第六单元第六单元 遗传的物质基础遗传的物质基础 学案学案 23 DNA 是主要的遗传物质是主要的遗传物质 考纲要求 人类对遗传物质的探索过程()。一、肺炎双球菌的转化实验 1体内转化实验 (1)实验过程(2)结论：加热杀死的 S 型细菌中，含有某种促使 R 型细菌转化为 S 型细菌的 _。 2体外转化实验：(1)方法：将 S 型细菌的_、蛋白质和多糖等物质分开，分别 加入到培养 R 型细菌的培养基中。 (2)过程(3)结果：只有加入 S 型细菌的_，R 型细菌才能转化为 S 型细菌。 (4)结论：_才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。 二、噬菌体侵染细菌实验 1实验材料T2噬菌体Error!3结论：_是遗传物质。 思考 为什么用35S 标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P 标记噬菌体的 DNA？ 三、证明 RNA 是遗传物质的实验 1烟草花叶病毒组成：_和蛋白质。2. 烟草花叶病毒Error!实验 过程烟 草烟草被感染 烟草未被感染 3结论：_是遗传物质。 四、DNA 是主要的遗传物质：因为绝大多数生物的遗传物质是_，所以说 _是主要的遗传物质。探究点一 肺炎双球菌的转化实验 1肺炎双球菌比较填空：种类 项目S 型细菌R 型细菌菌落_ 菌体有_无_ 毒性有毒性，使小鼠患_死亡_ 2.格里菲思转化实验(体内转化)填空： (1)实验过程及结果(2)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 “_”。 3艾弗里转化实验(体外转化)填空 (1)原理：对 S 型细菌的成分提取、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。 思维拓展 1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 物质是遗传物质。最终证明 DNA 是遗传物质的是艾弗里。 2格里菲思实验第 4 组小鼠体内分离出的细菌和艾弗里 S 型菌的 DNAR 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。3S 型菌的 DNADNA 水解酶R 型活菌只有 R 型细菌，该实验是从另一个培育角度进一步证明 DNA 是遗传物质，而不是为了证明 DNA 的水解产物脱氧核苷酸不是 遗传物质，尽管此实验可以证明该问题，但不是该实验的实验目的。 探究示例 1 (2011温州十校联考)在艾弗里证明 DNA 是遗传物质的实验中，用 DNA 酶处理从 S 型活细菌中提取的 DNA 并与 R 型菌混合培养，结果发现培养基上仅有 R 型菌 生长。设置本实验步骤的目的是( ) A证明 R 型菌的生长并不需要 S 型活细菌的 DNA B用以补充 R 型菌生长过程中所需要的营养物质 C直接证明 S 型菌 DNA 不是促进 R 型菌转化为 S 型菌的因素 D与“以 S 型菌的 DNA 与 R 型菌混合培养”的实验形成对照 听课记录： 探究点二 噬菌体侵染细菌的实验 分析完成下表： 实验 材料T2噬菌体、大肠杆菌实验 方法放射性同位素标记法(或示踪法)设计 思路S 是蛋白质特有元素，P 是 DNA 特有元素，用不同的放射性同位素分别标记 DNA 和蛋白质，直接单独地去观察它们的作用过 程 结 果实验 分析35S 标记的噬菌体_并未进入细菌内部，而32P 标记的噬菌体_进入了细菌内部实验 结论_是真正的遗传物质思维拓展 1上清液中含未浸染的 T2噬菌体和侵染后 T2噬菌体外壳，沉淀物中含被感染的细菌。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 能控制蛋白质的合成。 探究示例 2 (2010上海生物，25)若 1 个35S 标记的大肠杆菌被 1 个32P 标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体( ) A一定有35S，可能有32P B只有35SC一定有32P，可能有35S D只有32P听课记录： 探究点三 肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较实验 思路均使_，单独处理，观察它们各自的作用， 但两类实验中_与_分开的方式不同设计 原则都遵循了_相 同 点结论相 同点能证明_，但不能证明 DNA 是主要的遗传物质不方法艾弗里_：分离 S 型细菌的 DNA、多糖、蛋白质等，实验分别与 R 型细菌混合培养不同噬菌体 侵染细 菌实验_：分别标记 DNA 和蛋白质的特殊元素(32P 和35S)同 点 结论 不同肺炎双球菌转化实验的结论：证明_， 蛋白质_； 噬菌体侵染细菌实验的结论：证明_， 不能证明蛋白质_，因蛋白质没有进入细菌体内思维拓展 1噬菌体侵染细菌的实验还能间接证明的结论 (1)DNA 能够自我复制，使前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性；(2)DNA 能控制蛋白质的生物合成，从而能够控制新陈代谢的过程和性状。 2噬菌体侵染细菌的实验误差分析：上清液和沉淀物中为何都有放射性 (1)用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上在上清液中不含放射性，下层沉淀物中应具有很高的放射性，而实验最终结果显示在离心后的上清液中，也有一定的放射性，而下层 的放射性强度却比理论值略低。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代， 经离心后分布于上清液，也会使上清液的放射性含量升高。 (2)若用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但可能由于搅拌不充分，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，使沉淀物也有一定放射性。 3肺炎双球菌转化实验 (1)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其活性。 (2)R 型细菌转化为 S 型细菌的原因是 S 型细菌 DNA 与 R 型菌 DNA 实现重组，表现出 S 型菌的性状，此变异属于基因重组。 探究示例 3 (2011广州检测)肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，证明 了( ) ADNA 是主要的遗传物质 B蛋白质是遗传物质 CRNA 是遗传物质 DDNA 是遗传物质 听课记录： 题组一 肺炎双球菌转化及噬菌体侵染细菌实验 1(2011南京摸底)下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述中，错误的是( ) A需对 S 型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定 B配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖 C转化的有效性与 R 型细菌的 DNA 纯度有密切关系 D实验证明了 DNA 是遗传物质而蛋白质不是 2(原创题)将加热杀死的 S 型细菌与 R 型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死 亡。下列有关叙述中正确的是(多选)( ) A死亡的小鼠体内只存在着 S 型活细菌 B死亡的小鼠体内存在着 S 型和 R 型两种活细菌 C死亡的小鼠体内 S 型活细菌的出现是两种细菌细胞融合的结果 D死亡的小鼠体内 S 型活细菌的出现是 R 型活细菌转化的结果 3(2011广东卷，2)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( ) 实验组号接种菌型加入 S 型菌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 4噬菌体侵染细菌的实验能证明( ) DNA 分子结构的相对稳定 DNA 能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定 性 DNA 能指导蛋白质合成 DNA 能产生可遗传变异 DNA 是遗传物质 DNA 是主要的遗传物质 A B C D 5(原创题)将噬菌体用15N 进行标记，放在未被标记的大肠杆菌中培养一段时间，子代噬菌体所含标记元素的情况是( ) A外壳中含有15NB子代噬菌体 DNA 都含有15NC子代噬菌体外壳部分含15ND子代噬菌体 DNA 部分含有15N6(2011江苏卷，12)关于“噬菌体侵染细胞的实验”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D32P、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 题组二 DNA 是主要的遗传物质 7(改编题)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 细胞核中的遗传物 质是 DNA 细胞质中的遗传物质是 RNA 甲型流感病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA 细胞生物的遗传物质是 DNA 细胞生物的遗传物质主要是 DNA A B C D8下列有关生物体遗传物质的叙述，不正确的是(多选)( ) A豌豆的遗传物质主要是 DNA B酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 CT2噬菌体的遗传物质含有硫元素 DHIV 的遗传物质水解产生 4 种脱氧核苷酸 题组三 应用提升 9有人试图通过实验来了解 H5N1 型禽流感病毒侵染家禽的过程，设计实验如下：一段时间后，检测子代 H5N1 病毒的放射性及 S、P 元素，下表对结果的预测中，最可 能发生的是( ) 选项放射性S 元素P 元素 A全部无全部32S全部31PB全部有全部35S多数32P、少数31PC少数有全部32S少数32P、多数31PD全部有全部35S少数32P、多数31P10.甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂交病毒”丙，用病毒丙侵染植物细 胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为( )题 号12345678910 答 案 11.1952 年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌的实 验，下图是实验的部分过程：(1)写出以上实验的部分操作过程： 第一步：用35S 标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法。 _。 第二步：用被35S 标记的噬菌体与没有标记的大肠杆菌混合。第三步：一定时间后，在搅拌器中搅拌后再进行离心。 (2)以上实验结果能否说明遗传物质是 DNA？为什么？ _。 (3)噬菌体侵染大肠杆菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要( )A大肠杆菌的 DNA 及其氨基酸 B噬菌体的 DNA 及其氨基酸 C噬菌体的 DNA 和