、成分提取 分离 鉴定 并与 混合培养 以观察各成分的作用 2 过程 3 结论 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 即DNA是转化因子 是遗传物质 R型活细菌 DNA 拓展提升如何辨析培养基中R型和S型细菌 1 制作装片 显微观察是否有荚膜结构 2 培养形成菌落 培养基中两种细菌不断增殖形成菌落的形态 大小 颜色可以区分 肉眼即可辨别 二 噬菌体侵染细菌的实验1 原理 T2噬菌体以自己的 为模板 利用 体内的物质合成自身组成物质而实现增殖 2 方法 用 标记一部分噬菌体的蛋白质 用 标记另一部分噬菌体的DNA DNA 细菌 放射性同位素标记法 35S 32P 3 材料 T2噬菌体 DNA 头部
3、 蛋白质 寄生 大肠杆 菌 不能 4 过程 5 结论 在噬菌体中 保证亲代与子代之间具有连续性的物质是 即DNA是遗传物质 蛋白质外壳 高 子代 噬菌体 低 未检测 到 蛋白质外壳 低 子代 噬菌体 高 检测到 DNA 比一比 与艾弗里实验比较 两者共同的实验设计思路是什么 答案 设法把DNA与蛋白质等其他物质分开 单独地直接观察它们各自的作用 练一练 有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程 设计实验如图 一段时间后 检测子代H5N1病毒的放射性及S P 表中对结果的预测最可能发生的是 答案 D 1 教材第42页中第一段 当时人们认为蛋白质是遗传物质的理由 蛋白质结构 功能
4、多样性 与性状关系密切 氨基酸不同排列组合可以贮存大量遗传信息 2010 江苏卷 4改编 2 教材第43页中图3 2和教材第44页中图3 3 体内和体外转化实验 3 教材第45页中噬菌体侵染细菌实验过程图解及相关文字信息 答案 DNARNA肺炎双球菌转化实验DNA蛋白质DNARNA 典例引领 1 艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验 结果如下表 从表可知 考点54实验技能提升 肺炎双球菌转化实验 A 不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B 说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C 和 说明S型菌的DNA是转化因子D 说明DNA是主要的遗传物质 答案 C 解析 1944年艾弗里和同事的实验表明 只有加
5、入S型细菌的DNA R型细菌才能转化为S型细菌 DNA是转化因子 而蛋白质 荚膜多糖等物质不是转化因子 但不能说明荚膜多糖有酶活性 故A B错误 可组成对照实验 由实验结果与自变量的对应关系可知 S型细菌的DNA是转化因子 实验 只能说明DNA是遗传物质 故D错误 排雷 1 明确转化因子 格里菲思提出 和遗传物质的关系 艾弗里证实两者是相同物质 2 两个结论 DNA是遗传物质和DNA是主要的遗传物质 证据来源不同 3 对照原则 在格里菲思的实验中 分别用活的S型和R型细菌注射小鼠形成对照 用加热杀死的S型细菌单独注射和与R型活细菌混合培养形成对照 在艾弗里的体外转化实验中 DNA 蛋白质 多糖
6、等物质之间形成对照 而DNA与DNA酶处理产物之间也形成对照 考点剖析 肺炎双球菌体内和体外转化实验的比较 注意 格里菲思的体内转化实验只提出 S型细菌体内有转化因子 并没有具体证明哪种物质是转化因子 艾弗里的实验可以证明DNA是遗传物质 格里菲思实验第四组小鼠体内分离出的细菌和艾弗里S型菌的DNA R型活菌培养基上生存的细菌都是R型和S型都有 但是R型多 对位训练 1 格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验证实了 DNA是遗传物质 RNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质 蛋白质和多糖不是遗传物质 S型细菌的性状是由DNA决定的 在转化过程中 S型细菌的DNA可能进入了R型细菌的细胞A
7、 B C D 答案 A 典例引领 2 关于 噬菌体侵染细菌的实验 的叙述 正确的是 A 分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体B 分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌 进行长时间的保温培养C 用35S标记噬菌体的侵染实验中 沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D 32P 35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质 蛋白质不是遗传物质 考点55实验技能提升 噬菌体侵染细菌的实验 答案 C 解析 噬菌体营寄生生活 不能用培养基直接培养 需用含放射性的大肠杆菌培养才能使噬菌体带上放射性标记 A项错误 实验中保温时间不能过长 若保温时间太长则可
8、能使一些含32P的子代噬菌体释放出来 离心后存在于上清液中 导致上清液中检测到32P B项错误 35S标记的是噬菌体的蛋白质 理论上应存在于上清液中 但可能因搅拌不充分 部分噬菌体仍吸附在细菌表面而存在于沉淀物中 C项正确 本实验可说明DNA是遗传物质 但不能证明蛋白质不是遗传物质 因为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照实验 D项错误 排雷 保温的目的 保证增殖 相应酶活性 顺利进行 提醒 保温时间既不能过长也不能过短 搅拌的目的 将蛋白质外壳与大肠杆菌 含子代噬菌体 分开 提醒 搅拌要充分 否则会影响实验结果 离心 利用蛋白质外壳和大肠杆菌密度不同 将两者分离开 考点剖析 1 实验思路及方法S是蛋
9、白质特有的元素 P几乎都存在于噬菌体DNA分子中 用放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质 直接地单独观察它们的作用 2 侵染特点及过程 1 进入细菌体内的是噬菌体的DNA 噬菌体蛋白质外壳留在外面不起作用 2 噬菌体侵染细菌要经过吸附 注入 合成 组装 释放五个过程 注意T2噬菌体增殖场所是大肠杆菌细胞内 除噬菌体的DNA作模板起指导作用外 其余的原料 脱氧核苷酸和氨基酸 合成蛋白质的场所核糖体 ATP和相关酶全由大肠杆菌提供 3 结果及分析注意 必须分两组分别标记进行实验 不能同时对噬菌体既标记35S又标记32P 该实验不能标记C H O N这些DNA和蛋白质共有的元素 4 结论
10、 DNA是遗传物质 提醒 1 噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位 2 该实验不能证明蛋白质不是遗传物质 因为蛋白质外壳留在外面 其作用不能证明 3 该实验可同时证明 DNA分子具有相对稳定性 DNA能自我复制 使前后代保持一定的连续性 DNA能控制蛋白质的生物合成 但不能证明DNA分子产生可遗传的变异 拓展提升 1 少量放射性出现的原因 用32P标记实验时 上清液中也有一定放射性的原因有二 一是保温时间过短 有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内 经离心后分布于上清液中 使上清液出现放射性 二是从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离这一段保温时间过长 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子
11、代 经离心后分布于上清液中 也会使上清液放射性含量升高 用35S标记实验时 沉淀物中出现少量放射性的原因 可能由于搅拌不充分 有少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面 随细菌离心到沉淀物中 使沉淀物中出现少量的放射性 2 肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的实验设计思路和设计原则 对照原则是相同的 但所用技术手段 物质提纯与分离技术和同位素标记技术 实验材料 实验结论 能否证明蛋白质不是遗传物质方面 都是不相同的 对位训练 2 赫尔希与蔡斯用32P标记T2 噬菌体与无标记的细菌培养液混合 一段时间后经过搅拌 离心得到了上清液和沉淀物 与此有关的叙述不正确的是 A 32P集中在沉淀物
12、中 上清液中可能带少量放射性B 如果离心前混合时间过长 会导致上清液中放射性升高C 本实验的目的是单独研究DNA在遗传中的作用D 本实验说明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质 答案 D 典例引领 3 某同学分离纯化了甲 乙两种噬菌体的蛋白质和DNA 重新组合为 杂合 噬菌体 然后分别感染大肠杆菌 并对子代噬菌体的表现型作出预测 见表 其中预测正确的是 A 1 3B 1 4C 2 3D 2 4 答案 B 考点56提升分析推断能力 生物的遗传物质 解析 以DNA为遗传物质的噬菌体侵染细菌时 蛋白质外壳留在细菌体外 DNA注入细菌中 指导合成相应噬菌体的蛋白质 因此当甲种DNA 乙种蛋白质的重组噬菌体侵
13、染细菌时 其子代表现为甲种噬菌体的性状 当乙种DNA 甲种蛋白质的重组噬菌体侵染细菌时 其子代应表现为乙的性状 排雷如图 病毒甲 乙为两种不同的植物病毒 经重建后形成 杂种病毒丙 用病毒丙侵染植物细胞 在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒既非甲也非丙而是乙 图示如下 考点剖析 1 烟草花叶病毒侵染烟草实验 1 过程及结果 2 结论 RNA是遗传物质 2 遗传物质的主要载体 1 事实 绝大多数DNA存在于染色体上 少数存在于细胞质中的叶绿体 线粒体中 2 结论 DNA的主要载体是染色体 3 主要的遗传物质 1 事实 2 结论 绝大多数生物的遗传物质都是DNA 所以说DNA是主要的遗传物质 注意 细
14、胞质中的核酸主要是RNA 细胞质中的遗传物质是DNA DNA是主要的遗传物质是数量分析的结果 不是本节两个经典实验得出的结论 对位训练 3 回答下列有关遗传物质的问题 1 人 噬菌体 烟草花叶病毒及根瘤菌中遗传物质的核苷酸分别有多少种 A 8 4 4 8B 4 4 4 4C 5 4 4 5D 8 4 5 4 2 上述四类生物中组成它们的核酸的核苷酸种类分别是 这些核酸中含氮碱基种类分别是 答案仍从 1 选项中选择 3 下列有关遗传物质的叙述 正确的是 A DNA是所有生物的遗传物质B 真核生物的DNA都以染色体为载体C 遗传物质在亲代与子代之间传递性状D 核酸是一切生物的遗传物质 4 下列哪项
15、不是蚕豆细胞内遗传物质的载体 A 染色体B 叶绿体C 线粒体D 核糖体 答案 1 B 2 AC 3 D 4 D 1 基本设计思路 设法将RNA 或DNA 与蛋白质分开 单独地直接观察各自的作用 2 基本设计原则 对照原则 典例自从世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒 简称禽流感病毒 我国就参与了抗击禽流感的国际性合作 并已经研制出预防禽流感的疫苗 根据所学知识回答下列问题 1 实验室中为了获得大量禽流感病毒 不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上 而是以活鸡胚为培养基 其原因是 探究遗传物质是DNA RNA还是蛋白质 2 利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的化学组分 原理是 RNA在浓盐酸
16、中与苔黑酚试剂共热显绿色 DNA与二苯胺试剂共热显蓝色 3 实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和RNA 不含DNA 则证明禽流感病毒遗传物质最关键的实验设计思路是 4 请你预测用禽流感病毒的蛋白质和RNA分别感染活鸡胚存在的几种可能性 蛋白质与RNA都有遗传效应 说明蛋白质和RNA都是遗传物质 说明 说明 说明 答案 1 病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行 2 蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色 3 设法将禽流感病毒的蛋白质和RNA分开 单独地直接观察它们各自的作用 4 RNA有遗传效应 而蛋白质没有遗传效应RNA是遗传物质 而蛋白质不是遗传物质 RNA没有遗传效应 而蛋白质有遗传效应RNA不是遗传物质 而蛋白质是遗传物质 RNA和蛋白质都没有遗传效应RNA和蛋白质都不是遗传物质 典例某科学家做 噬菌体侵染细菌实验 时 用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质 如下表所示 产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状 大小完全一样 对噬菌体亲子代个体与细菌之间同位素标记关系不清 1 子代噬菌体的DNA应含有表中的 和 元素 各占 个和 个 2 子代噬菌体中 只含32P的有 个 只含3
