3.1DNA是主要的遗传物质导学案-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2
2025-06-05
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第1节 DNA是主要的遗传物质 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 人类探索遗传物质的历程 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.32 MB |
| 发布时间 | 2025-06-05 |
| 更新时间 | 2025-06-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52451867.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
3.1 DNA是主要的遗传物质 学案
学习目标
1.利用比较法、归纳法分析“肺炎链球菌的转化实验”的过程、原理及结论。(科学思维)
2.掌握“噬菌体侵染细菌的实验”的过程及误差分析。(科学探究)
3.利用归纳法,理解“DNA是主要的遗传物质”的含义。(生命观念)
.
新知探究
任务驱动一 肺炎链球菌的转化实验
教材梳理
1.对遗传物质的早期推测
2.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
①过程与现象
②实验推论:已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
(3)艾弗里的体外转化实验
【概念辨析】
(1)将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,一段时间后培养基中会有两种菌落。(√)
(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。(×)
(3)艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使小鼠死亡。(×)
(4)加热杀死后的S型细菌中DNA已经全部断裂,失去活性。(×)
要点探究
1.结合教材,分析格里菲思的体内转化实验,回答下列问题:
(1)实验①②对比说明____________________________。
(2)实验②③对比说明____________________________。
(3)实验②③④对比说明加热致死的S型细菌能使部分____________________。
(4)综合以上实验得出的结论是____________________________。
提示:(1)R型细菌无毒,S型细菌有毒 (2)加热致死的S型细菌无毒 (3)R型细菌转化为S型细菌 (4)加热致死的S型细菌中含有一种转化因子,能使R型细菌转化为S型细菌
2.某同学根据肺炎链球菌转化实验过程,设计如下四组实验,判断下列各组实验中小鼠的存活情况:
①S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠。
②R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠。
③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射入小鼠。
④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射入小鼠。
小鼠存活的是________,小鼠死亡的是________(均填序号)。
提示:①③④ ②
归纳总结
1.格里菲思的体内转化实验(实验一)与艾弗里的体外转化实验(实验二)的三个“不同”
2.自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
(1)
(2)
3.实验拓展分析
(1)肺炎链球菌转化实验的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,进而在R型细菌中指导合成了S型细菌的一些物质,使R型细菌转化成了S型细菌。
(2)在加热致死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活性。
(3)一般情况下,转化率很低,只有极少数R型细菌被S型细菌的DNA侵入并发生转化,培养基中(或小鼠体内)的大量S型细菌大多是由转化后的S型细菌繁殖而来的。
对应训练
1.下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述,正确的是( )
A.加热致死的S型细菌中DNA全部失去活性,且无法恢复
B.加热致死的S型细菌能使小鼠死亡
C.加入S型细菌的DNA后,只有部分R型细菌转化成了S型细菌
D.在转化过程中,加热致死的S型细菌中的DNA没有进入R型活细菌中
解析:C 加热致死的S型细菌的DNA在温度降低后仍有活性,仍能起作用,A错误;加热致死后的S型细菌不能使小鼠死亡,B错误;加入S型细菌的DNA后,只有部分R型细菌转化成了S型细菌,C正确;在转化过程中,加热致死的S型细菌中的DNA进入R型活细菌中,使R型细菌转化为S型细菌,D错误。
2.为研究使R型肺炎链球菌转化为S型的转化因子是DNA还是蛋白质,研究小组进行了下图所示的转化实验。下列有关该实验的叙述,正确的是( )
甲组 乙组
丙组
A.该实验对自变量的控制采用了加法原理
B.甲、乙两组培养基中均只有S型菌落出现
C.DNA酶处理结果显示提取物仍有转化活性
D.该实验结果表明DNA很可能是转化因子
解析:D 本实验通过加蛋白酶和DNA酶除去相应的物质,排除DNA、蛋白质的作用,为减法原理,A错误;甲组是S型细菌细胞提取物与R型细菌混合,乙组是去除蛋白质后再将S型细菌细胞提取物与R型细菌混合,两组均含有S型细菌DNA和活的R型细菌,均能发生转化,但转化率低,故甲、乙组培养基中既有S型菌落出现,也有未转化的R型菌落,B错误;丙组实验中加入DNA酶后,没有S型菌落,说明DNA的结构被破坏了,提取物没有了转化活性,若是DNA结构完整,则有S型菌落,进一步对照说明S型细菌的DNA使R型细菌发生转化,即DNA很可能是转化因子,C错误,D正确。
任务驱动二 噬菌体侵染细菌的实验
教材梳理
1.实验者:赫尔希和蔡斯。
2.实验方法:放射性同位素标记技术。
3.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌。
T2噬菌体的模式图
4.实验过程
(1)标记T2噬菌体
(2)侵染细菌
5.实验分析
(1)噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。
(2)子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。
6.实验结论:DNA才是噬菌体的遗传物质。
提醒:该实验涉及两次噬菌体的侵染。第一次侵染是未标记的噬菌体侵染已标记的大肠杆菌的过程;第二次侵染是已标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌的过程。
【概念辨析】
(1)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。(×)
(2)由于噬菌体不能独立生活,所以标记噬菌体时应先标记噬菌体的宿主细胞——大肠杆菌。(√)
(3)细菌和病毒作为实验材料,具有个体小、结构简单、繁殖快的优点。(√)
(4)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,32P标记组为实验组,35S标记组为对照组。(×)
要点探究
阅读材料P44~46“噬菌体侵染细菌的实验”思考并回答以下问题:
(1)为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌体?
提示:因为T2噬菌体营寄生生活,只有在细菌体内才能进行增殖,故应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体,而不能直接用培养基培养噬菌体。
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,发现沉淀物中也有少量放射性,可能是什么原因造成的?
提示:搅拌不充分,有少量含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。
(3)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,发现上清液中放射性也较高,可能是什么原因造成的?
提示:保温时间过短,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;保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代,经离心后分布于上清液中。
归纳总结
1.噬菌体侵染细菌的实验中上清液和沉淀物中的放射性分析
(1)含32P的噬菌体侵染大肠杆菌
(2)含35S的噬菌体侵染大肠杆菌
2.肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
(1)
(2)
3.T2噬菌体的增殖
(1)合成T2噬菌体的DNA的模板:进入大肠杆菌体内的T2噬菌体的遗传物质。
(2)合成T2噬菌体的DNA的原料:大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。
(3)合成T2噬菌体的蛋白质的原料:大肠杆菌的氨基酸;场所:大肠杆菌的核糖体。
对应训练
1.下图为“噬菌体侵染大肠杆菌”实验的部分过程示意图。图中亲代噬菌体用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌。下列叙述正确的是( )
A.用含32P的培养基直接培养噬菌体,可得到32P标记的噬菌体
B.合成T2噬菌体的DNA模板为进入细菌体内的噬菌体DNA
C.搅拌不充分,可导致离心后上清液的放射性偏高
D.要达到实验目的,只需设计一组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验
解析:B 噬菌体是一种寄生在细菌体内的病毒,没有细胞结构,只有依赖活细胞才能生活,因此不能用培养基直接培养噬菌体,若要得到32P标记的噬菌体,需先用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用获得的含32P的大肠杆菌培养噬菌体,A错误;合成T2噬菌体的DNA模板是进入大肠杆菌体内的T2噬菌体DNA,B正确;搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离,离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌,若搅拌不充分,会使部分没有与大肠杆菌分离的噬菌体在离心后随大肠杆菌一起进入沉淀物中,不会导致离心后上清液中的放射性偏高,C错误;噬菌体由蛋白质和DNA构成,35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,32P标记的是噬菌体的DNA,题述的一组实验能够证明噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞内,但是无法证明噬菌体的蛋白质是否进入大肠杆菌细胞中,因此要达到实验目的,还需设计一组用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验作为对照,D错误。
2.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后,让其侵染未标记的大肠杆菌,在产生的子代噬菌体中,能够找到的标记元素为( )
A.在外壳中找到15N和35S
B.在DNA中找到15N和32P
C.在外壳中找到15N和32P
D.在DNA中找到15N、32P和35S
解析:B 噬菌体中P几乎都存在于DNA中,S仅存在于蛋白质中,而N是DNA和蛋白质共有的元素,因此32P只标记DNA,35S只标记蛋白质,而15N可同时标记DNA和蛋白质。噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌内,利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸合成子代噬菌体的DNA和蛋白质,故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA,不能找到35S和15N标记的蛋白质,B符合题意。
[技法提炼] “二看法”判断子代噬菌体标记情况
任务驱动三 DNA是主要的遗传物质
教材梳理
1.RNA是遗传物质的实验证据
(1)烟草花叶病毒的组成
(2)侵染实验
(3)结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。2.DNA是主要的遗传物质
(1)生物类型与遗传物质的种类(连线)
(2)因为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。
【概念辨析】
(1)真核生物的遗传物质是DNA。(√)
(2)原核生物的遗传物质是RNA。(×)
(3)细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传物质是RNA。(×)
(4)艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是肺炎链球菌主要的遗传物质。(×)
要点探究
分析烟草花叶病毒和车前草病毒重建实验,烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者引起的病斑不同,如图甲。将TMV的遗传物质和蛋白质分离,并分别单独感染健康烟叶,结果如图乙。科学家将不同病毒的遗传物质与蛋白质重新组合形成“杂种病毒”,然后感染健康烟叶,如图丙。回答相关问题:
(1)图甲________(填“能”或“不能”)说明病毒的RNA能感染烟叶,理由是________。
提示:不能 因为是用完整的病毒感染烟叶,蛋白质和RNA并没有分离
(2)图乙实验结果说明了________________________。
提示:图乙过程中用TMV的蛋白质外壳感染烟叶,烟叶没有出现病斑,说明TMV的蛋白质外壳不能感染烟叶,而RNA能感染烟叶
(3)推测图丙实验结果是什么?从烟叶中分离出来的子代病毒是哪种类型?
提示:图丙表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的遗传物质组合成的“杂种病毒”感染烟叶,结果是烟叶被感染,出现b病斑。杂种病毒中含有HRV的遗传物质,故其产生的子代为HRV,从烟叶中分离出来的子代病毒为车前草病毒。
归纳总结
1.病毒重建及其对烟草叶片细胞的感染
(1)实验过程及现象
(2)结果分析与结论:重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的株系。
2.不同生物的遗传物质
细胞生物
非细胞生物
真核生物
原核生物
多数病毒
少数病毒
核酸种类
DNA和RNA
DNA和RNA
DNA
RNA
遗传物质
DNA
DNA
DNA
RNA
结果
绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少部分病毒的遗传物质是RNA
结论
DNA是主要的遗传物质
对应训练
1.如图为烟草花叶病毒对烟草叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋白酶
B.图中B型后代的组成是RNA B和蛋白A
C.该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
D.该实验证明了RNA是主要的遗传物质
解析:C 据题图分析可知,对烟草花叶病毒进行降解获得了蛋白质A、B,因此该过程不能用蛋白酶处理,A错误;图中B型后代的组成是RNA B和蛋白B,B错误;该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,C正确,D错误。
2.下列关于生物遗传物质的说法,正确的是( )
A.同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA
B.DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA
C.真核生物的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质都是RNA
D.肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质
解析:A 同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA,A正确;DNA是主要的遗传物质是指绝大多数生物的遗传物质是DNA,B错误;真核生物的遗传物质都是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA,而DNA病毒的遗传物质是DNA,C错误;肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质,但没有证明DNA是主要的遗传物质,D错误。
[易错提醒] 有关遗传物质的三点提醒
(1)并不是所有的核酸都能作为遗传物质,如细胞生物中的RNA。
(2)DNA并不是所有生物的遗传物质,如烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
(3)一种生物的遗传物质是唯一的,对某种生物不能说“主要遗传物质”。
课堂小结
课堂练习
1.格里菲思的肺炎链球菌转化实验设置了四个实验组,各组别的处理具体如下:
①给小鼠注射R型活细菌 ②给小鼠注射S型活细菌 ③给小鼠注射加热致死的S型细菌 ④给小鼠注射混合后的R型活细菌与加热致死的S型细菌
下列叙述正确的是( )
A.组别①④结果相同,组别②③结果相同
B.从组别④小鼠体内可分离出S型活细菌
C.该实验证明转化因子的本质是DNA
D.对比组别③④可说明R型活细菌使小鼠死亡
解析:B 各组别的实验结果为①小鼠不死亡,②小鼠死亡,③小鼠不死亡,④小鼠死亡,并从小鼠体内分离出S型活细菌,故组别①③结果相同,组别②④结果相同,对比组别④与③、④与①,可说明R型活细菌和加热致死的S型细菌均不具有致病性,A、D错误,B正确;组别④及其结果说明加热致死的S型细菌含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子,未涉及探索转化因子的本质,C错误。
2.某科研小组从下表①~④实验组中选择两组,完成对应处理后,将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中,模拟艾弗里的肺炎链球菌转化实验。结果显示:第一组培养基中出现R型细菌和S型细菌,第二组培养基中只有R型细菌,推测该小组选择的第一、二组实验可能分别为( )
实验组
酶处理底物
酶类
①
R型细菌的细胞提取物
DNA酶
②
S型细菌的细胞提取物
蛋白酶
③
R型细菌的细胞提取物
酯酶
④
S型细菌的细胞提取物
DNA酶
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
解析:C 经实验组①处理后的细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中,培养基中只有R型细菌;经实验组②处理后的细胞提取物仍具有转化活性,将其加入有R型活细菌的培养基中,培养基中出现R型细菌和S型细菌;经实验组③处理后的细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中,培养基中只有R型细菌;经实验组④处理后的细胞提取物失去转化活性,将其加入有R型活细菌的培养基中,培养基中只有R型细菌,C符合题意。
3.(教材P44图3-4改编)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中使用了T2噬菌体,下图为其结构示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.①和③的化学本质均为蛋白质
B.侵染大肠杆菌时仅②进入菌体
C.聚合成②的单体中包括尿嘧啶
D.用35S可以标记图中的①和③
解析:C ①和③均为T2噬菌体的外壳,两者的化学本质均为蛋白质,②为T2噬菌体的DNA,聚合成DNA的单体中不包括尿嘧啶,A正确,C错误;侵染大肠杆菌时,只有T2噬菌体的②DNA进入菌体,蛋白质外壳留在外面,B正确;该实验利用了放射性同位素标记技术,用35S标记T2噬菌体的蛋白质外壳,故用35S可以标记图中的①和③,D正确。
4.(教材P47“拓展应用”T2改编)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验与格里菲思和艾弗里的肺炎链球菌转化实验反映出了DNA作为遗传物质所具备的特点,如结构稳定等。下列能够体现DNA结构稳定这一特点的是( )
A.DNA控制子代噬菌体在大肠杆菌内合成
B.利用35S和32P可以分别标记蛋白质和DNA
C.小鼠注射S型活细菌后会因败血症死亡
D.加热致死的S型细菌能够转化R型细菌
解析:D DNA能够控制子代噬菌体在大肠杆菌内合成,体现了DNA严格复制、指导蛋白质合成的特点,A不符合题意;利用35S和32P可以分别标记蛋白质和DNA,说明蛋白质和DNA在化学组成上具有较大差异,B不符合题意;小鼠注射S型活细菌后死亡,体现了S型活细菌的致病性,C不符合题意;加热致死的S型细菌能够转化R型细菌,说明S型细菌的DNA加热后,结构未被破坏且仍具有传递遗传信息的能力,体现了DNA结构的稳定性,D符合题意。
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3.1 DNA是主要的遗传物质 学案
学习目标
1.利用比较法、归纳法分析“肺炎链球菌的转化实验”的过程、原理及结论。(科学思维)
2.掌握“噬菌体侵染细菌的实验”的过程及误差分析。(科学探究)
3.利用归纳法,理解“DNA是主要的遗传物质”的含义。(生命观念)
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新知探究
任务驱动一 肺炎链球菌的转化实验
教材梳理
1.对遗传物质的早期推测
2.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
①过程与现象
②实验推论:已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
(3)艾弗里的体外转化实验
【概念辨析】
(1)将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,一段时间后培养基中会有两种菌落。( )
(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。( )
(3)艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使小鼠死亡。( )
(4)加热杀死后的S型细菌中DNA已经全部断裂,失去活性。( )
要点探究
1.结合教材,分析格里菲思的体内转化实验,回答下列问题:
(1)实验①②对比说明____________________________。
(2)实验②③对比说明____________________________。
(3)实验②③④对比说明加热致死的S型细菌能使部分____________________。
(4)综合以上实验得出的结论是____________________________。
2.某同学根据肺炎链球菌转化实验过程,设计如下四组实验,判断下列各组实验中小鼠的存活情况:
①S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠。
②R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠。
③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射入小鼠。
④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射入小鼠。
小鼠存活的是________,小鼠死亡的是________(均填序号)。
归纳总结
1.格里菲思的体内转化实验(实验一)与艾弗里的体外转化实验(实验二)的三个“不同”
2.自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
(1)
(2)
3.实验拓展分析
(1)肺炎链球菌转化实验的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,进而在R型细菌中指导合成了S型细菌的一些物质,使R型细菌转化成了S型细菌。
(2)在加热致死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活性。
(3)一般情况下,转化率很低,只有极少数R型细菌被S型细菌的DNA侵入并发生转化,培养基中(或小鼠体内)的大量S型细菌大多是由转化后的S型细菌繁殖而来的。
对应训练
1.下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述,正确的是( )
A.加热致死的S型细菌中DNA全部失去活性,且无法恢复
B.加热致死的S型细菌能使小鼠死亡
C.加入S型细菌的DNA后,只有部分R型细菌转化成了S型细菌
D.在转化过程中,加热致死的S型细菌中的DNA没有进入R型活细菌中
2.为研究使R型肺炎链球菌转化为S型的转化因子是DNA还是蛋白质,研究小组进行了下图所示的转化实验。下列有关该实验的叙述,正确的是( )
甲组 乙组
丙组
A.该实验对自变量的控制采用了加法原理
B.甲、乙两组培养基中均只有S型菌落出现
C.DNA酶处理结果显示提取物仍有转化活性
D.该实验结果表明DNA很可能是转化因子
任务驱动二 噬菌体侵染细菌的实验
教材梳理
1.实验者:赫尔希和蔡斯。
2.实验方法:放射性同位素标记技术。
3.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌。
T2噬菌体的模式图
4.实验过程
(1)标记T2噬菌体
(2)侵染细菌
5.实验分析
(1)噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。
(2)子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。
6.实验结论:DNA才是噬菌体的遗传物质。
提醒:该实验涉及两次噬菌体的侵染。第一次侵染是未标记的噬菌体侵染已标记的大肠杆菌的过程;第二次侵染是已标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌的过程。
【概念辨析】
(1)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。( )
(2)由于噬菌体不能独立生活,所以标记噬菌体时应先标记噬菌体的宿主细胞——大肠杆菌。( )
(3)细菌和病毒作为实验材料,具有个体小、结构简单、繁殖快的优点。( )
(4)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,32P标记组为实验组,35S标记组为对照组。( )
要点探究
阅读材料P44~46“噬菌体侵染细菌的实验”思考并回答以下问题:
(1)为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌体?
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,发现沉淀物中也有少量放射性,可能是什么原因造成的?
(3)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时,发现上清液中放射性也较高,可能是什么原因造成的?
归纳总结
1.噬菌体侵染细菌的实验中上清液和沉淀物中的放射性分析
(1)含32P的噬菌体侵染大肠杆菌
(2)含35S的噬菌体侵染大肠杆菌
2.肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
(1)
(2)
3.T2噬菌体的增殖
(1)合成T2噬菌体的DNA的模板:进入大肠杆菌体内的T2噬菌体的遗传物质。
(2)合成T2噬菌体的DNA的原料:大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。
(3)合成T2噬菌体的蛋白质的原料:大肠杆菌的氨基酸;场所:大肠杆菌的核糖体。
对应训练
1.下图为“噬菌体侵染大肠杆菌”实验的部分过程示意图。图中亲代噬菌体用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌。下列叙述正确的是( )
A.用含32P的培养基直接培养噬菌体,可得到32P标记的噬菌体
B.合成T2噬菌体的DNA模板为进入细菌体内的噬菌体DNA
C.搅拌不充分,可导致离心后上清液的放射性偏高
D.要达到实验目的,只需设计一组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验
2.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后,让其侵染未标记的大肠杆菌,在产生的子代噬菌体中,能够找到的标记元素为( )
A.在外壳中找到15N和35S
B.在DNA中找到15N和32P
C.在外壳中找到15N和32P
D.在DNA中找到15N、32P和35S
任务驱动三 DNA是主要的遗传物质
教材梳理
1.RNA是遗传物质的实验证据
(1)烟草花叶病毒的组成
(2)侵染实验
(3)结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。2.DNA是主要的遗传物质
(1)生物类型与遗传物质的种类(连线)
(2)因为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。
【概念辨析】
(1)真核生物的遗传物质是DNA。( )
(2)原核生物的遗传物质是RNA。( )
(3)细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传物质是RNA。( )
(4)艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是肺炎链球菌主要的遗传物质。( )
要点探究
分析烟草花叶病毒和车前草病毒重建实验,烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者引起的病斑不同,如图甲。将TMV的遗传物质和蛋白质分离,并分别单独感染健康烟叶,结果如图乙。科学家将不同病毒的遗传物质与蛋白质重新组合形成“杂种病毒”,然后感染健康烟叶,如图丙。回答相关问题:
(1)图甲________(填“能”或“不能”)说明病毒的RNA能感染烟叶,理由是________。
(2)图乙实验结果说明了________________________。
(3)推测图丙实验结果是什么?从烟叶中分离出来的子代病毒是哪种类型?
归纳总结
1.病毒重建及其对烟草叶片细胞的感染
(1)实验过程及现象
(2)结果分析与结论:重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的株系。
2.不同生物的遗传物质
细胞生物
非细胞生物
真核生物
原核生物
多数病毒
少数病毒
核酸种类
DNA和RNA
DNA和RNA
DNA
RNA
遗传物质
DNA
DNA
DNA
RNA
结果
绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少部分病毒的遗传物质是RNA
结论
DNA是主要的遗传物质
对应训练
1.如图为烟草花叶病毒对烟草叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋白酶
B.图中B型后代的组成是RNA B和蛋白A
C.该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
D.该实验证明了RNA是主要的遗传物质
2.下列关于生物遗传物质的说法,正确的是( )
A.同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA
B.DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA
C.真核生物的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质都是RNA
D.肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质
课堂小结
课堂练习
1.格里菲思的肺炎链球菌转化实验设置了四个实验组,各组别的处理具体如下:
①给小鼠注射R型活细菌 ②给小鼠注射S型活细菌 ③给小鼠注射加热致死的S型细菌 ④给小鼠注射混合后的R型活细菌与加热致死的S型细菌
下列叙述正确的是( )
A.组别①④结果相同,组别②③结果相同
B.从组别④小鼠体内可分离出S型活细菌
C.该实验证明转化因子的本质是DNA
D.对比组别③④可说明R型活细菌使小鼠死亡
2.某科研小组从下表①~④实验组中选择两组,完成对应处理后,将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中,模拟艾弗里的肺炎链球菌转化实验。结果显示:第一组培养基中出现R型细菌和S型细菌,第二组培养基中只有R型细菌,推测该小组选择的第一、二组实验可能分别为( )
实验组
酶处理底物
酶类
①
R型细菌的细胞提取物
DNA酶
②
S型细菌的细胞提取物
蛋白酶
③
R型细菌的细胞提取物
酯酶
④
S型细菌的细胞提取物
DNA酶
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
3.(教材P44图3-4改编)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中使用了T2噬菌体,下图为其结构示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.①和③的化学本质均为蛋白质
B.侵染大肠杆菌时仅②进入菌体
C.聚合成②的单体中包括尿嘧啶
D.用35S可以标记图中的①和③
4.(教材P47“拓展应用”T2改编)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验与格里菲思和艾弗里的肺炎链球菌转化实验反映出了DNA作为遗传物质所具备的特点,如结构稳定等。下列能够体现DNA结构稳定这一特点的是( )
A.DNA控制子代噬菌体在大肠杆菌内合成
B.利用35S和32P可以分别标记蛋白质和DNA
C.小鼠注射S型活细菌后会因败血症死亡
D.加热致死的S型细菌能够转化R型细菌
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