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1、1第第 1 1 节节 DNADNA 是主要是主要的遗传物质的遗传物质学习目标学习目标 复习肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验过程。 预习探究预习探究 一、对遗传物质的早期推测 1、20 世纪 20 年代,大多数科学家认为 是生物体的遗传物质,原因是氨基酸多种 多样的, 可能蕴含着遗传信息。 2 2、20 世纪 30 年代,人们认识到 DNA 的基本组成单位是 ,它的化学组成包 括 、 和 ;它有 种,由 决定。 二、DNA 是遗传物质的实验证据(直接证据) 关键思路:设法将 和 等物质分开,单独地直接地去观察它们的作用。 1.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
2、养细菌用小鼠(体内)用培养基(体外)实验原则R 型细菌与 S 型细菌的毒性对照S 型细菌各成分作用的相互对照实验结果加热杀死的 S 型细菌能使 R 型细菌S 型细菌S 型细菌的 DNA 使 R 型细菌S 型细菌实验结论两实验联系1.所用材料相同。都是 R 型和 S 型肺炎双球菌2.体内转化实验是基础,仅说明 S 型细菌体内有“转化因子” ,体外转化实验进一步证明“转化因子”是 DNA3.两实验都遵循 和 原则2、噬菌体侵染细菌的实验 1)实验方法 。 标记结果如下表:噬菌体细菌子代噬菌体DNA32P31P32P、31P蛋白质35S32S32S2)侵染实验结果及分析分组结果结果 分析含32P 噬
3、菌体细菌上清液中几乎无32P,32P 主要分布在宿主细胞内对比实验(相互对照)含35S 噬菌体细菌宿主细胞内无35S,35S 主要分布在上清液中3)与肺炎双球菌转化实验的比较 2相同点均把 分开,单独处理,观察它们各自的作 用 a但两类实验中 分开的方式不同都遵循了对照原则都能证明 ,都不能证明 DNA 是主要的遗传物质艾弗里实验直接分离:分离 S 型细菌的 DNA、多糖、蛋白质等,分别与R 型菌混合培养不同点方法不同噬菌体侵染细菌实验同位素标记法:分别标记 DNA 和蛋白质的特征元素(32P 和35S)三、RNA 是遗传物质的实验证据 1.过程及结果2.结论: 也是遗传物质。 四、生物的遗传
4、物质 1.原核和真核细胞遗传物质都是_,病毒的遗传物质是_。 2.绝大多数生物的遗传物质是 ,少数病毒的遗传物质是 ,_ _是主 要 的遗传物质。(即只有在 DNA 不存在的情况下,RNA 才是遗传物质)。 课堂探究课堂探究 一、肺炎双球菌的转化实验 1说出两个转化实验的相同点和联系。2.加热杀死的 S 型细菌中的蛋白质和 DNA 是否都永久丧失了活性?3.肺炎双球菌转化的实质是什么?二、噬菌体侵染细菌的实验过程 1.用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上沉淀物中不含放射性,但实际上含有少量放射性的原因是什么?2.用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中含有较高放射性的原因是什么?3当
5、堂达标当堂达标 1.1928 年,英国细菌学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验: 第一组第二组第三组第四组 实验 处理注射活的 R 型菌注射活的 S 型菌注射加热杀 死的 S 型菌注射活的 R 型菌与加 热杀死的 S 型菌实验 结果小鼠 不死亡小鼠死亡,从小鼠 体内分离到 S 型活 细菌小鼠不死亡小鼠死亡,从小鼠体 内分离到 S 型活细菌下列关于此实验的分析不正确的是( ) A.实验的关键现象是第四组小鼠死亡并分离到 S 型活细菌 B.对第四组实验的分析必须是以第一三组的实验为参照 C.本实验说明 R 型肺炎双球菌发生了某种类型的转化 D.本实验结论为“DNA 是使 R 型菌转化为 S 型
6、菌的转化因子” 2.艾弗里将 S 型细菌的 DNA 加入到培养了 R 型肺炎双球菌的培养基中,得到了 S 型肺炎双 球菌,有关叙述中正确的是( ) A.R 型细菌转化成 S 型细菌,说明这种变异是定向的 B.R 型细菌转化为 S 型细菌属于基因重组 C.该实验不能证明肺炎双球菌的遗传物质是 DNA D.将 S 型细菌的 DNA 注射到小鼠体内也能产生 S 型细菌 3.如果用15N、32P、35S 标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌 体的组成结构成分中,能够找到的 放射性元素为( ) A.可在外壳中找到15N 和35SB.可在 DNA 中找到15N 和32PC.可在外壳中找到15ND.
7、可在 DNA 中找到15N、32P 和35S4.用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌,经培养、搅拌、离心、检测,上清液的放射性占10%,沉淀物的放射性占 90%。上清液带有放射性的原因可能是( ) A.离心时间过长,上清液中析出较重的大肠杆 菌 B.搅拌不充分,吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离 C.噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体 D.32P 标记了噬菌体蛋白质外壳,离心后存在于上清液中 5.肺炎双球菌转化实验中,将加热杀死的 S 型细菌与 R 型活细菌混合后,注射到小鼠体内, 在小鼠体内 S 型活细菌和 R 型活细菌含量变化情况如图所示。下列有关格里菲思肺炎双球 菌转化实
8、验的叙述中,不正确的是( )A.若将活的 R 型细菌单独注入到小鼠体内,菌体将不能存活 B.加热杀死的 S 型细菌在 R 型活细菌的转化下被激活并在小鼠体内繁殖 C.曲线 bc 段上升,与 S 型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关 D.加热杀死的 R 型细菌不能使 S 型细菌转化为 R 型细菌 6.1952 年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和 DNA 在侵染细菌过程中 的功能,搅拌离心后的实 验数据如图所示,下列说法不正确的是( )4A.图中被侵染细菌的存活率基本保持在 100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明细菌 未裂解 B.通过用含有放射性同位素35S 和32P
9、 的培养基分别培养噬菌体,再用标记的噬菌体侵染细菌,从而追踪在侵染过程中蛋白质和 DNA 的变化 C.细胞外的32P 含量有 30%,原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌,或者是侵染时间过长部分子代噬菌体从细菌中释放出来 D.本实验证明噬菌体传递和复制遗传特性的过程中 DNA 起着重要作用 7.如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程,由此可以判断( )A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和 RNA B.TMV 的蛋白质不能进入烟草细胞中 C.侵入烟草细胞的 RNA 进行了逆转录过程 D.RNA 是 TMV 的主要遗传物质 8. 在生命科学发展过程中,证明 DNA 是
10、遗传物质的实验是( )孟德尔的豌豆杂交实验 摩尔根的果蝇杂交实验 肺炎双球菌转化实验 T2噬菌体侵染大肠杆菌 实验 DNA 的 X 光衍射实验A. B. C. D.9.艾弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎双球菌进行实验,结果如表所示。由表可知( )实验组号接种菌型加入 S 型细菌的物质培养皿长菌情况R 型蛋白质R 型R 型荚膜多糖R 型R 型DNAR 型、S 型R 型DNA(经 DNA 酶处理)R 型A.不能证明 S 型细菌的蛋白质不是转化因子B.说明 S 型细菌的荚膜多糖有酶活性C.和说明 S 型细菌的 DNA 是转化因子D.说明 DNA 是主要的遗传物质10.下面是兴趣小组为探究某种流感病
11、毒的遗传物质是 DNA 还是 RNA 设计的实验步骤,请 将其补充完整。 (1)实验目的:略。 (2)材料用具:显微注射器,该流感病毒的核酸提取液,猪胚胎干细胞,DNA 水解酶和 RNA 水解酶等。 (3)实验步骤: 第一步:把该流感病毒核酸提取液分成相同的 A、B、C 三组,5_。第二步:取等量的猪胚胎干细胞分成三组, 用显微注射技术分别把 A、B、C 三组处理过的 核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。 第三步:将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一 段时间,然后从培养好的猪 胚胎干细胞中抽取样品,检测是否有该流感病毒产生。 (4)请预测结果及结论: _;_。若 A、B、C 三组均出现该流感病毒,则该流感病毒的遗传物质既不是 DNA 也不是 RNA。