人教版必修2 第三章 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1.s型肺炎双球菌有荚膜，有毒；r型肺炎双球菌无荚膜，无毒。2在肺炎双球菌转化实验中，只有s型细菌的dna才能使r型活细菌转化为s型细菌，即转化因子是dna。3t2噬菌体由蛋白质和dna组成，s存在于蛋白质中，p几乎全部存在于dna中。4肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验都证明了dna是遗传物质。5烟草花叶病毒的遗传物质是rna。6由于绝大多数生物的遗传物质是dna，因此说dna是主要的遗传物质。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实验过程填图3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。1.判断下列说法的正误(1)s型肺炎双球菌体内的dna可使r型肺炎双球菌转化为s型菌()(2)用含35s的噬菌体侵染细菌，经离心后，可在沉淀物中发现大量的放射性物质()(3)肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染实验证明了dna是主要的遗传物质()(4)病毒的遗传物质都是rna()2在肺炎双球菌感染老鼠的实验中，下列实验结果不正确的是()a注射r型细菌后，老鼠不死亡b注射s型细菌后，老鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的s型细菌c注射r型细菌及热处理的s型细菌后，老鼠死亡，从小鼠体内只能分离出活的s型细菌d注射s型细菌及热处理的r型细菌后，老鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的s型细菌解析：选c注射r型细菌及热处理的s型细菌，s型细菌的dna使无毒的部分r型细菌转化为有毒的s型细菌，使小鼠死亡，小鼠体内既能分离出s型细菌，又能分离出r型细菌。3肺炎双球菌的转化实验证明了()a基因位于染色体上b染色体是遗传物质的主要载体cdna是遗传物质，蛋白质不是遗传物质d在不含dna的生物体内，rna就是该生物的遗传物质解析：选c肺炎双球菌的转化实验中，格里菲思实验的结论是已经被加热杀死的s型细菌中，必然含有某种促成r型细菌转化为s型细菌的活性物质(转化因子)。艾弗里的实验进一步证明了dna是遗传物质，多糖、脂质、蛋白质、dna水解产物等不是遗传物质。4t2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，进入细菌体内的是噬菌体的()a蛋白质和rnabrnacdna和蛋白质 ddna解析：选dt2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，进入细菌体内的是噬菌体的dna。5下列关于生物的遗传物质的叙述，不正确的是()a某一生物体内的遗传物质只能是dna或rnab除部分病毒外，生物的遗传物质都是dnac绝大多数生物的遗传物质是dnad细胞中dna较多，所以dna是主要的遗传物质解析：选d在生物中，只有部分病毒的遗传物质是rna，绝大多数生物的遗传物质是dna。 1肺炎双球菌体内转化实验和体外转化实验的比较项目体内转化实验体外转化实验培养细菌在小鼠体内体外培养基实验对照r型细菌与s型细菌的毒性对照s型细菌各组成成分的作用进行对照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、单一变量原则名师点拨并非所有的r型细菌都被转化由于转化受到dna的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不是所有的r型细菌都被转化成s型细菌，而只是少部分r型细菌被转化成s型细菌。2实验拓展分析(1)加热杀死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。(2)转化后形成的s型细菌的性状可以遗传下去，说明s型细菌的dna是遗传物质。思考探究1(1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，r型活细菌与加热杀死的s型细菌混合注射到小鼠体内后，从死亡小鼠中是否只分离出s型活细菌？提示：不是，分离出s型活细菌和r型活细菌，且r型活细菌数量多。(2)如果把s型细菌的dna提取出来后，直接注射到小鼠体内，能否从小鼠体内分离得到s型细菌？提示：不能，因为s型细菌的dna能使r型细菌转化为s型细菌前提是s型细菌的dna能与r型细菌的dna发生重组，直接将s型细菌的dna注入小鼠体内，dna分子会被小鼠体内的dna酶分解而失去作用，如果小鼠体内没有r型细菌，也无法转化为s型细菌。(3)请分析格里菲思的肺炎双球菌转化实验和艾弗里转化实验的关系。提示：肺炎双球菌的转化实验包括格里菲思和艾弗里的实验，其中格里菲思的实验证明了s型细菌体内含有某种转化因子，但转化因子是哪种物质并没有证明。艾弗里的实验则证明了转化因子是s型细菌体内的dna。题组冲关1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，结果发现试管内仍然有r型细菌的是()解析：选d2、3、4三支试管内只有r型细菌，因为没有s型细菌的dna，所以三支试管中的r型细菌都不会发生转化。1号试管因为有s型细菌的dna，所以会使部分r型细菌发生转化，故试管内仍然有r型细菌存在。2某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：r型细菌的dnadna酶加入s型细菌注射入小鼠s型细菌的dnadna酶加入r型细菌注射入小鼠r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s型细菌dna酶高温加热后冷却加入r型细菌的dna注射入小鼠以上4个实验中小鼠的情况依次是()a存活、存活、存活、死亡b死亡、存活、存活、存活c死亡、死亡、存活、存活 d存活、死亡、存活、死亡解析：选b含有s型细菌的会使小鼠死亡，不含有s型细菌的不会使小鼠死亡。中含有s型细菌；中的s型细菌的dna被dna酶分解掉，所以只含有r型细菌；中经高温加热后r、s型两种细菌均死亡，所以小鼠不死亡。1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。2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能自我复制思考探究2(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)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。题组冲关3生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验如下图。有关分析不正确的是()a理论上，b中不应具有放射性bb中含放射性的高低，与过程中搅拌是否充分有关cb中含有放射性，与过程中培养时间的长短有关d上述实验过程并不能证明dna是遗传物质解析：选c用35s只能标记噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳留在细菌的细胞外，而搅拌的目的是使吸附在细菌细胞外的噬菌体及蛋白质外壳与细菌分离，离心是让上清液中析出噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌，因此，搅拌越充分，蛋白质外壳与细菌分离得越彻底，b中放射性越低，如果使蛋白质外壳与细菌彻底分离，则b中不含放射性。上述实验并没有“示踪”dna在遗传中的作用，因此不能证明dna是遗传物质。b中理论上不含放射性，与过程中培养时间的长短无关。4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35sb在dna中找到15n和32pc在外壳中找到15n和32pd在dna中找到15n、32p和35s解析：选bdna中含p，蛋白质中含s，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。方法规律“二看法”判断子代噬菌体标记情况 一、选择题1格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果()a证明了dna是遗传物质b证明了rna是遗传物质c证明了蛋白质是遗传物质d没有具体证明哪一种物质是遗传物质解析：选d格里菲思实验只是肺炎双球菌转化实验中体内转化实验部分，实验的结论是被杀死的s型菌中含有“转化因子”，这种“转化因子”到底是什么，该实验并没有证明，而证明工作是由艾弗里来完成的。2一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。下列有关叙述错误的是()a最初认为遗传物质是蛋白质，是因为推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息b格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验得出“dna是遗传物质”的结论c噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力，是因为它将蛋白质与dna分开进行研究d用烟草花叶病毒等进行实验，证明了rna是该病毒的遗传物质解析：选b格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验证明s型细菌中存在一种“转化因子”，证明该“转化因子”是dna的科学家是艾弗里，他提取s型细菌的蛋白质、多糖、dna、脂质等，分别将其与r型细菌混合培养，证明了只有加入dna 时，才可以实现r型细菌的转化。3关于t2噬菌体的叙述，正确的是()at2噬菌体的核酸和蛋白质中都含s元素bt2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中crna和dna都是t2噬菌体的遗传物质dt2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖解析：选dt2噬菌体的遗传物质是dna不是rna，dna中不含s元素；t2噬菌体不能寄生在酵母菌中。4下图是科研工作者重复“肺炎双球菌转化实验”的步骤，分析有关描述，正确的是()a该实验证明起转化作用的物质是dnab1、2、3组为该实验的对照组c第4组中加热杀死的s型菌转化成了r型菌d该实验证明灭活的s型菌可以复活解析：选b该实验并未将s型菌的各成分分开研究，因此不能证明起转化作用的是s型菌的哪一种物质。第4组中加热杀死的s型菌使r型菌转化成了s型菌，而不是灭活的s型菌复活。5赫尔希和蔡斯通过t2噬菌体侵染细菌的实验证明dna是遗传物质，实验包括六个步骤：噬菌体侵染细菌用35s或32p标记噬菌体上清液和沉淀物的放射性检测离心分离子代噬菌体的放射性检测噬菌体与大肠杆菌混合培养最合理的实验步骤顺序为()abc d解析：选c该实验首先要用32p和35s分别标记t2噬菌体，然后将标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养，使噬菌体侵染细菌，保温培养一段时间后，充分搅拌，离心分离，最后对上清液和沉淀物的放射性进行检测，以此来判断dna和蛋白质在亲子代之间的传递情况。6赫尔希与蔡斯用32p标记t2噬菌体与无标记的细菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是()a32p主要集中在沉淀物中，但上清液中也不排除有少量放射性b如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低c本实验的目的是独立研究dna在遗传中的作用d本实验说明了dna在亲子代之间传递具有连续性解析：选b正常情况下，32p主要集中在沉淀物中，但上清液中也不排除有少量放射性，原因是可能有少量亲代噬菌体未侵染细菌而经离心后存在于上清液中。如果混合培养时间过长，噬菌体在细菌体内大量繁殖，造成细菌裂解，子代噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，这种情况下会使上清液的放射性增加。本实验选用的材料t2噬菌体的主要特点是dna和蛋白质本身是完全分离的，可以单独研究它们在遗传中的作用。实验结果说明在亲子代之间保持连续性的物质是dna而不是蛋白质，进一步证明了dna是遗传物质。7下列关于肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的叙述，正确的是()a都选用结构简单的生物作为实验材料，繁殖快、容易观察实验结果b格里菲思和艾弗里的肺炎双球菌转化实验都是在小鼠体内进行的c两个实验都运用了同位素示踪法d两个实验都证明了dna是主要的遗传物质解析：选a噬菌体是病毒，肺炎双球菌为原核生物，它们繁殖快，容易观察实验结果；格里菲思的肺炎双球菌转化实验是在小鼠体内进行的，而艾弗里的肺炎双球菌转化实验是在体外进行的；只有噬菌体侵染细菌的实验运用了同位素示踪法；两个实验都证明了dna是遗传物质。二、非选择题8在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。请分析以下实验并回答问题：a将一部分s型细菌加热杀死；b制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上；c将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。(如下图)制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等，并调整ph。本实验能得出的结论是s型细菌中的某种物质(转化因子)能使_。从你现有的知识分析，“r型细菌变成s型细菌”这一变异属于_，加热杀死的s型细菌中的dna仍有活性的原因可能是_。(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是dna。请利用dna酶(可降解dna)作试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进r型细菌转化成s型细菌的物质是dna”，并预测实验结果，得出实验结论。实验设计方案：第一步：从s型细菌中提取dna。第二步：制备符合要求的培养基，均分为三份，编号为a、b、c，分别作如下处理。编号abc处理不加任何提取物加入提取出的s型细菌的dna_第三步：将_分别接种到三组培养基上。第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。预测实验结果：_。得出实验结论：s型细菌的dna分子可以使r型细菌转化为s型细菌，dna结构要保持_才能完成此转化过程。解析：(1)通过对比可知，加热杀死的s型细菌与r型细菌混合在一起，可以产生活的s型细菌，说明s型细菌中有某种物质能使r型细菌转化为s型细菌。(2)只有加入s型细菌的dna，才能发生转化成s型活细菌的过程，而经过dna酶处理后的s型细菌的dna，因水解失去原有dna的作用而无法发生转化。通过对照可知，只加入r型细菌不会产生s型细菌，加入s型细菌的dna才能发生转化产生s型细菌，而加入s型细菌dna和dna酶后，不能产生s型细菌，从反面又证明使r型细菌转化为s型细菌的物质是dna。答案：(1)r型细菌转化为s型细菌基因重组dna热稳定性较高(2)加入提取出的s型细菌dna和dna酶r型细菌a、c组中未出现s型细菌，只有b组培养基中出现s型细菌完整一、选择题1已知有荚膜的肺炎双球菌可引起动物致死性肺炎，无荚膜的肺炎双球菌对动物无害。现从有荚膜的肺炎双球菌体内提取出了dna、蛋白质、多糖等物质，分别加入到培养了无荚膜肺炎双球菌的培养液中，一段时间后将培养液注射到小鼠体内，则下图中结果不正确的是()abc d解析：选d从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中，只有dna才能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，使小鼠致死。组中虽然有dna，但dna酶会使dna水解，致使无荚膜的肺炎双球菌不能转化为有荚膜的肺炎双球菌，故小鼠应表现正常。2某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，进行了以下4个实验：用未标记的噬菌体侵染35s标记的细菌；用32p标记的噬菌体侵染未标记的细菌；用未标记的噬菌体侵染3h标记的细菌；用15n标记的噬菌体侵染未标记的细菌。经过一段时间后离心，检测到以上4个实验中放射性出现的主要位置依次是()a沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液b沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液c上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液d沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液解析：选d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。、都直接对细菌进行了标记，放射性主要出现在沉淀物中；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，放射性也主要出现在沉淀物中；用15n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可以进入细菌体内，故放射性会出现在上清液和沉淀物中。3.如右图所示，甲、乙表示两种不同的植物病毒，经重组形成杂种病毒丙，丙侵染植物细胞后，在植物细胞内增殖产生的新一代病毒是()解析：选d杂种病毒丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的核酸组装而成的，核酸为遗传物质，所以子代病毒应与病毒乙相同。4在“噬菌体侵染细菌的实验”中，如果对35s标记的甲组噬菌体不进行搅拌、32p标记的乙组噬菌体保温时间过长，则最可能的实验结果是()a甲组的上清液中无放射性b甲组的沉淀物中有放射性c乙组的沉淀物中无放射性d乙组的上清液中无放射性解析：选b如果对35s标记的甲组噬菌体不进行搅拌，噬菌体的蛋白质外壳不从细菌表面脱离，则甲组沉淀物中会出现放射性；如果对32p标记的乙组噬菌体保温时间过长，子代噬菌体从细菌内释放出来，则乙组上清液会出现一定的放射性。5遗传物质的探索过程是一个漫长而曲折的过程，在此过程中，许多科学家进行了实验探究，下列相关实验分析正确的是()a格里菲斯进行的肺炎双球菌体内转化实验证明了遗传物质是dnab艾弗里进行的肺炎双球菌体外转化实验证明了dna是主要的遗传物质ct2噬菌体侵染细菌的实验中搅拌离心的时间对实验结果有较大影响dt2噬菌体侵染细菌的实验也可以用n标记蛋白质和dna解析：选c格里菲斯进行的肺炎双球菌体内转化实验没有证明遗传物质是dna，只是推测s型细菌内存在某种转化因子，能把r型细菌转化为s型细菌。艾弗里进行的肺炎双球菌体外转化实验证明了dna是遗传物质，但没有证明dna是主要的遗传物质。t2噬菌体侵染细菌的实验中搅拌离心的时间对实验结果有较大影响，离心时间过长、过短均能影响实验结果。t2噬菌体的蛋白质和dna均含有n，做t2噬菌体侵染细菌的实验时，不能用该元素标记蛋白质和dna。6用含32p和35s的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在细菌中培养9 h，经检测共产生了64个子代噬菌体，下列叙述正确的是()a32p和35s只能分别标记细菌的dna和蛋白质b子代噬菌体的dna和蛋白质一定具有放射性cdna具有放射性的子代噬菌体占1/32d噬菌体繁殖一代的时间约为1 h解析：选b磷脂也可以被32p标记；子代噬菌体的dna和蛋白质是利用细菌的原料合成的，故一定具有放射性；培养9 h产生了64个子代噬菌体，说明噬菌体繁殖了6代，故噬菌体繁殖一代的时间为1.5 h。7肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的s型菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡，无荚膜的r型菌无毒性。下图为所做的细菌转化实验。相关说法错误的是()a丙组为空白对照，实验结果为小鼠不死亡b能导致小鼠患败血症死亡的有甲、丁两组c戊组实验表明，加s型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的r型菌d丁组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传给后代解析：选d含有荚膜的肺炎双球菌是甲、乙、丁三组，煮沸处理能使有荚膜的肺炎双球菌失去毒性，所以只有甲、丁两组能导致小鼠死亡。戊组加