内容正文:
第一节 核酸是遗传物质
课程内容标准
核心素养对接
概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上。
1.掌握肺炎链球菌体内和离体转化实验的过程和结论;掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结论,体验探究生物遗传物质的实验思路。(科学探究)
2.分析比较本节三大实验的实验方法和实验结论。(科学思维)
3.查阅相关资料,深入理解“烟草花叶病毒的感染实验”,理解DNA是主要遗传物质的结论。(科学思维)
4.感悟科学技术在生命科学探索过程中的作用。(社会责任)
[对应学生用书P57]
1.结构:由DNA、蛋白质和少量RNA组成,其中蛋白质又分为组蛋白和非组蛋白。
2.功能:是遗传物质的载体。
1.肺炎链球菌转化实验
(1) 肺炎链球菌的类型
(2)肺炎链球菌转化实验的两个阶段
①格里菲思的活体转化实验
②艾弗里的离体转化实验
2.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:放射性同位素标记法。
(3)实验过程
(4)实验结果及结论
亲代噬菌体
寄主细胞内
子代噬菌体
实验结论
32P标记DNA
有
有
DNA是
遗传物质
35S标记蛋白质
无
无
1.烟草花叶病毒的感染与重建实验
(1)烟草花叶病毒的蛋白质侵染烟草→烟草不感染病毒。
(2)烟草花叶病毒的RNA侵染烟草→烟草感染病毒。
(3)烟草花叶病毒的RNA+RNA酶侵染烟草→烟草不感染病毒。
(4)TMV A型RNA,TMV B型蛋白质→重建病毒侵染烟草→A型后代。
(5)TMV A型蛋白质,TMV B型RNA→重建病毒侵染烟草→B型后代。
2.结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
1.判正误
(1)高温处理过的S型菌的蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应。(×)
提示 蛋白质高温变性的原因是空间结构遭到破坏,肽键依然存在,而双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应的实质是与肽键反应。
(2)格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。(×)
提示 格里菲思没有证明DNA是遗传物质,只证明了加热杀死的S型菌中含有某种“转化因子”。
(3)艾弗里实验中S型菌的DNA加入R型菌的培养基上,最后生存的细菌都是S型菌。(×)
提示 艾弗里实验中S型菌的DNA+R型菌的培养基上生存的细菌不都是S型菌,大多数仍为R型菌。
(4)T2噬菌体由蛋白质和DNA组成,P存在于DNA中,S几乎全部存在于蛋白质中。(√)
(5)烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA。(×)
提示 烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,而不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA,有些病毒的遗传物质是DNA。
2.微思考
(1)已知在80~100 ℃的温度范围内,蛋白质将失去活性,DNA的结构也会被破坏,但当温度降低到55 ℃左右时,DNA的结构会恢复,但蛋白质却不能恢复。由此我们可以推断:在格里菲思的实验中,加热杀死的S型菌中的“转化因子”应该是哪种物质?
提示 是DNA。
(2)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,因为若用32P和35S同时标记噬菌体,则上清液和沉淀物中均会具有放射性,无法判断遗传物质的成分。
(3)人、T2噬菌体、烟草花叶病毒及大肠杆菌的遗传物质分别是什么?
提示 分别是DNA、DNA、RNA、DNA。
[对应学生用书P59]
任务驱动一 肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲思的活体内转化实验
(1)第一组和第二组实验对照能得到什么结论?
提示 R型菌无毒性,S型菌有毒性。
(2)第二组和第三组实验对照能得到什么结论?
提示 加热能使S型菌失去毒性。
(3)从第四组的死亡小鼠中能分离出两种细菌吗?
提示 从死亡小鼠中分离出S型菌和R型菌。
(4)四组实验中哪一组发生了菌转化?对比之后,你能否得出DNA就是转化因子(遗传物质)的结论?
提示 第四组。不能,只能得出“S型菌含有能让R型菌发生转化的‘转化因子’”。
(5)格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,R型菌与加热后杀死的S型菌混合注射到小鼠体内后,从死亡小鼠中是否只分离出S型菌?
提示 不是,分离出S型菌和R型菌,且R型菌数量较多。
2.艾弗里的离体转化实验
(1)哪一组发生了R型菌的转化?该培养基中哪种菌更多?发生转化的原因是什么?
提示 第一组。R型菌。R型菌得到了S型菌的遗传物质。
(2)在艾弗里第一组(S型菌DNA和R型菌混合培养)实验中,所有R型菌全部都转化为S型菌吗?
提示 没有。大多数后代是R型细菌,因转化效率很低,只有少数R型菌转化为S型细菌。
(3)艾弗里实验第三组,设计了R型菌与S型菌DNA加