内容正文:
第三章 遗传的分子基础
第一节 核酸是遗传物质
知能目标
素养目标
1.概述肺炎链球菌的转化实验
2.概述噬菌体侵染细菌的过程并进行实验分析
3.简述烟草花叶病毒的感染和重建实验
4.概述多数生物的遗传物质是DNA,有些病毒的遗传物质是RNA
1.通过肺炎链球菌的转化实验,感悟实验的严密性和逻辑的严谨性
2.通过噬菌体侵染细菌的实验分析,尝试寻找证据解释现象,学会运用证据解释现象的科学思维方法
3.通过寻找核酸是遗传物质的证据,认同模型是进行科学研究的重要方法
(见学生用书P56)
知识点一 染色体的组成和功能
染色体
知识点二 DNA是遗传物质的直接证据——肺炎链球菌转化实验
1.S型菌和R型菌
2.格里菲思的活体肺炎链球菌转化实验
过程与
结果
A.无毒的R型活菌小鼠小鼠__不死亡__
B.有毒的S型活菌小鼠小鼠__死亡__
C.小鼠小鼠__不死亡__
D.
结论
S型菌中的“转化因子”进入R型菌体内,引起R型菌稳定的遗传变异
3.艾弗里的离体细菌转化实验
(1)设计思路:从活的S型菌中抽提__DNA__、__蛋白质__和荚膜物质,用__离心__的方法将它们分别分离,再分别与活的R型菌混合,放入培养液中进行悬浮培养。
(2)实验过程
(3)实验结论:只有__DNA__组分能够把R型菌转化为S型菌,并且__DNA纯度__越高,转化效率就越高。
小思考:(1)S型菌和R型菌的判断依据是细菌表面的情况吗?
(2)为了进一步研究遗传因子,离体肺炎链球菌转化实验的最核心实验思路是什么?
【答案】(1)否,R型和S型细菌判断的依据不是细菌表面的情况,而是依据由一个细菌细胞增殖而成的菌落表面的光滑程度。
(2)核心思路是将组成S型菌的各种物质分离开来分别进行实验,观察结果。
知识点三 DNA是遗传物质的直接证据——噬菌体侵染细菌的实验
1.实验材料:T2噬菌体是一种专门寄生在__细菌__体内的病毒,它的头部和尾部的外壳是由__蛋白质__构成的,在头部内含有一个__DNA__分子。
2.实验方法:__同位素标记__法和离心法。
3.实验过程
(1)标记细菌
(2)标记噬菌体
(3)标记的噬菌体侵染未标记的细菌
①代表混合培养:目的是让标记的噬菌体__侵染细菌__。
②代表搅拌:目的是使细菌外的噬菌体__与细菌分离__。
③代表离心:目的是__检测悬浮液和沉淀物中__的放射性同位素。
4.实验结论:DNA分子在亲子代之间具有__连续性__,是__遗传物质__。
小思考:(1)噬菌体的DNA复制及蛋白质合成过程中,是由谁提供模板、原料、酶、能量、场所的?
(2)两个实验分组中,为什么要分别用35S和32P标记噬菌体?为什么不能用14C或18O或3H进行标记?
【答案】(1)只有模板是由亲代噬菌体提供的,所需要的原料、酶、能量、场所等均由细菌提供。
(2)蛋白质的元素组成主要有C、H、O、N、S,DNA的元素组成有C、H、O、N、P,它们特有的元素分别是S和P,所以可以用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,用不同的放射性同位素标记噬菌体,可以探究是何种成分侵染大肠杆菌。而噬菌体的蛋白质和DNA中都含有C、H、O、N元素,若用14C或18O或3H进行标记,无法区分是哪种成分侵染大肠杆菌。
知识点四 有些病毒的遗传物质是RNA
1.烟草花叶病毒的组成成分:__RNA__和__蛋白质__。
2.烟草花叶病毒对烟草叶片细胞的感染实验
项目
实验处理
感染
对象
实验现象
实验
过程
分别提
取烟草
花叶
病毒
蛋白质
烟草
不出现病斑
RNA
烟草
出现病斑
RNA+
RNA酶
烟草
__不出现__病斑
结论
__RNA__是烟草花叶病毒的遗传物质,__蛋白质__不是
3.病毒重建实验及其对烟草叶片细胞的感染
(1)实验过程及现象
(2)实验结果分析与结论
重组病毒所繁殖的子代病毒类型取决于提供__RNA__的株系,而不是提供蛋白质的株系。
4.人类探索的结论:由于绝大多数生物的遗传物质是__DNA__,少数病毒的遗传物质是__RNA__,所以DNA是__主要的__遗传物质。
探本思辨
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)DNA是遗传物质,遗传物质是DNA。( × )
(2)染色体是生物体的遗传物质,DNA也是生物体的遗传物质。( × )
(3)绝大多数生物的遗传物质是DNA。( √ )
(4)在噬菌体侵染大肠杆菌的实验中用32P和35S 同时标记噬菌体,然后进行实验和检测。( × )
(5)S型肺炎链球菌由于菌体外有多糖类荚膜,呈现出光滑特点。( × )
(6)豌豆的遗传物质主要是DNA。( × )
(7)可用含32P的培养基培养T2噬菌体