DNA是主要的遗传物质导学案(原创全面).pdf

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1、第三章基因的本质第 1 节 DNA 是主要的遗传物质一、学习目标1. 总结“ DNA是主要的遗传物质”的探索过程。2. 分析证明DNA是主要的遗传物质的实验思路。3. 探讨实验技术在证明DNA是主要的遗传物质中的作用。二、重点1. 肺炎双球菌转化实验的原理和过程。2. 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。三、难点肺炎双球菌转化实验的原理和过程。四、知识整理（一）肺炎双球菌转化实验 1. 肺炎双球菌种类比较项目S型细胞R型细胞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）（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.

2、 艾弗里转化实验（体外转化）（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。（二）噬菌体侵染细菌的实验1. 原理： T2 噬菌体以自己的为模板， 利用体内的物质合成自身组成物质而实现增殖。2. 方法：，用标记一部分噬菌体的蛋白质，用标记另一部分噬菌体的DNA 。S 是蛋白质特有的元素，P 几乎都存在于噬菌体DNA分子中，用放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独地观察它们的作用。3. 侵染特点及过程（1）进入细菌体内的是噬菌体的DNA ，噬菌体蛋

3、白质留在外面不起作用。（2）噬菌体侵染细菌要经过吸附注入合成组装释放五个过程。4. 结论：是遗传物质。（三） RNA也是遗传物质的实验1. 过程及结果2. 结论：是遗传物质。（四）人类的探索结论DNA是遗传物质，因为自然界中生物的遗传物质是DNA ，只有少数病毒的遗传物质为RNA 。补充： 生物的遗传物质是DNA或 RNA 。所有细胞生物的遗传物质都是DNA ，对于病毒来说，有一部分是DNA ，如噬菌体等；有一部分是RNA ，如 HIV、 SARS病毒、禽流感病毒、烟草花叶病毒等。第七次课时作业一、选择题1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

4、细菌混合培养， 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型活细菌的DNA与 R型菌混合培养”的实验形成对照2. 下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述，错误的是( ) A需要对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定B转化的有效性与R型细菌的DNA纯度有密切关系C肺炎双球菌的遗传物质主要存在于拟核D实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是3 下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验的有关叙述正确的( ) A本

5、实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的B本实验选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA C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D若噬菌体繁殖三代，则子代噬菌体中含35S的占 1/4 4. 在证明 DNA是生物遗传物质的实验中，用35S标记的 T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，下列对于沉淀物中含有少量放射性物质的解释，正确的是( ) A经搅拌与离心后有少量含35S的 T2噬菌体吸附在大肠杆菌上B离心速度太快，含35S的 T2噬菌体有部分留在沉淀物中CT2 噬菌体的DNA分子上含有少量的35S D少量含有35S的蛋白质进入

6、大肠杆菌5. 某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌一段时间后离心，以上4 个实验检测到放射性的主要部位是( ) A沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液B沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀C沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液D上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液6. 如果用3H 、15N、32P、35S标记 T2噬菌体，让其侵染细菌，对产生的子代噬菌体进行检测，下列叙述正确的是( ) A可在外壳中检测到3H、15N、32P B

7、可在 DNA分子中检测到3H、15N、32P C可在外壳中检测到3H、15N、32S D可在 DNA分子中检测到32P、35S 7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 ABCD8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

8、无全部32S 全部31P B 全部有全部35S 多数32P、少数31P C 少数有全部32S 少数32P、多数31P D 全部有全部35S 少数32P、多数31P 9. 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( ) 10. 针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注，下列有关噬菌体的叙述，正确的是（）A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质B.以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸C.外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡D.能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解11 人、

9、噬菌体、 烟草花叶病毒及根瘤菌中遗传物质的核苷酸分别有多少种 ( ) A.8、4、4、8 B.4、4、4、4 C.5、4、4、5 D.8 、4、5、4 12. 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 四个试管中，依次分别加入从 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（）A.3 和 4 B.1、3 和 4 C.2、3 和 4 D.1、2、3 和 4 13. 在证明 DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，在图中标记元素所在部位依次是( ) A、 B、 C、

10、D、14噬菌体在增殖过程中利用的DNA模板和原料的提供者分别是 ( ) A.都是噬菌体 B.噬菌体和细菌C.都是细菌D.细菌和噬菌体15如图表示用同位素32P、35S分别标记T2噬菌体的DNA和大肠杆菌的蛋白质( 氨基酸 ) ，然后进行噬菌体侵染细菌的实验侵染后产生的子代噬菌体(10 1000 个) 与亲代噬菌体形态完全相同，而子代噬菌体的DNA分子和蛋白质分子应含有的元素是( ) A31P、32P；32S B31P、32P ；35S C31P、32P；32S、35S D 32P；32S 、35S 二、非选这题16. 某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关

11、结构或物质（如下表所示）。产生的n 个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。噬菌体细菌DNA或脱氧核糖核苷酸32P标记31P标记蛋白质或氨基酸32S标记35S标记（1）子代噬菌体的DNA应含有表中的和元素，各占个和个。（2）子代噬菌体中，只含32P 的有个；只含31P 的有个；同时含有32P、31P 的有个。（3）子代噬菌体的蛋白质分子中都没有元素， 由此说明；子代噬菌体蛋白质都含有元素，这是因为。17. 如图为用32P标记的 T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2 噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内) 的实验，据图回答下列问题：(1) 根据上述实验对下列问题进行分析：锥形瓶中的培养液是用来培养_其内的

12、营养成分中是否含有32P?_。(2) 对下列可能出现的实验误差进行分析：测定发现在搅拌后的上清液中含有0.8 的放射性， 最可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体 _ ，仍存在于 _ 。当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是复制增殖后的噬菌体_。(3) 请你设计一个给T2噬菌体标记上32P的实验：配制适合培养大肠杆菌的培养基，在培养基中加入_ ，作为合成 DNA的原料；_ ；在培养液中提取出所需要的T2噬菌体，其体内的_被标记上32P。(4)本 实 验（ 能 、 不 能 ） 用3H 标 记 噬 菌 体 的DNA， 理 由是。(5) 本实验（能、不能）证明D

13、NA是主要的遗传物质。选择题答题卡：1 23 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 第七次课时作业参考答案 知识整理 （一） 1. 光滑粗糙多糖类荚膜多糖类荚膜败血症无毒性2. 加热杀死的S型细菌不死亡不死亡转化因子3.R 型活细菌 R 型+S 型 R 型 DNA （二） DNA 细菌放射性同位素标记法35S 32P DNA （三） RNA 蛋白质 RNA 主要的绝大多数一、选择题1D解析： DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA并与活的R型菌混合培养， 培养基中只有 R型菌生长；从S型活细菌中提取的DNA与活的 R型菌混合，培养基中R型、 S型两种菌都生长，通过两实验的

14、对照，进一步证明DNA是遗传物质。2B解析：转化的有效性与S型细菌的DNA纯度有关，纯度越高，转化越有效。3B解析：病毒的繁殖离不开活细胞，要标记噬菌体，应先标记培养噬菌体的细菌细胞。实验中采用搅拌的手段是为了把细菌和噬菌体的蛋白质外壳分开。35S 标记蛋白质外壳，外壳没有注入细菌中，子代噬菌体中不含有35S。4A解析：在证明DNA是生物遗传物质的实验中，用35S标记的 T2 噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，在沉淀物中含有少量放射性，原因是搅拌不充分，有少量的含35S 的 T2 噬菌体还吸附在大肠杆菌上。5B 解析：本题考查噬菌体侵染细菌实验的相关知识。噬菌体侵染细菌实验离心后，上清液中主要有噬菌

15、体的蛋白质外壳，沉淀物主要为细菌。32P标记的噬菌体( 标记的是 DNA)侵染未标记的细菌后，则放射性主要在沉淀物中；未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，则放射性主要在沉淀物中；用15N标记噬菌体， 可以标记其蛋白质外壳，也可以标记其DNA ，因此， 侵染未标记的细菌后，上清液和沉淀物中均可能有放射性；用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌，则放射性主要在沉淀物中。6B解析：噬菌体侵染细菌的过程，进入细菌的是DNA ，蛋白质外壳留在外面。由于DNA中含有3H、15N、32P，子代噬菌体的DNA有一部分来自标记的噬菌体，所以可在子代噬菌体 DNA分子中检测到3H、15N、32P。7C解析： 细胞生物

16、 ( 包括真核和原核生物) 的遗传物质是DNA ，细胞核和细胞质中的遗传物质也是 DNA ，流感病毒的遗传物质是RNA 。8D 解析：由题干可获取的主要信息有：家禽体细胞被32P 标记， H5N1病毒寄生后也被32P标记；家禽体细胞被35S标记， H5N1病毒寄生后也被35S标记。解答本题可先根据图解明确标记元素所标记的化合物，及病毒的结构特点和侵染过程，然后作出选择。 病毒侵染细胞时，蛋白质外壳留在外面，只有核酸注入细胞，由图可知，病毒先在含32P的宿主细胞 1 中培养 ( 其 RNA被32P 标记 ) ，然后转移到含35S的宿主细胞2 中培养。病毒复制自身的遗传物质所用的原料有宿主细胞的3

17、1P(不具放射性 ) ，也有自身核酸( 含32P)，故子代病毒的核酸大多含31P，少数含32P； 病毒合成蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞2 的，故全被35S标记。9D 解析：杂交病毒丙的遗传物质来自乙病毒，因此子代病毒的蛋白质外壳和核酸都与乙病毒相同。10. A解析：噬菌体侵入寄主后，利用寄主菌的原料（氨基酸和核苷酸），合成噬菌体的蛋白质、 DNA ，所以 A 对；子代噬菌体是以噬菌体的DNA为模板来复制的，B错；噬菌体消耗细菌细胞内的物质，导致细菌死亡，C错误；噬菌体没有细胞结构，不能以二分裂方式增殖，而是在寄主菌体内合成各个部件后，组装，释放，使细菌裂解，D错11B 12D解析： 2、3

18、、 4 三个试管内的R 型细菌因为没有S 型细菌的DNA ，所以都不会发生转化。 1 号试管因为有S型细菌的DNA ，所以会使R型细菌发生转化，但是发生转化的R型细菌只是一部分，故试管内仍然有R型细菌的存在。13A解析： DNA的基本单位是脱氧核苷酸，32P标记的部位是磷酸基，脱氧核糖和含氮碱基不含 P；35S标记蛋白质中的R基，即部位。14 B解析：噬菌体侵染细菌时注入的是DNA ， 在 细菌细胞内以亲代噬菌体的DNA为模板，以细菌的脱氧核苷酸和氨基酸为原料，合成组装形成子代噬菌体。15B解析：当 T2噬菌体侵染大肠杆菌时，噬菌体的DNA全部注入到大肠杆菌细胞内，而T2 噬菌体的蛋白质外壳则

19、留在外面，T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌体内后，利用大肠杆菌的组成成分来合成子代噬菌体的DNA和蛋白质。 因此， 子代噬菌体 (T2) 的 DNA中既含有自身标记的元素32P，又含有大肠杆菌的31P，由于噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌体内，所以子代噬菌体的蛋白质只含有大肠杆菌的标记元素35S。二、非选择题16 （1）31P 32P n 2 (或32P 31P 2 n) （2）0 n-2 2 （3）32S 噬菌体侵染细菌时，蛋白质没有进入细菌内35S 子代噬菌体的蛋白质外壳是以细菌内35S标记的氨基酸为原料合成的解析：由于细菌细胞中核苷酸含31P，而噬菌体核酸中含32P，细菌氨基酸含35S ，噬菌体蛋白质含32S，噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳留在外面，只有DNA侵入，合成子代噬菌体所需的原料均来自寄主细胞，因此，每个噬菌体侵染细菌所形成的子代噬菌体的DNA中，只有 2 个含亲代噬菌体的DNA模板链， 其余均为31P,而蛋白质外壳应全是由细菌提供的原料构建的，即全是35S。17(1) 大肠杆菌；不含有(2) 没有侵入大肠杆菌；培养液中从大肠杆菌体内释放出来(3) 用32P标记的脱氧核苷酸在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间后再接种T2噬菌体，继续进行培养DNA(4) 不能， H元素在 DNA 和蛋白质中都含有。(5) 不能