5DNA是主要的遗传物质教案

1第十四讲DNA是主要的遗传物质课时安排：1课时教学目标：1.总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。2.分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。3.探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。本讲重点：1.肺炎双球菌转化实验的原理和过程。2.噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。本讲难点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程。考点点拨：一、相关知识（一）基本概念DNA；肺炎双球菌、R型、S型、转化；噬菌体。（二）知识网络（三）疑难解析1.正确理解“DNA是主要的遗传物质”中“主要”的含义，将有助于全面理解生物体内的遗传物质。教材中所介绍的两个试验得出的结论是“DNA是遗传物质”，而不是“DNA是主要的遗传物质”。课题之所以成为“DNA是主要的遗传物质”，是因为：有些病毒只含RNA和蛋白质，不含有DNA，如烟草花叶病毒、禽流感病毒等，因此RNA才是这类生物的遗传物质，但对于绝大多数的生物遗传物质还是DNA，因此全面考虑：DNA是主要的遗传物质。2.经典实验回放肺炎双球菌的转化实验（一）格里菲思的转化实验实验材料：肺炎双球菌对遗传物质的早期预测肺炎双球菌的转化实验噬菌体侵染细菌的实验生物体内的遗传物质R型细菌和S型细菌的比较肺炎双球菌转化实验过程该实验结果实验说明的问题噬菌体的结构特点噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程实验结果实验说明的问题DNA是主要的遗传物质2R型细菌：菌落，菌落无，毒性。S型细菌：菌落，菌落有，毒性。实验过程：①无毒性的R型活细菌注射到鼠体内，现象是。②有毒性的S型活细菌注射到鼠体内，现象是。③加热杀死的S型细菌注射到鼠体内，现象是。④无毒性的R型活细菌与加热杀死的S细菌混合后注射到小鼠体内，现象是。思考：从第四组实验的小鼠体内提取出了有毒性的S型活细菌，这说明了什么问题？这种S型细菌的后代也是有毒性的S型细菌，这说明什么？格里菲思的结论：已加热杀死的S型细菌中必然含有某种促成这一转化的活性物质，即（二）艾弗里确定转化因子的实验你认为应该如何来确定转化因子？实验步骤：S型活细菌多糖脂类蛋白质RNADNADNA水解物分别与R型活细菌混合培养（）（）（）（）（）（）括号内填写生成的细菌类型Ｒ或Ｓ实验结论：是使Ｒ型细菌产生稳定的遗传变化的物质，也就是说，是遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验（１）.噬菌体：噬菌体是一种寄生在细菌体内的病毒，它的外壳是蛋白质，头部内含有DNA，它侵染细菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量的增殖。（2）.实验方法：。（3）.实验过程：①用放射性同位素35S标记，并用放射性同位素32P标记3②被标记的噬菌体分别侵染细菌③当噬菌体在细菌体内大量增殖时，对被标记物质进行放射性测试。（4）.结果：亲代噬菌体寄主细胞内子代噬菌体实验结论32P标记DNA35S标记蛋白质由实验结果可知，噬菌体在细菌内的增殖是在的作用下完成的。3.作为遗传物质应该具备的特点(1).能够复制，并能将复制的一份传给子代。(2).能够指导蛋白质的合成，进而控制新陈代谢及性状。(3).结构应具有相对的稳定性。(4).具有储存大量遗产信息的潜能。三考点例析[例1]在噬菌体侵染细菌的实验中，用同位素31P、32p和32S、35S分别作如下标记：噬菌体大肠杆菌DNA32p31P氨基酸32S35S结果：（1）子代噬菌体的DNA分子中含有同位素________。（2）子代噬菌体蛋白质外壳中含有同位素________。解析：考察DNA是遗传物质的证据——噬菌体侵染试验。在噬菌体侵染实验中，只有噬菌体DNA注入到细菌体内，而噬菌体蛋白质外壳则留在细菌之外。侵染到细菌体内的噬菌体，以自己的DNA为模板，以细菌体内的脱氧核苷酸为原料，复制出许多子代噬菌体DNA，这些DNA分子中，大部分含有31P，极少数含有32p。在这些DNA的指导下以细菌体内的氨基酸为原料合成噬菌体的蛋白质外壳，因此蛋白质外壳应全部有35S而没有32S。答案：（1）31P和32p（2）35S[例2]1944年，美国科学家艾弗里和他的同时，从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后将他们分解加入培养R型细菌的培养基中，结果发现加入DNA的培养基中，R型细菌转化成了S型细菌，而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，R型细菌不能发生这种转化。这一现象说明：（D）①在转化过程中，S型细菌DNA进入到了R型细菌中②DNA是转化因子③蛋白质和多糖在试验中正好起了对照作用④DNA是遗传物质A①③B②③C②③④D①②③④解析：此题考查艾弗里细菌转化试验的过程。解答此题须从以下两方面分析：（1）加近了S型细菌DNA的培养液中，R型细菌才发生转化，这说明S型细菌DNA肯定进入了R型细菌细胞中，实现了对R型细菌性状的控制，即DNA是使R型细菌发生转化的转化因子，也就遗传物质；（2）加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，不发生这种转化，正好为DNA是遗传物质的转化试验做对照，同时也说明蛋白质等物质不是遗传物质。根据以上分析：①②③④的说法均正确，应选D答案：D四自我检测1.将细菌的遗传物质彻底水解，得到的产物是（）A.脱氧核苷酸B.核糖核苷酸C.核糖、碱基和磷酸D.脱氧核糖、碱基和磷酸42.1944年，美国科学家艾弗里和他的同事，从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后将他们分别加入培养R型细菌的培养基中，结果发现加入DNA的培养基中，R型细菌转化成了S型细菌，而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，R型细菌不能发生这种转化。这一现象说明：（）①在转化过程中，S型细菌DNA进入到了R型细菌中②DNA是转化因子③蛋白质和多糖在实验中正好起了对照作用④DNA是遗传物质A.①③B.②③C.②③④D.①②③④3.噬菌体侵染细菌的实验证明（）A.RNA是遗传物质B.DNA是遗传物质C.蛋白质是遗传物质D.多糖是遗传物质4.如果用31p、32S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体组成结构中，能够找到的放射性元素为（）A.可在外壳中找到32SB.可在DNA中找到31pC.可在外壳中找到31pD.可在DNA中找到31p、32S5.噬菌体的各种性状能传递给后代是通过（）A.噬菌体的DNAB.细菌的DNAC.噬菌体的蛋白质D.细菌的核糖体6.关于病毒遗传物质的叙述，下列哪一项是正确的（）A.都是脱氧核糖核酸B.都是核糖核酸C.同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸D.有的是脱氧核糖核酸，有的是核糖核酸7.噬菌体外壳的合成场所是（）A.细菌的核糖体B.噬菌体的核糖体C.细菌的基质D.细菌的核区8.噬菌体在增殖过程中利用的原料是（）A.细菌的核苷酸和自己的氨基酸B.自己的核苷酸和细菌的氨基酸C.细菌的脱氧核苷酸和氨基酸D.自己的氨基酸和细菌的核苷酸9.用甲种病毒的RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组装成一种病毒丙，以病毒丙侵染宿主细胞，在宿主细胞中产生大量子代病毒，子代病毒具有的特征是（）A.甲种病毒的特征B.乙种病毒的特征C.丙种病毒的特征D.都不是10.下列生物中，既以DNA作为遗传物质，又具有相同代谢类型的是（）A.硝化细菌和大肠杆菌B.黑猩猩和香菇C.SARS病毒和噬菌体D.硫细菌和人蛔虫11.DNA是控制生物遗传性状的，在绿色植物的叶肉细胞内，它分布在（）A.细胞核、细胞质基质B.细胞核、内质网C.细胞核、高尔基体D.细胞核、叶绿体、线粒体12.用同位素32p标记某一噬菌体内的双链DNA分子，让其侵染大肠杆菌，一段时间后释放出100个后代，则后代中含有32p的噬菌体占总数的（）A.2%B.1%C.0.5%D.50%13.噬菌体、SARS病毒、变形虫及细菌都含有的是（）A.DNAB.RNAC.染色体D.核酸14.用a表示DNA，b表示基因，c表示脱氧核苷酸，d表示碱基。下图表示的四者关系中，正确的是（）515.在噬菌体侵染细菌的实验中，用同位素31P、32p和32S、35S分别作如下标记：噬菌体大肠杆菌DNA31P32P氨基酸35S32S结果：（1）子代噬菌体的DNA分子中含有同位素________。（2）子代噬菌体蛋白质外壳中含有同位素________。16.有人将大肠杆菌的核糖体用15N标记，并使该菌被噬菌体侵染，然后把大肠杆菌移入含有32P和35S的培养基中培养。（1）由实验得知，一旦噬菌体侵染细菌，细菌体内迅速合成一种RNA。这种RNA含32P而且其碱基能反映出噬菌体DNA的碱基比，而不是大肠杆菌DNA的碱基比，这个试验表明32P标记的RNA来自____________。（2）一部分32P标记的RNA和稍后合成的带35S标记的蛋白质，均与15N标记的核糖体连在一起，这种连接关系表明______________。（3）35S标记的蛋白质来自____________，可用于____________。（4）整个试验表明：噬菌体的遗传物质是___________，可用于_________。17.下图是烟草花叶病毒侵染烟草的实验示意图。(1)在丙组实验中观察到的现象是________________________；结论：_____________________。（2）在乙组实验中观察到的现象是________________________；结论：______________________。（3）甲组实验的目的是______________________。18.为了证明噬菌体侵染大肠杆菌时，进入细菌的是噬菌体DNA,而不是它的蛋白质外壳，cabdcadbA.bdacB.…….C.bdacD.dbca6可用两种不同的放射性同位素分别标记噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体的DNA。然后再让这两种带有不同标记的噬菌体分别去侵染未被标记的细菌，从而对此作出实验论证。据分析，噬菌体的蛋白质外壳含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多种氨基酸。现请你完成以下关键性的实验设计。（1）实验室已制备好分别含3H、14C、15N、18O、32P、35S等6种放射性同位素的微生物培养基，你将选择含___________的培养基和含___________的培养基分别用于噬菌体蛋白质外壳和噬菌体DNA的标记。（2）你用这两种培养基怎样去实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计步骤。参考答案1.D。2.D。此题考查艾弗里细菌转化实验的过程。3.B。菌体的组成成分只有DNA和蛋白质；噬菌体侵染细菌时，注入细菌体内的仅是DNA；注入后噬菌体利用细菌体内的原料，合成许多子代噬菌体。可见，子代噬菌体的合成是受DNA控制，也就是说DNA是遗传物质。4.B。31p只能标记在噬菌体的DNA分子上，32S只能标记在噬菌体的蛋白质外壳上。所以在产生的子代噬菌体结构成分中只能找到噬菌体的DNA分子中带的31p，而没有32S。5.A。6.D。根据遗传物质的不同，病毒可分为DNA病毒和RNA病毒两大类，对于每一种特定的病毒而言，只能具有其中的一种。7.A。8.C。噬菌体侵染细菌时注入的是DNA，在细菌细胞内以亲代噬菌体的DNA为模板，以细菌的脱氧核苷酸和氨基酸为原料合成、组装子代噬菌体。所以，噬菌体在增殖过程中利用的原料是细菌提供的。9.A。子代病毒的特征应该与提供遗传物质的病毒的特征相同。10.B。11.D。DNA分布的主要部位是核内染色体上，染色体是细胞核遗传中遗传物质的主要载体；DNA在细胞质中分布于叶绿体、线粒体内。叶绿体、线粒体是细胞质遗传中遗传物质的载体。12.A。被标记的噬菌体不管繁殖多少代，子代噬菌体中始终有两个是被标记的，所以占后代噬菌体总数的2%。13.D。14.。15.解析：考察DNA是遗传物质的证据——噬菌体侵染试验。在噬菌体侵染实验中，只有噬菌体DNA注入到细菌体内，而噬菌体蛋白质外壳则留在细菌之外。侵染到细菌体内的噬菌体，以自己的DNA为模板，以细菌体内的脱氧核苷酸为原料，复制出许多子代噬菌体DNA，这些DNA分子中，大部分含有32P，极少数含有31P。在这些DNA的指导下以细菌体内的氨基酸为原料合成噬菌体的蛋白质外壳，因此蛋白质外壳应全部有32S而没有35S。答案：（1）31P和32P（2）