生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第一節(jié) 探索遺傳物質(zhì)的過程 第1課時 蘇教版必修2

《生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第一節(jié) 探索遺傳物質(zhì)的過程 第1課時 蘇教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第一節(jié) 探索遺傳物質(zhì)的過程 第1課時 蘇教版必修2（45頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第1課時肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗、噬菌體侵染細菌的實驗 第四章第一節(jié)探索遺傳物質(zhì)的過程學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.結(jié)合教材，闡明肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的過程及結(jié)論。2.結(jié)合教材，闡明肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗的過程及結(jié)論。3.結(jié)合教材，闡明噬菌體侵染細菌的實驗。重難點擊1.肺炎雙球菌體內(nèi)、體外轉(zhuǎn)化實驗的比較。2.噬菌體侵染細菌的實驗過程及誤差分析。課堂導(dǎo)入從圖中我們可以看出，親屬之間在某些方面上具有一定的相似性，這就是我們平常所說的遺傳。其實，早在公元前3世紀，呂氏春秋中就記載著“夫種麥而得麥，種稷而得稷，人不怪也?！币簿褪俏覀兂Ｕf的“種瓜得瓜，種豆得豆?！闭巧锏倪z傳特性，才使生物界的物種能夠保持相對穩(wěn)定。那么

2、生物之間的這種相似性是由什么物質(zhì)控制，并在親子代之間連續(xù)傳遞的呢？本節(jié)課我們就一起學(xué)習(xí)生物的遺傳物質(zhì)。一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗當(dāng)堂檢測二、噬菌體侵染細菌的實驗內(nèi)容索引一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗基礎(chǔ)梳理1.肺炎雙球菌類型肺炎雙球菌類型 種類項目 S型細菌R型細菌菌落表面_表面_菌體有無毒性_光滑粗糙有無2.體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗格里菲思的實驗格里菲思的實驗(1)實驗過程及現(xiàn)象存活死亡S型活細菌存活死亡S型活細菌(2)結(jié)論加熱殺死的S型細菌中含有某種，將R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌。這種性狀的轉(zhuǎn)化是可以 的。遺傳物質(zhì)遺傳3.體外轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗艾弗里的轉(zhuǎn)化實驗艾弗里的轉(zhuǎn)化實驗(1)實驗結(jié)果及現(xiàn)象

3、(2)結(jié)論： 是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。R型細菌S型細菌DNA格里菲思將加熱殺死的S型細菌與R型活細菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，并從死亡小鼠體內(nèi)分離到了活的S型菌，請分析：1.已知在80100 溫度范圍內(nèi)，蛋白質(zhì)將失去活性，DNA的結(jié)構(gòu)也會被破壞，但當(dāng)溫度降低到55 左右時，DNA的結(jié)構(gòu)會恢復(fù)，但蛋白質(zhì)卻不能恢復(fù)。由此我們可以推斷：在格里菲思的實驗中，加熱殺死的S型細菌中的“轉(zhuǎn)化因子”應(yīng)該是哪種物質(zhì)？_。問題探究答案DNA答案答案R型細菌被小鼠的免疫系統(tǒng)所殺滅。(1)從免疫學(xué)角度解釋曲線ab段下降的原因是什么？答案答案加熱殺死的S型細菌的DNA將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌。(2

4、)S型活細菌是怎樣產(chǎn)生的？答案2.研究表明，小鼠體內(nèi)的兩種細菌含量變化如圖所示：答案答案有毒的S型細菌在小鼠體內(nèi)增殖，導(dǎo)致小鼠的免疫力降低，R型細菌、S型細菌數(shù)量都增加。(3)S型細菌是有毒性的，據(jù)此推測曲線bc段上升的原因是什么？答案知識知識整合整合加熱殺死的S型細菌和R型活細菌一起注射到小鼠體內(nèi)時， 開始時R型細菌被小鼠的免疫系統(tǒng)所殺滅，數(shù)量下降，隨著S型細菌的DNA將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌， S型活細菌逐漸增多，毒性導(dǎo)致小鼠的免疫力降低，R型細菌、S型細菌數(shù)量都增加。拓展應(yīng)用1.格里菲思用肺炎雙球菌在小鼠身上進行了著名的轉(zhuǎn)化實驗，關(guān)于此實驗的結(jié)論不正確的是A.說明了肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)

5、是DNAB.說明了R型活細菌在一定條件下能夠轉(zhuǎn)化為S型細菌C.說明了R型活細菌是無毒性的D.說明了加熱殺死的S型細菌是無毒性的答案解析解析格里菲思實驗只證明了S型細菌能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，并沒有證明DNA是遺傳物質(zhì)。解析2.艾弗里及其同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗，結(jié)果如表所示。由表可知答案解析實驗組號 接種菌型 加入S型細菌的物質(zhì)培養(yǎng)皿長菌情況R蛋白質(zhì)R型R莢膜多糖R型RDNAR型、S型RDNA(經(jīng)DNA酶處理)R型A.不能證明S型細菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子B.說明S型細菌的莢膜多糖有酶活性C.和說明S型細菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子D.說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)解析解析第組實驗說明蛋白質(zhì)和莢膜多

6、糖與R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌無關(guān)，A、B項錯誤。第組實驗說明DNA與R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌有關(guān)。第組實驗說明DNA被水解后的產(chǎn)物不能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，C項正確。只能說明DNA是遺傳物質(zhì)，而不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D項錯誤。易錯提醒易錯提醒肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的幾個易錯點肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的幾個易錯點(1)轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型細菌都被轉(zhuǎn)化成S型細菌，而只是小部分R型細菌被轉(zhuǎn)化成S型細菌。(2)加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的降低又逐漸恢復(fù)活性。(3)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗結(jié)論是S型細菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，沒有證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA，體外

7、轉(zhuǎn)化實驗進一步證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA。二、噬菌體侵染細菌的實驗基礎(chǔ)梳理1.實驗者實驗者： 。2.實驗方法實驗方法： 。3.實驗材料實驗材料(1)T2噬菌體蛋白質(zhì)DNA赫爾希和蔡斯放射性同位素標(biāo)記法結(jié)構(gòu)(如圖)：頭部和尾部的外殼都是由_構(gòu)成的，頭部內(nèi)含有 。蛋白質(zhì)DNA特點：營 生活，在宿主細胞外 (有、沒有)獨立代謝能力。生活史：T2噬菌體侵染大腸桿菌后，會在 的作用下，利用 體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分，進行大量增殖。當(dāng)噬菌體增殖到一定數(shù)量后，大腸桿菌 ，釋放出子代的噬菌體。(2)大腸桿菌：單細胞 核生物。 寄生沒有自身遺傳物質(zhì)大腸桿菌裂解原4.實驗過程實驗過程(1)標(biāo)記T2噬菌體大腸桿

8、菌噬菌體噬菌體大腸桿菌(2)侵染細菌高低低高5.實驗分析實驗分析(1)T2噬菌體侵染細菌時， 進入到細菌的細胞中，而_留在外面。(2)子代T2噬菌體的各種性狀是通過 來遺傳的。6.實驗結(jié)論實驗結(jié)論： 才是真正的遺傳物質(zhì)。DNA蛋白質(zhì)外殼親代的DNADNA問題探究答案答案噬菌體營寄生生活，不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。結(jié)合上述實驗過程分析：1.標(biāo)記噬菌體時，為什么不能直接用含35S和32P的普通培養(yǎng)基來培養(yǎng)T2噬菌體？答案答案不能，因為DNA和蛋白質(zhì)都含C和O；不能用32P和35S同時標(biāo)記噬菌體。2.能否用14C和18O標(biāo)記噬菌體？能否用32P和35S同時標(biāo)記噬菌體？答案答案答案目的是使吸附在細菌

9、上的噬菌體與細菌分離。3.實驗中攪拌的目的是什么？答案答案答案離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的噬菌體顆粒，離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。4.實驗中離心的目的是什么？離心管的上清液和沉淀物中分別是什么？答案答案攪拌不充分，有少量35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中。5.用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌時，發(fā)現(xiàn)沉淀物中放射性也較高，可能是什么原因造成的？答案答案(1)保溫時間過短，部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中。(2)保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出子代，經(jīng)離心后分布于上清液中。6.用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌時，發(fā)現(xiàn)

10、上清液中放射性也較高，可能是什么原因造成的？答案知識知識整合整合噬菌體營寄生生活，不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體；攪拌是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，經(jīng)過離心，噬菌體顆粒進入上清液中，大腸桿菌留在沉淀物中；如果攪拌不充分，有少量35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細菌表面，會隨細菌離心到沉淀物中。保溫時間要適當(dāng)，時間過短，部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，時間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出子代，經(jīng)離心后分布于上清液中。拓展應(yīng)用3.為證明蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì)，赫爾希和蔡斯做了“T2噬菌體侵染大腸桿菌”的實驗(T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌體內(nèi))。下圖中親代噬

11、菌體已用32P標(biāo)記，A、C中的方框代表大腸桿菌。下列關(guān)于本實驗及病毒、細菌的敘述正確的是A.圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，其內(nèi)的營養(yǎng)成分中要 加入32P標(biāo)記的無機鹽B.若要達到實驗?zāi)康模€要再設(shè)計一組用35S標(biāo)記噬菌體的實驗，兩組相 互對照C.噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律，而大腸桿菌的遺傳遵循基因分離 定律D.若本組實驗B(上清液)中出現(xiàn)放射性，則不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 答案解析解析解析由題干信息可知，圖中親代噬菌體已用32P標(biāo)記，則錐形瓶中培養(yǎng)液內(nèi)的營養(yǎng)成分應(yīng)無放射性標(biāo)記；要證明DNA是遺傳物質(zhì)，還應(yīng)設(shè)計一組用35S標(biāo)記噬菌體的實驗，二者為相互對照實驗；大腸桿菌是原核生物，其

12、遺傳不遵循基因分離定律；若本組實驗B(上清液)中出現(xiàn)放射性，可能是實驗時間較長，大腸桿菌裂解導(dǎo)致的，也可能是部分噬菌體的DNA未侵入大腸桿菌，經(jīng)攪拌、離心到上清液中。4.如果用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染大腸桿菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)中，能夠找到的標(biāo)記元素為A.在外殼中找到15N和35SB.在DNA中找到15N和32PC.在外殼中找到15ND.在DNA中找到15N、32P和35S答案解析解析解析用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體，15N標(biāo)記了噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，32P標(biāo)記了噬菌體的DNA，35S標(biāo)記了噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細菌過程中蛋白質(zhì)外殼留在

13、細菌外面，DNA進入細菌內(nèi)部，在細菌中以噬菌體DNA為模板，利用細菌的原料合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，由于DNA復(fù)制，故在子代噬菌體中能找到15N和32P標(biāo)記的DNA，不能找到35S和15N標(biāo)記的蛋白質(zhì)。方法鏈接方法鏈接“二看法二看法”判斷子代噬菌體標(biāo)記情況判斷子代噬菌體標(biāo)記情況課堂小結(jié)體內(nèi)體外DNADNA當(dāng)堂檢測1.1928年，格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，成功地表明了A.已加熱殺死的S型細菌中，DNA已經(jīng)失去活性而蛋白質(zhì)仍具有活性B.DNA是遺傳物質(zhì)C.已加熱殺死的S型細菌中，含有促使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)D.DNA是主要的遺傳物質(zhì)23451答案解析解析格里菲思并沒有提出遺

14、傳物質(zhì)的本質(zhì)。解析2.在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，在培養(yǎng)有R型細菌的1、2、3、4四支試管中，依次加入從S型活細菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)仍然有R型細菌的是答案23415解析A.3和4 B.1、3和4C.2、3和4 D.1、2、3和423415解析解析2、3、4三支試管內(nèi)只有R型細菌，因為沒有S型細菌的DNA，所以都不會發(fā)生轉(zhuǎn)化。1號試管因為有S型細菌的DNA，所以會使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，但是發(fā)生轉(zhuǎn)化的R型細菌只是一部分，故試管內(nèi)仍然有R型細菌存在。234153.在探索遺傳物質(zhì)的過程中，赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染細菌的實驗。下列有關(guān)敘述正確的

15、是A.用32P、35S標(biāo)記同一組T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)B.該實驗的步驟是標(biāo)記、培養(yǎng)、攪拌、離心、檢測C.用含有充足有機物的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體D.該實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)答案解析23415解析解析32P、35S分別標(biāo)記不同組T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，A錯誤；該實驗先標(biāo)記噬菌體，然后用標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體，之后進行攪拌和離心，最后檢測上清液和沉淀物的放射性，B正確；T2噬菌體只能用活的細胞培養(yǎng)，不能用培養(yǎng)基培養(yǎng)，C錯誤；該實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。234154.噬菌體在繁殖過程中所利用的原料是A.細菌的核苷酸和氨基酸B.自身的

16、核苷酸和細菌的氨基酸C.自身的核苷酸和氨基酸D.自身的氨基酸和細菌的核苷酸答案解析解析噬菌體只能寄生在活的細胞中，在繁殖過程中以自己的遺傳物質(zhì)為模板，用宿主細胞的核苷酸和氨基酸作原料，進行遺傳物質(zhì)的復(fù)制和蛋白質(zhì)外殼的合成，A正確。解析5.下圖是噬菌體侵染細菌示意圖，請回答下列問題：23415答案解析(1)噬菌體侵染細菌的正確順序應(yīng)是_。BDAEC解析解析噬菌體侵染細菌的過程可以分為五個步驟：吸附：噬菌體用尾部的末端吸附在細菌表面；侵入：噬菌體通過尾軸把DNA全部注入到細菌細胞內(nèi)，蛋白質(zhì)外殼留在細胞外面不起作用；生物合成在細菌體內(nèi)，以噬菌體的DNA為模板，利用細菌的化學(xué)成分合成噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)分子；組裝：新合成的DNA和蛋白質(zhì)外殼組裝成與親代一模一樣的子代噬菌體(結(jié)構(gòu)、成分相同)； 23415釋放：子代噬菌體由于細菌的裂解而釋放出來，再去侵染其他細菌(功能相同)。由此可見，在子代噬菌體的復(fù)制過程中，只有親代的DNA參與(蛋白質(zhì)未參與)，說明親代的性狀通過DNA傳給后代，所以說DNA是遺傳物質(zhì)。23415(2)圖中D表明噬菌體侵染細菌時，留在細菌外的是_，注入細菌體內(nèi)的物質(zhì)是_。(3)圖中E表明_。(4)噬菌體侵染細菌實驗得出了_是遺傳物質(zhì)的結(jié)論。 23415答案蛋白質(zhì)外殼噬菌體DNA噬菌體復(fù)制完成(產(chǎn)生性狀完全相同的噬菌體后代)DNA