内容正文:
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
[学习目标]
1.了解“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。
2.掌握肺炎链球菌体内和体外转化实验的过程和结论。
3.掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结论。
4.理解DNA是主要遗传物质的结论。
[对应学生用书第57页]
一、肺炎链球菌的转化实验
1.肺炎链球菌的类型(连线)
2.格里菲思的体内转化实验
3.艾弗里的体外转化实验
二、噬菌体侵染细菌的实验
1.噬菌体的结构与代谢
2.实验方法:放射性同位素标记技术。
3.实验过程
4.实验结果与结论
亲代噬菌体
寄主细胞内
子代噬菌体
实验结论
32P标记的DNA
有放射性
有放射性
DNA是噬菌体的遗传物质
35S标记的蛋白质
无放射性
无放射性
三、DNA是主要的遗传物质
1.RNA是遗传物质的依据
(1)实验材料:烟草花叶病毒(物质组成为RNA和蛋白质)、烟草。
(2)侵染过程
(3)结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
2.不同生物的遗传物质(连线)
A—c—Ⅰ;B—d—I;B—e—Ⅰ;C—a—Ⅰ;C—b—Ⅱ。
结论: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。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。 (×)
(2)艾弗里实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡。 (×)
(3)赫尔希和蔡斯的实验证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。 (×)
(4)赫尔希和蔡斯的实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记。 (×)
(5)噬菌体侵染细菌实验中,分别用含32P、35S的培养基培养大肠杆菌来获得被标记的噬菌体。 (√)
(6)甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA。 (√)
[对应学生用书第58页]
知识点一 肺炎链球菌的转化实验
1.根据对格里菲思体内转化实验的理解,回答以下问题:
(1)格里菲思的体内转化实验有无设计对照实验?若有,则对照组和实验组分别是第几组?怎样设计的?
提示:有。对照组是第一至第三组,分别向健康小鼠体内注射R型活细菌、S型活细菌、加热致死的S型细菌。第四组是实验组,向健康小鼠体内注射R型活细菌和加热致死的S型细菌的混合液。
(2)将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合注射到小鼠体内后,从死亡小鼠中分离出的细菌有哪些?
提示:分离出的细菌少数是S型活细菌,大部分是R型活细菌。
2.根据对艾弗里体外转化实验的理解,回答以下问题:
(1)艾弗里实验的单一变量是什么?将可能作为“转化因子”的各种物质,分别进行实验的设计意图是什么?
提示:实验的单一变量是向R型细菌培养基中加入从S型细菌提取的不同物质。进行相互对照,可对实验结果进行对比分析,得出结论,同时可避免其他物质的干扰。
(2)第一组实验中,将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中,所有的R型细菌全部转化为S型细菌了吗?
提示:没有,培养基中绝大多数是R型细菌,因转化效率很低,只有少数R型细菌转化为S型细菌。
(3)艾弗里等人在S型细菌的提取物中,分别加入蛋白酶、RNA酶和酯酶,利用了酶的什么特点?分别起到了什么作用?
提示:利用了酶的专一性。分别去除S型细菌提取物中的蛋白质、RNA和脂质。
(4)实验中设计了在S型细菌的细胞提取物与R型细菌中加入DNA酶混合培养,设计该组实验的目的是什么?
提示:DNA酶将DNA水解为脱氧核苷酸,分解后的产物不能使R型细菌转化为S型细菌,说明DNA必须保持完整性,才能行使其功能。同时证明了DNA是遗传物质。
(5)R型细菌转化为S型细菌的遗传物质、原料、能量分别由哪方提供?
提示:实验转化时遗传物质来自S型细菌,原料和能量均来自R型细菌。
1.肺炎链球菌体内转化实验和体外转化实验的比较
体内转化实验
体外转化实验
培养细菌
在小鼠体内
体外培养基
实验对照
R型细菌与S型细菌的致病性对照
S型细菌各组成成分的作用进行对照
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
将某种物质用酶解法去除,直接地、单独地观察该物质在实验中所起的作用
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
联系
①所用材料相同
②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
③两实验都遵循对照原则、单一变量原则
2.肺炎链球菌转化实验中细菌数量的分析
(1)肺炎链球菌体内转化实验中,小鼠体内的S型细菌、R型细菌数量的变化情况如图所示。
(2)R型细菌数量变化曲线的解读
①ab段:将加热致死的S型细菌与R型细菌混合后注射到小鼠体内的初期,小鼠体内还没有形成大量的抵抗R型细菌的物质,故该时间段内R型细菌数量增多。