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1、第1节DNA是主要的遗传物质题目第1节DNA是主要的遗传物质第1 课时学习目标1掌握肺炎双球菌体内和体外转化实验的过程和结论。(重、难点)2掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结论。(重、难点)3理解DNA是主要遗传物质的结论。学习疑问学习建议一对遗传物质的早期推测二肺炎双球菌转化实验(1)肺炎双球菌的两种类型名称有无荚膜菌落特点有无毒性S型细菌有光滑有R型细菌无粗糙无(2)体内转化实验格里菲思的实验：实验过程和结果aR型活细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。bS型活细菌注入小鼠体内小鼠死亡。c加热杀死后的S型细菌注入小鼠体内小鼠不死亡。d无毒性的R型细菌与加热杀死的S型细菌混合后注入小鼠体内小鼠死亡
2、。结果分析ad过程证明：加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”，能将R型活细菌转化为S型活细菌。 (3)体外转化实验艾弗里的转化实验：实验结果及现象：实验过程和结果：从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等物质，分别加入R型活细菌中培养，发现只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细菌。并且DNA的纯度越高，转化就越有效。实验结论：DNA是使R型细菌产生稳定性遗传变化的物质。三噬菌体侵染细菌的实验(1实验材料T2噬菌体(1)结构(如图1)：由头部和尾部组成，头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部内含有DNA。特点：一种专门寄生在大肠杆菌体内的细菌病毒，在宿主细胞外没有(有、没有)独立代谢能力
3、。生活史(如图2)：T2噬菌体侵染大肠杆菌后，会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体。(2)大肠杆菌：单细胞原核生物。2实验方法：放射性同位素标记法，用35S标记一部分噬菌体的蛋白质，用32P标记另一部分噬菌体的DNA。3实验过程和结果第一步：标记大肠杆菌大肠杆菌含35S的培养基 含35S的大肠杆菌大肠杆菌含32P的培养基 含32P的大肠杆菌第二步：标记噬菌体噬菌体含35S的大肠杆菌 含35S的噬菌体噬菌体含32P的大肠杆菌 含32P的噬菌体第三步：噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体细菌 上清液放
4、射性很高，沉淀物放射性很低含32P的噬菌体细菌 上清液放射性很低，沉淀物放射性很高4、结论：DNA是遗传物质四、DNA是主要的遗传物质1、RNA是遗传物质的实验证据(1)烟草花叶病毒的组成：(2)侵染实验：(3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。2DNA是主要的遗传物质DNA是主要遗传物质的原因是绝大多数生物的遗传物质是DNA。 探讨：某研究人员模拟肺炎双球菌的转化实验，进行了以下4个实验：S型细菌的DNADNA酶加入R型细菌注射入小鼠R型细菌的DNADNA酶加入S型细菌注射入小鼠R型细菌DNA酶高温加热后冷却加入S型细菌的DNA注射入小鼠S型细菌DNA酶高温加热后冷却加入R型细菌的DNA
5、注射入小鼠以上四组实验小鼠的存活情况分别是怎样的？提示：存活，死亡，存活，存活。探讨：在艾弗里的转化实验中，最后用S型菌的DNA和DNA酶混合作用后，再和R型菌混合培养，该实验的目的是什么？提示：从反面证实DNA是遗传物质，也证实了DNA的分解产物不是遗传物质。肺炎双球菌体内与体外转化实验的比较项目体内转化实验体外转化实验实验者格里菲思艾弗里及其同事细菌培养在小鼠体内体外培养基实验原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各成分的作用对照实验结果加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质巧妙构
6、思用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用联系所用材料相同；体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸；两实验都遵循对照原则、单一变量原则1已知有荚膜的肺炎双球菌可引起动物致死性肺炎，无荚膜的肺炎双球菌对动物无害。请根据下列实验回答：从有荚膜的肺炎双球菌中提取了DNA、蛋白质、多糖等物质，分别加入培养无荚膜细菌的培养基中，并将培养液注射到小鼠体内，其结果不正确的是()【解析】从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中，只有DNA才能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，使小鼠致死。
7、A、B、C都正确。D中有DNA，但用DNA酶处理DNA分子，就会使DNA分子水解，不会使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，小鼠应正常。【答案】D2下列关于肺炎双球菌体外转化实验的叙述，错误的是()A需对S型细菌中的物质进行分离、提纯和鉴定BR型细菌转化为S型细菌后，其性状是可以遗传的CS型细菌的DNA使部分R型细菌转化为S型细菌D该实验的思路是将DNA和蛋白质分开，单独观察DNA的作用【解析】肺炎双球菌体外转化实验的设计思路是将DNA、蛋白质及多糖等物质分开，单独观察它们的作用。【答案】D探讨3：为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌体？提示：因为噬菌体营寄生生活
8、，只有在细菌体内才能进行增殖，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体，而不能直接用培养基培养噬菌体。探讨4：能否用14C和18O标记噬菌体？能否用32P和35S 同时标记噬菌体？提示：不能，因为DNA和蛋白质都含C和O。不能用32P和35S同时标记噬菌体。探讨5：噬菌体侵染细菌的实验中，沉淀物中含有的物质主要是什么？提示：被侵染的大肠杆菌。1上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因保温时间过短，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。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上
9、清液，也会使上清液出现放射性。(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。2同位素标记法在噬菌体侵染细菌的实验中的应用分析(1)用哪种标记元素。若用32P和35S，则分别标记了DNA和蛋白质，若用C、H、O等，则同时标记了DNA和蛋白质。1某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，进行了如下实验：用32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌；用未标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌；用3H标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。一段时间后进行离心
10、，检测到放射性存在的主要部位依次是()A沉淀物、上清液、沉淀物和上清液B沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液C沉淀物、上清液、沉淀物D上清液、上清液、沉淀物和上清液【解析】32P标记的是噬菌体的DNA，用32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌，并随着大肠杆菌离心到沉淀物中，故放射性存在的主要部位是沉淀物；用未标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌时，噬菌体的DNA和大肠杆菌均离心到沉淀物中，故放射性存在的主要部位是沉淀物；3H标记的是噬菌体的DNA和蛋白质外壳，蛋白质外壳离心到上清液中，而噬菌体的DNA和大肠杆菌离心到沉淀物中，故放射性存在的主要部位是沉淀物和上清液。【答案】
11、B2科学家用含有15N的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠杆菌培养T2噬菌体，待大肠杆菌解体后，15N() 【导学号：10090080】A不出现在T2噬菌体中B仅出现在T2噬菌体的DNA中C出现在T2噬菌体的外壳和DNA中D仅出现在T2噬菌体的外壳中【解析】DNA和蛋白质中都含有N元素。噬菌体侵染被15N标记的大肠杆菌，合成自身DNA和蛋白质的原料都来源于大肠杆菌，因此子代噬菌体的DNA和蛋白质都含有15N。【答案】C探讨6：病毒的遗传物质是否都是RNA?提示：不一定，如噬菌体的遗传物质是DNA。探讨7：细胞核中的遗传物质是DNA，那么细胞质中的遗传物质是DNA还是RNA?提示：细胞质中的遗传物质
12、是DNA。1 不同生物的遗传物质生物类型细胞生物非细胞生物真核生物原核生物多数病毒少数病毒实例真菌、原生生物、所有动植物细菌、蓝藻、放线菌等噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等HIV、SARS病毒、烟草花叶病毒等核酸种类DNA和RNADNA和RNADNARNA遗传物质DNADNA DNARNA结果：绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分病毒的遗传物质是RNA结论：DNA是主要的遗传物质2.生物的遗传物质总结：(1)生物的遗传物质是DNA或RNA，即生物的遗传物质是核酸。(2)既含有DNA又含有RNA的生物和只含有DNA的生物，其遗传物质是DNA。(3)只含RNA的病毒中，RNA才作为遗传物质。(4
13、)由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。1肺炎双球菌的转化实验中，发生转化的细菌和含转化因子的细菌分别是()AR型细菌和S型细菌BR型细菌和R型细菌CS型细菌和S型细菌DS型细菌和R型细菌【解析】格里菲思转化实验证明了S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，由此判断A项正确。【答案】A2在肺炎双球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中，依次加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内出现S型活细菌的是()A3和4B1、3和4C2、3和4 D1【解析】3、4两支试管内的R型细菌因为
14、没有S型细菌的DNA，所以都不会发生转化。2号试管虽然有DNA，但被DNA酶分解，所以也不会发生转化。1号试管内有S型细菌的DNA，所以会使R型细菌转化成S型活细菌。【答案】D3在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了关于噬菌体侵染细菌实验，下列叙述正确的是()A此实验证明了DNA是主要的遗传物质B用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体C用同位素32P标记的一组实验中，放射性主要分布在试管的上清液中D细菌裂解释放的噬菌体中，可检测到32P标记的DNA，但检测不到35S标记的蛋白质【解析】赫尔希和蔡斯做T2噬菌体侵染细菌的实验时，分别用32P标记DNA的T2噬菌体和用35S标记蛋白质的T2噬菌体进行侵染实验，该实验证明了DNA是遗传物质。【答案】D4下列关于遗传物质的说法，错误的是()真核生物的遗传物质是DNA原核生物的遗传物质是RNA细胞核的遗传物质是DNA细胞质的遗传物质是RNA甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNAA BC D【解析】细胞生物的遗传物质
