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1、第1课时肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌的实验 第四章第一节探索遗传物质的过程学习导航1.结合教材，阐明肺炎双球菌的体内转化实验的过程及结论。2.结合教材，阐明肺炎双球菌的体外转化实验的过程及结论。3.结合教材，阐明噬菌体侵染细菌的实验。重难点击1.肺炎双球菌体内、体外转化实验的比较。2.噬菌体侵染细菌的实验过程及误差分析。课堂导入从图中我们可以看出，亲属之间在某些方面上具有一定的相似性，这就是我们平常所说的遗传。其实，早在公元前3世纪，吕氏春秋中就记载着“夫种麦而得麦，种稷而得稷，人不怪也。”也就是我们常说的“种瓜得瓜，种豆得豆。”正是生物的遗传特性，才使生物界的物种能够保持相对稳定。那么
2、生物之间的这种相似性是由什么物质控制，并在亲子代之间连续传递的呢？本节课我们就一起学习生物的遗传物质。一、肺炎双球菌的转化实验当堂检测二、噬菌体侵染细菌的实验内容索引一、肺炎双球菌的转化实验基础梳理1.肺炎双球菌类型肺炎双球菌类型 种类项目 S型细菌R型细菌菌落表面_表面_菌体有无毒性_光滑粗糙有无2.体内转化实验体内转化实验格里菲思的实验格里菲思的实验(1)实验过程及现象存活死亡S型活细菌存活死亡S型活细菌(2)结论加热杀死的S型细菌中含有某种，将R型活细菌转化为S型活细菌。这种性状的转化是可以 的。遗传物质遗传3.体外转化实验体外转化实验艾弗里的转化实验艾弗里的转化实验(1)实验结果及现象
3、(2)结论： 是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。R型细菌S型细菌DNA格里菲思将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，并从死亡小鼠体内分离到了活的S型菌，请分析：1.已知在80100 温度范围内，蛋白质将失去活性，DNA的结构也会被破坏，但当温度降低到55 左右时，DNA的结构会恢复，但蛋白质却不能恢复。由此我们可以推断：在格里菲思的实验中，加热杀死的S型细菌中的“转化因子”应该是哪种物质？_。问题探究答案DNA答案答案R型细菌被小鼠的免疫系统所杀灭。(1)从免疫学角度解释曲线ab段下降的原因是什么？答案答案加热杀死的S型细菌的DNA将R型细菌转化为S型活细菌。(2
4、)S型活细菌是怎样产生的？答案2.研究表明，小鼠体内的两种细菌含量变化如图所示：答答案案有毒的S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力降低，R型细菌、S型细菌数量都增加。(3)S型细菌是有毒性的，据此推测曲线bc段上升的原因是什么？答案知识知识整合整合加热杀死的S型细菌和R型活细菌一起注射到小鼠体内时， 开始时R型细菌被小鼠的免疫系统所杀灭，数量下降，随着S型细菌的DNA将R型细菌转化为S型活细菌， S型活细菌逐渐增多，毒性导致小鼠的免疫力降低，R型细菌、S型细菌数量都增加。拓展应用1.格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，关于此实验的结论不正确的是A.说明了肺炎双球菌的遗传物质
5、是DNAB.说明了R型活细菌在一定条件下能够转化为S型细菌C.说明了R型活细菌是无毒性的D.说明了加热杀死的S型细菌是无毒性的答案解解析析格里菲思实验只证明了S型细菌能使R型细菌发生转化，并没有证明DNA是遗传物质。解析2.艾弗里及其同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如表所示。由表可知答案解析实验组号 接种菌型 加入S型细菌的物质培养皿长菌情况R蛋白质R型R荚膜多糖R型RDNAR型、S型RDNA(经DNA酶处理)R型A.不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子B.说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性C.和说明S型细菌的DNA是转化因子D.说明DNA是主要的遗传物质易错提醒易错提醒肺炎双球菌转化实验
6、的几个易错点肺炎双球菌转化实验的几个易错点(1)转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。(2)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在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。(3)体内转化实验结论是S型细菌体内有“转化因子”，没有证明“转化因子”是DNA，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA。二、噬菌体侵染细菌的实验基础梳理1.实验者实验者： 。2.实验方法实验方法： 。3.实验材料实验材料(1)T2噬菌体蛋白质DNA赫尔希和蔡斯放射性同位素标记法结构(如图)：头部和尾部的外壳都是由_构成的，头部内含有 。蛋白质DNA
7、特点：营 生活，在宿主细胞外 (有、没有)独立代谢能力。生活史：T2噬菌体侵染大肠杆菌后，会在 的作用下，利用 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 ，释放出子代的噬菌体。(2)大肠杆菌：单细胞 核生物。 寄生没有自身遗传物质大肠杆菌裂解原4.实验过程实验过程(1)标记T2噬菌体大肠杆菌噬菌体噬菌体大肠杆菌(2)侵染细菌高低低高5.实验分析实验分析(1)T2噬菌体侵染细菌时， 进入到细菌的细胞中，而_留在外面。(2)子代T2噬菌体的各种性状是通过 来遗传的。6.实验结论实验结论： 才是真正的遗传物质。DNA蛋白质外壳亲代的DNADNA问题探究答案答案
8、噬菌体营寄生生活，不能直接用培养基培养噬菌体。结合上述实验过程分析：1.标记噬菌体时，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？答答案案不能，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。2.能否用14C和18O标记噬菌体？能否用32P和35S同时标记噬菌体？答案答案答案目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。3.实验中搅拌的目的是什么？答案答答案案离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。4.实验中离心的目的是什么？离心管的上清液和沉淀物中分别是什么？答答案案搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细
9、菌表面，随细菌离心到沉淀物中。5.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现沉淀物中放射性也较高，可能是什么原因造成的？答答案案(1)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。(2)保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。6.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现上清液中放射性也较高，可能是什么原因造成的？答案知识知识整合整合噬菌体营寄生生活，不能直接用培养基培养噬菌体；搅拌是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，经过离心，噬菌体颗粒进入上清液中，大肠杆菌留在沉淀物中；如果搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，会
10、随细菌离心到沉淀物中。保温时间要适当，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，时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。拓展应用3.为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。下图中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及病毒、细菌的叙述正确的是A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中要 加入32P标记的无机盐B.若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相 互对照C.噬菌体的遗传不
11、遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离 定律D.若本组实验B(上清液)中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质 答案解析4.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的组成结构中，能够找到的标记元素为A.在外壳中找到15N和35SB.在DNA中找到15N和32PC.在外壳中找到15ND.在DNA中找到15N、32P和35S答案解析方法链接方法链接“二看法二看法”判断子代噬菌体标记情况判断子代噬菌体标记情况课堂小结体内体外DNADNA当堂检测1.1928年，格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验，成功地表明了A.已加热杀死的S型细菌中，DNA已经失去活性
12、而蛋白质仍具有活性B.DNA是遗传物质C.已加热杀死的S型细菌中，含有促使R型细菌发生转化的活性物质D.DNA是主要的遗传物质23451答案解析解析格里菲思并没有提出遗传物质的本质。解析2.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仍然有R型细菌的是答案23415解析A.3和4 B.1、3和4C.2、3和4 D.1、2、3和4234153.在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是A.用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA
13、和蛋白质B.该实验的步骤是标记、培养、搅拌、离心、检测C.用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质答案解析234154.噬菌体在繁殖过程中所利用的原料是A.细菌的核苷酸和氨基酸B.自身的核苷酸和细菌的氨基酸C.自身的核苷酸和氨基酸D.自身的氨基酸和细菌的核苷酸答案解解析析噬菌体只能寄生在活的细胞中，在繁殖过程中以自己的遗传物质为模板，用宿主细胞的核苷酸和氨基酸作原料，进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成，A正确。解析5.下图是噬菌体侵染细菌示意图，请回答下列问题：23415答案解析(1)噬菌体侵染细菌的正确顺序应是_。BDAEC(2)图中D表明噬菌体侵染细菌时，留在细菌外的是_，注入细菌体内的物质是_。(3)图中E表明_。(4)噬菌体侵染细菌实验得出了_是遗传物质的结论。 23415答案蛋白质外壳噬菌体DNA噬菌体复制完成(产生性状完全相同的噬菌体后代)DNA
