黑龙江省齐齐哈尔市高中生物 第三章 基因的本质 3.1 dna是主要的遗传物质学案（无答案）新人教版必修2

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。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

2、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T 2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。生活史(如图 2)：T 2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 上清液放射性很高，沉淀物放射性很低含 32P 的噬

3、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：1S 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2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。思 维 升 华 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

4、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。A、B、C 都正确。D 中有 DNA，但用 DNA酶处理 DN

5、A 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，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。思 维 升 华 1上清液和

6、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，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

7、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】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

8、：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是 DNA。思 维 升 华 1 不同生物的遗传物质细胞生物 非细胞生物生物类型 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 RNA DNA 和 RNA DNA RNA遗传物质 DNA DNA DNA RNA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)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

9、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 4 B1、3 和 4C2、3 和 4 D1【解析】3、4 两支试管内的 R 型细菌因为没有 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

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