人教版必修2 第3章 第1节　DNA是主要的遗传物质 学案.doc

第1节dna是主要的遗传物质学习目标知识概览1.掌握肺炎双球菌体内和体外转化实验的过程和结论。(重、难点)2.掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结论。(重、难点)3.理解dna是主要遗传物质的结论。自 主 预 习探 新 知一、对遗传物质的早期推测填图二、肺炎双球菌转化实验1肺炎双球菌的类型连线2肺炎双球菌转化实验的两个阶段填图(1)格里菲斯的体内转化实验(2)艾弗里的体外转化实验三、噬菌体侵染细菌的实验1噬菌体的结构与代谢填图2实验方法：放射性同位素标记法。3实验过程4实验结果及结论填表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标记蛋白质无无四、dna是主要的遗传物质1rna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。2dna是主要的遗传物质(1)连线生物类型与遗传物质的种类(2)因为绝大多数生物的遗传物质是dna，因此dna是 主要的遗传物质。基础自测1判断对错(1)有荚膜的s型肺炎双球菌有毒，无荚膜的r型肺炎双球菌无毒，所以荚膜有毒。()(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。 ()(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：(1)s型细菌会引起人或小鼠患病，荚膜与细菌致病性有关，但本身无毒。(2)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dnar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)(5)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在肺炎双球菌的转化实验中，在培养有r型细菌的1、2、3、4四支试管中，依次加入从s型活细菌中提取的dna、dna和dna酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内出现s型活细菌的是()【导学号：77782070】a3和4b1、3和4c2、3和4d1d3、4两支试管内的r型细菌因为没有s型细菌的dna，所以都不会发生转化。2号试管虽然有dna，但被dna酶分解，所以也不会发生转化。1号试管内有s型细菌的dna，所以会使r型细菌转化成s型活细菌。3在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了关于噬菌体侵染细菌实验，下列叙述正确的是()a此实验证明了dna是主要的遗传物质b用含有充足有机物的完全培养基培养t2噬菌体c用同位素 32p标记的一组实验中，放射性主要分布在试管的上清液中d细菌裂解释放的噬菌体中，可检测到 32p标记的dna，但检测不到 35s标记的蛋白质d赫尔希和蔡斯做t2噬菌体侵染细菌的实验时，分别用 32p标记dna的t2噬菌体和用 35s标记蛋白质的t2噬菌体进行侵染实验，该实验证明了dna是遗传物质。合 作 探 究攻 重 难肺炎双球菌的转化实验背景材料1格里菲思的体内转化实验思考交流11第组实验对照说明了什么？提示：r型细菌无毒性，s型细菌有毒性。2第组实验说明了什么？提示：s型细菌加热后毒性丧失。3第组实验中小鼠死亡，死亡的小鼠体内分离出了s型细菌，它是怎样产生的？提示：s型细菌中的某种物质把r型活细菌转化成为s型活细菌。4格里菲思的推论是什么？提示：加热杀死的s型细菌体内含有某种“转化因子”，能将无毒性的r型活细菌转化为有毒性的s型活细菌。背景材料2艾弗里的体外转化实验思考交流21甲、乙、丙三组实验对照说明了什么？提示：dna是转化因子，蛋白质等其他物质不是转化因子。2丁组实验的目的是什么？提示：从反面证实了dna是遗传物质，也证实了dna的分解产物不是转化因子。归纳总结_肺炎双球菌体内与体外转化实验的比较项目体内转化实验体外转化实验实验者格里菲思艾弗里及其同事细菌培养在小鼠体内体外培养基实验原则r型细菌与s型细菌的毒性对照s型细菌各成分的作用对照实验结果加热杀死的s型细菌能使r型细菌转化为s型细菌s型细菌的dna能使r型细菌转化为s型细菌实验结论s型细菌体内有“转化因子”s型细菌的dna是遗传物质巧妙构思用加热杀死的s型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用联系所用材料相同；体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸；两实验都遵循对照原则、单一变量原则易错提醒：有关肺炎双球菌转化实验的三点提醒(1)在转化实验中，使小鼠致死的是s型细菌，不是s型细菌的dna。(2)在转化实验中，只有少数的r型细菌转化为s型细菌，并非全部的r型细菌都发生转化。(3)艾弗里的实验证明了dna是遗传物质，格里菲思的实验没有证明dna是遗传物质。活学活用1在肺炎双球菌感染小鼠的实验中，下列实验结果不正确的是() 【导学号：77782071】a注射r型菌后，小鼠不死亡b注射s型菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的s型菌c注射r型菌及热处理的s型菌后，小鼠死亡，从小鼠体内只能分离出活的s型菌d注射s型菌及热处理的r型菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的s型菌c注射r型菌及热处理的s型菌，s型菌的dna使无毒的r型菌转化为有毒的s型菌，使小鼠死亡，从小鼠体内既能分离出s型菌，又能分离出r型菌。2“肺炎双球菌的转化实验”证明了dna是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质，得出这一结论的关键是()a用s型活菌和加热杀死后的s型菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照b用杀死的s型菌与无毒的r型菌混合后注射到小鼠体内，小鼠死亡c从死亡小鼠体内分离获得了s型菌d将s型菌的各种物质分离并分别加入各培养基中，培养r型菌，观察是否发生转化da项只能说明活的s型细菌有毒性，能使小鼠死亡，a错误；b项小鼠死亡的原因不清楚，b错误；c项说明小鼠死亡是由有毒性的s型菌造成的，c错误；将s型菌可能的各种因子分离并分别加入r型菌培养基中，只有加入s型细菌dna的培养基中出现了s型菌落，这说明dna是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质，d正确。噬菌体侵染细菌的实验背景材料1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，请分析。思考交流1上图中锥形瓶内的培养液是用来培养噬菌体还是大肠杆菌的？提示：大肠杆菌。2如果放射性主要分布在图中离心管的上清液中，则噬菌体被标记的应该是哪一部分？如何完成噬菌体的标记呢？提示：标记的是蛋白质外壳部分；先用含 35s的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体。3若用被 32p标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现上清液中有放射性物质存在，这些放射性物质的来源可能是什么？提示：实验中保温培养时间过短，部分噬菌体没有侵染大肠杆菌，或者保温时间过长，大肠杆菌裂解，部分噬菌体被释放出来，则上清液中也可检测到部分放射性。4如果用 15n、32p、35s同时标记噬菌体后让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体中，能够找到的放射性元素及其存在的部位分别在哪里？提示：15n、32p，dna。归纳总结 1实验思路s是蛋白质特有的元素，p几乎都存在于噬菌体dna分子中，用放射性同位素 32p和 35s分别标记噬菌体的dna和蛋白质，直接地、单独地观察它们各自的作用。2噬菌体侵染细菌的过程 3实验分析35s标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内，32p标记的dna进入了宿主细胞内。4实验结论(1)直接证明：dna是噬菌体的遗传物质。(2)间接证明：dna能够自我复制，使生物体前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性；dna能控制蛋白质的生物合成，从而控制生物体的新陈代谢和性状。(3)不能证明：dna是主要的遗传物质；蛋白质不是遗传物质。5噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析(1)用 32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。(2)用 35s标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，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。6肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较项目肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验设计思路设法将dna与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能处理方法直接分离：分离s型菌的dna、多糖、蛋白质等，分别与r型菌混合培养同位素标记法：分别用同位素35s、32p标记蛋白质和dna结论证明dna是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质说明了遗传物质可发生可遗传的变异证明dna是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质说明dna能控制蛋白质的合成说明dna能自我复制活学活用1在“噬菌体侵染细菌”的实验中，如果不对用35s标记的噬菌体的一组(甲组)进行搅拌，用 32p标记的噬菌体的一组(乙组)保温时间过长，则分别会出现什么异常结果()a甲组沉淀物中也会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强的放射性b甲组上清液中会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强的放射性c甲组沉淀物中会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强的放射性d甲组上清液中会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强的放射性a如果没有对甲组进行搅拌，则吸附在细菌表面的噬菌体外壳和细菌一起经离心进入沉淀物，导致沉淀物中放射性较强。如果对乙组保温时间过长，则感染了噬菌体的细菌会裂解，释放出其中的子代噬菌体，经搅拌、离心后会导致上清液中放射性较强。2t2噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程为：同位素标记噬菌体噬菌体侵染大肠杆菌搅拌离心检测上清液和沉淀物的放射性，下列说法正确的是()a实验中有两次培养t2噬菌体的过程，可以说明病毒的生命活动离不开细胞b噬菌体侵染的是未被标记的大肠杆菌，为保证侵染的效果可延长保温的时间c离心的目的是让t2噬菌体和大肠杆菌分离d用32p标记的一组感染实验，放射性主要分布在上清液中a噬菌体没有细胞结构，所以培养噬菌体必须先培养对应的细菌，说明病毒的生命活动离不开细胞，a正确；被放射性同位素标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，如果侵染时间太长会导致细菌内子代噬菌体释放出来，影响实验结果，b错误；离心的目的是让上清液中析出重量较轻的t2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌，c错误；用32p标记的一组感染实验，放射性主要分布在沉淀物中，d错误。dna是主要的遗传物质1.不同生物的遗传物质生物类型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实例真菌、原生生物、所有动植物细菌、蓝藻、放线菌等噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等hiv、sars病毒、烟草花叶病毒等核酸种类dna和rnadna和rnadnarna遗传物质dnadnadnarna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2.生物的遗传物质总结(1)生物的遗传物质是dna或rna，即生物的遗传物质是核酸。(2)既含有dna又含有rna的生物和只含有dna的生物，其遗传物质都是dna。(3)只含rna的病毒中，rna才作为遗传物质。(4)由于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。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)一种生物只能有一种遗传物质，在同一种生物体内，不存在“主要遗传物质”和“次要遗传物质”之分。活学活用1下列有关遗传物质的叙述，正确的是()adna是所有生物的遗传物质b酵母菌的遗传物质主要是dnac艾滋病病毒的遗传物质是dna或rnad病毒的遗传物质是dna或rnad具有细胞结构的生物的遗传物质是dna，不具有细胞结构的病毒的遗传物质是dna或rna，一种生物体内的核酸可能有两种，但遗传物质只有一种。2科学家从烟草花叶病毒(tmv)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是() 【导学号：77782072】实验实验结果编号实验过程病斑类型病斑中分离出的病毒类型aa型tmv感染植物a型a型bb型tmv感染植物b型b型c组合病毒(a型tmv的蛋白质b型tmv的rna)感染植物b型a型d组合病毒(b型tmv的蛋白质a型tmv的rna)感染植物a型a型c烟草花叶病毒是rna病毒，遗传特性是由rna决定的，实验c组合病毒的遗传物质是b型tmv的rna，所以分离出的病毒类型应该是b型。当 堂 达 标固 双 基1下列有关遗传物质的叙述错误的是()a正常情况下，同一生物的不同组织，dna结构一定相同，数量也一定相同b正常情况下，同一生物的不同组织，dna结构一定相同，数量可能不同c细胞生物的遗传物质都是dnad任何生物个体的遗传物质都只有一种a由于生物的不同组织分化程度不同，高度分化的组织不分裂，dna含量稳定，分化程度较低的组织由于细胞不断分裂，其dna含量(或数量)经常发生变化，故选项a错误、选项b正确；有细胞结构的生物既含dna，也含rna，但只有dna是遗传物质，选项c正确；无细胞结构的病毒，只含一种核酸，含哪种核酸，哪种核酸就是遗传物质，选项d正确。2下列关于肺炎双球菌体外转化实验的叙述，错误的是() 【导学号：77782073】a需对s型细菌中的物质进行分离、提纯和鉴定br型细菌转化为s型细菌后，其性状是可以遗传的cs型细菌的dna使部分r型细菌转化为s型细菌d该实验的思路是将dna和蛋白质分开，单独观察dna的作用d肺炎双球菌体外转化实验的设计思路是将dna、蛋白质及多糖等物质分开，单独观察它们的作用。3某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的t2噬菌体侵染大肠杆菌实验，进行了如下实验：用32p标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌；用未标记的噬菌体侵染35s标记的大肠杆菌；用3h标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。一段时间后进行离心，检测到放射性存在的主要部位依次是()a沉淀物、上清液、沉淀物和上清液b沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液c沉淀物、上清液、沉淀物d上清液、上清液、沉淀物和上清液b在该实验中，沉淀物的主要成分是细菌，上清液的主要成分为噬菌体外壳。用32p只能标记噬菌体的dna，在该实验中，噬菌体的dna会进入细菌体内，放射性主要出现在沉淀物中；直接标记细菌，放射性主要出现在沉淀物中；用3h可以标记噬菌体的蛋白质外壳和dna，在该实验中，噬菌体的蛋白质外壳不会进入细菌体内，而dna进入细菌体内，故放射性会出现在上清液和沉淀物中。4如图是某种高等植物病原