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1、第三章遗传的分子基础第一节核酸是遗传物质的证据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。那么生物之间的这种相似性是由什么物质起作用，而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、噬菌体侵染细菌的实验二、肺炎双球菌转化实验当堂检测三、烟草花叶病毒的感染和重建实验一、噬菌体侵染细菌的实验知识梳理 RNA答案1.染色体的化学成分 蛋白质2.噬菌体侵染细菌的实验(1
2、)实验材料：噬菌体。结构 构成的外壳 分子位于头部内特点：专门寄生在 体内的病毒。DNA组蛋白非组蛋白蛋白质DNA细菌答案(2)实验思路：用不同的放射性同位素分别标记 和 ，直接单独地去观察它们的作用。(3)实验过程含放射性物质几乎不含放射性物质含放射性物质离心检测蛋白质DNA答案(4)实验说明及结论亲代噬菌体宿主细胞内标记元素子代噬菌体内标记元素实验结论35S标记蛋白质 _ _ _ _32P标记DNA _ _无有无有DNA是遗传物质合作探究合作探究1.能用含放射性同位素35S和32P的培养基直接标记T2噬菌体吗？为什么？答答案案不能。因为T2噬菌体属于病毒，只能寄生在宿主细胞内，离开活细胞不
3、能繁殖。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。答案3.如何用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA?答案答案先标记细菌，再用有标记的细菌培养噬菌体。答案细菌含35S的培养基含35S的细菌标记蛋白质细菌含32P的培养基含32P的细菌标记核酸(1)标记 细菌T2噬菌体含35S的细菌含35S的,T2噬菌体标记蛋白质外壳T2噬菌体含32P的细菌含32P的,T2噬菌体标记核酸(2)标记T2 噬菌体4.实验中搅拌的目的是什么？答案答案使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。答案5.实验中离
4、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细菌。6.误差分析(1)用32P标记的噬菌体侵染细菌时，发现上清液中放射性也较高，可能是什么原因造成的？答答案案保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内，经离心后分布于上清液中。保温时间过长，噬菌体在细菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。答案(2)用35S标记的噬菌体侵染细菌时，发现沉淀物中放射性也较高，可能是什么原因造成的？答案答案搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。活学活用1.为证明蛋白质和DNA究
5、竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“T2噬菌体侵染细菌”的实验。右图中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中的方框代表细菌。解析答案A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养细菌的，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.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而细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是遗传物质下列关于本实验及病毒、细菌的叙述正确的是()一题多变一题多变判断正误：(1)本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有32P的培养基中获得的()(2)本实验选用噬菌体作为实验材料的原因之
6、一是其结构组成只有蛋白质和DNA()(3)实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性()(4)在新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质()答案返回二、肺炎双球菌转化实验 致病的 ：有 ，菌落 ,不致病的 ：无 ，菌落答案知识梳理1.肺炎双球菌的类型及特点2.活体细菌转化实验(1)过程不死亡死亡不死亡死亡S型活菌S型活菌(2)结论：S型菌中的“转化因子”进入R型菌体内，引起R型菌稳定的 _ 。S型荚膜光滑R型荚膜粗糙遗传变异肺炎双球菌答案3.离体细菌转化实验(1)过程(2)分析S型菌的 能使R型菌发生转化。S型菌的 等其他物质不能使
7、R型菌发生转化。(3)结论： 是遗传物质，它赋予了生物的 。DNA蛋白质DNA遗传特性答案1.在活体细菌转化实验中有无设计对照实验？若有，则对照组和实验组分别是怎样设计的？合作探究合作探究答答案案实验中设计了对照实验，其中R型活菌和加热杀死的S型菌混合注射到小鼠体内的一组为实验组，其他三组均为对照组。2.将加热杀死的S型菌与R型活菌混合后，注射到小鼠体内，两种细菌含量变化如图所示。(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R型菌被小鼠的免疫系统所杀灭。(2)S型活菌是怎样产生的？答案答案加热杀死的S型菌的DNA将R型菌转化为S型活菌。(3)S型菌是有毒性的，据此推测曲线bc段上
8、升的原因是什么？答答案案有毒的S型菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力降低，R型菌、S型菌数量都增加。答案3.离体细菌转化实验，为什么要设置DNA酶处理DNA样品再与R型菌混合培养的实验组？答答案案设置该组实验，证明DNA分解产物不是转化因子，从反面证实DNA是遗传物质。答案4.活体与离体细菌转化的比较答案比较项目活体细菌转化离体细菌转化培养细菌用小鼠(体内)用培养基(体外)实验对照R型菌与S型菌的毒性比较S型菌的各成分作用的相互对照实验结论S型菌体内有“ ” 是遗传物质， 等其他物质不是遗传物质两实验的联系(1)所用材料都是R型和S型肺炎双球菌(2)体内转化实验是基础，体外转化实验进一步证明了
9、“转化因子”是 _(3)两实验都遵循了对照原则和单一变量原则转化因子DNA蛋白质DNA活学活用2.科学家用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如表所示。由表可知()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是主要的遗传物质解析答案判断正误：(1)格里菲思和埃弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质()(2)埃弗里实验中S型菌DNAR型菌培养基上生存的细菌都是S型菌()(3)肺炎双球菌转化实验证明DNA
10、是主要的遗传物质，蛋白质不是遗传物质()一题多变一题多变返回答案三、烟草花叶病毒的感染和重建实验知识导学答案1.烟草花叶病毒的组成：蛋白质外壳和一条 链。2.过程(1)烟草花叶病毒的蛋白质 烟草烟草 病毒。(2)烟草花叶病毒的RNA 烟草烟草 病毒。(3)烟草花叶病毒的RNARNA酶 烟草烟草不 病毒。(4)TMV A型蛋白质 TMV B型RNA3.结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 。重建病毒 烟草 后代。(5)TMV A型RNA TMV B型蛋白质重建病毒 烟草 后代。侵染侵染RNA不感染感染感染B型A型RNA侵染侵染侵染合作探究合作探究1.结合烟草花叶病毒的感染和重建实验，探讨下列问题。(1
11、)该实验是如何形成对照的？实验结果说明了什么？答答案案两种组合的烟草花叶病毒形成对照。实验结果说明只有RNA而没有DNA的病毒中，RNA是遗传物质。(2)为什么说DNA是主要的遗传物质？答答案案绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数只含RNA的病毒的遗传物质是RNA。答案2.列表比较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核酸种类 DNARNA遗传物质_ 存在场所细胞核、线粒体、叶绿体质粒、拟核蛋白质的外壳内蛋白质的外壳内DNA和RNADNADNA和RNADNADNARNA答案活学活用3.如图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验，实验表明这种病原体()问题导析
12、A.寄生于细胞内，通过RNA遗传B.寄生于细胞间，通过蛋白质遗传C.寄生于细胞内，通过蛋白质遗传D.寄生于细胞间，通过RNA遗传A答案(1)肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验可证明DNA是主要的遗传物质()(2)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()(3)生物的遗传物质是DNA或RNA()答案一题多变一题多变返回答案肺炎双球菌噬菌体离体细菌转化当堂检测解析答案123451.1928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型菌中，DNA已经失去活性而蛋白质仍具有活性B.已加热杀死的S型菌中，含有促使R型菌发生转化的活性物质C.DNA是遗
13、传物质D.DNA是主要的遗传物质解析解析格里菲思并没有提出转化因子的本质。B解析答案123452.在肺炎双球菌的转化实验中，在培养有R型菌的1、2、3、4四支试管中，依次加入从S型活菌中提取的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型菌的是()A.3和4 B.1、3和4 C.2、3和4 D.1、2、3和4解解析析2、3、4三支试管内只有R型菌，因为没有S型菌的DNA，所以都不会发生转化。1号试管因为有S型菌的DNA，所以会使R型菌发生转化，但是发生转化的R型菌只是一部分，故试管内仍然有R型菌存在。D解析答案123453.为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，你认为
14、同位素标记的方案应为()A.用14C或3H培养噬菌体，再去侵染细菌B.用18O或32P培养噬菌体，再去侵染细菌C.将一组噬菌体用32P和35S标记D.一组用32P标记DNA，另一组用35S标记蛋白质外壳解解析析用32P和35S分别标记DNA和蛋白质外壳，35S仅存在于噬菌体的蛋白质外壳中，32P仅存在于噬菌体的DNA中，而14C、18O、3H在蛋白质和DNA中都含有，无法区别是哪一种成分发挥作用，同时用32P、35S标记蛋白质和DNA，沉淀物和上清液中都有放射性，也无法判断是哪一种成分发挥作用。D解析答案123454.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DNAB.
15、酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸解析解析A中豌豆的遗传物质只有DNA；B中酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上，细胞质中也有；C中T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素；D中HIV的遗传物质是RNA，初步水解后产生4种核糖核苷酸。B123455.结合遗传物质的相关实验，回答下列问题。(1)埃弗里及其同事进行了肺炎双球菌的离体细菌转化实验，该实验成功的最关键的实验设计思路是_。(2)上述实验证明了_。解析解析DNA是遗传物质，是肺炎双球菌的“转化因子”。解析解析分离并提纯S型菌的DNA、蛋白质、荚膜等物质才能单独
16、研究它们各自的功能。 分离并提纯S型菌的DNA、蛋白质、荚膜等物质，单独研究它们各自的功能肺炎双球菌的“转化因子”是DNA解析答案12345解析答案(3)后来，科学家用_法，进一步证明DNA是噬菌体的遗传物质。实验包括4个步骤：噬菌体与大肠杆菌混合培养用35S和32P分别标记噬菌体放射性检测搅拌后离心分离该实验步骤的正确顺序是_(用数字表示)。解析解析噬菌体侵染细菌是用了32P、35S分别标记DNA和蛋白质，去研究它们各自的作用。放射性同位素标记12345返回解析答案解解析析被32P标记的噬菌体的DNA会进入大肠杆菌中，大肠杆菌主要存在于沉淀物中。(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现放射性物质主要存在于_(上清液、沉淀物)中。沉淀物
