廣東省惠州市2019年高考生物總復習 3-1 DNA是主要的遺傳物質學案.doc

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第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質 【自主學習】 【學習目標】 1. 理解兩個經典實驗的過程以及對應的結論； 2. 理解各實驗所運用的科學方法； 3. 理解DNA是主要遺傳物質。 【學習重點難點】 重點 1. 兩個經典實驗的過程以及對應的結論；2.各實驗所運用的科學方法；3.DNA是主要遺傳物質。 難點 1.兩個經典實驗的過程以及對應的結論；2.各實驗所運用的科學方法；3.DNA是主要遺傳物質。 【方法引導】 仔細觀察書本的“問題探討”、“思考與討論”、“資料分析”等材料， 積極思考、交流，在討論、探究中解決問題、得出結論、鍛煉能力。 【基礎知識】 一、 基礎回顧： 1、 DNA中文名稱是_____________，組成單位是_____________，其種類有_______種；含有堿基有_____________，五碳糖是_____________。它是___________生物的遺傳物質。 2、 RNA中文名稱是_____________，組成單位是_____________，其種類有_______種；含有堿基有_____________，五碳糖是_____________。它是___________生物的遺傳物質。 3、 噬菌體、煙草花葉病毒，煙草這三種生物，堿基種類分別有______________________種，核苷酸分別有______________________種。 二、DNA是遺傳物質的實驗證據（直接證據） 關鍵思路：設法將 和 等物質分開，單獨地直接地去觀察它們的作用。 1、肺炎雙球菌的轉化實驗 （1）科學家： （體內轉化）和 （體外轉化）。 （2）實驗過程： A、格里菲思的體內轉化實驗。 思考：①注射R型活菌和加熱殺死的S型菌混合而死亡的小鼠體內存在什么類型的活細菌？ ②格里菲思的實驗是否證明了DNA是遺傳物質？ B、艾弗里的體外轉化實驗。 原理：將S型細菌的成分提取和分離，并分別與R型活菌混合培養(yǎng)，以觀察各種成分的作用。 結論： 才是使R型菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質，即 是遺傳物質， 不是遺傳物質。 思考：艾弗里的補充實驗“S型菌的DNA+DNA水解酶+R型菌→R型菌”實驗的目的是什么？ 2、噬菌體侵染細菌的實驗 A、科學家： B、實驗材料：大腸桿菌和 （它的結構是由 和 組成）。 C、實驗所采用方法： 法。 D、噬菌體侵染大腸桿菌的過程： （1）噬菌體侵染細菌的正確順序應是 　　　 　　　。 （2）噬菌體增殖時所用模板由 提供，所用原料由 提供。 【綜合提升】 一、噬菌體侵染細菌的實驗實驗處理及結果： ①蛋白質外殼用 標記的噬菌體 + 大腸桿菌 混合培養(yǎng)后攪拌并離心 上清液放射性 ，沉淀物的放射性 ②DNA用 標記的噬菌體 + 大腸桿菌 F、結論：噬菌體侵染細菌時，留在細菌外面的是 　　　，注入細菌體內的物質 　　　。 因此子代噬菌體的性狀是通過親代的 遺傳的。也就是 才是真正的遺傳物質。（是否有證明蛋白質不是遺傳物質？） 思考： ①科學家采用噬菌體做實驗材料的原因是什么？ ②實驗中為什么要采用標記P和S這兩種元素來分別標記噬菌體的DNA和蛋白質？ ③如何得到用35S標記蛋白質的噬菌體和32P標記DNA的噬菌體？ ④用32P標記實驗時，上清液中也有一定的放射性的原因可能是什么？那用35S標記實驗時，沉淀物中出現(xiàn)少量放射性的原因又是什么？ ⑤若一個32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌釋放了128個噬菌體，則含有32P的噬菌體有______個。 [歸納點撥] 1、噬菌體的生活方式是 ，由此推測它在生態(tài)系統(tǒng)中屬于 成分。 2、這兩個實驗 （填“能”或“不能”）得出DNA 是主要的遺傳物質的結論。 3、總結我們課本上出現(xiàn)的利用放射性同位素標記的知識點。 二、RNA是遺傳物質的實驗證據 1.過程及結果 2.結論： 也是遺傳物質。 三、生物的遺傳物質 1.原核和真核細胞遺傳物質都是________,病毒的遺傳物質是________________。 2.對于整個生物界而言，絕大多數生物的遺傳物質是_____________，只有少數病毒的遺傳物質是 ，所以說_____________是主要的遺傳物質。 l 【預習自測】 1．下列關于肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗證明了DNA是轉化因子 B．噬菌體侵染細菌實驗證明了噬菌體的遺傳物質是DNA C．兩個實驗的設計思路都是設法將DNA與蛋白質分開，研究各自的效應 D．用含32P的肉湯培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體能獲得DNA被標記的T2噬菌體 答案　D 2．某研究人員模擬肺炎雙球菌轉化實驗，進行了以下4個實驗： ①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠 ②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠 ③R型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠 ④S型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注射入小鼠(　　) A．存活，存活，存活，死亡 B．存活，死亡，存在，死亡 C．死亡，死亡，存活，存活 D．存活，死亡，存活，存活 答案　D 3．(2012浙江)某同學分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質和DNA重新組合為“雜合”噬菌體，然后分別感染大腸桿菌，并對子代噬菌體的表現(xiàn)型做出預測，見表。其中預測正確的是(　　) A.1、3　　　　 B．1、4 C．2、3 D．2、4 答案　B 4．在肺炎雙球菌的轉化實驗中，在培養(yǎng)有R型細菌的1、2、3、4四個試管中，依次加入從S型活細菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質、多糖，經過培養(yǎng)，檢查結果發(fā)現(xiàn)試管內仍然有R型細菌的是(　　) A．3和4 B．1、3和4 C．2、3和4 D．1、2、3和4 答案　D 5．下列生物學研究所選擇的技術和方法中，正確的是(　　) A．用含有35S標記DNA的噬菌體侵染細菌證明了DNA是遺傳物質 B．建立生物膜模型的過程說明了假說和生物膜模型的發(fā)展性 C．用標志重捕法進行某鼠種群出生率的調查 D．薩頓運用假說—演繹法，提出基因位于染色體上的假說 答案　B l 【課堂檢測】 1．在探索遺傳物質的過程中，赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染細菌的實驗。下列有關敘述正確的是(　　) A．該實驗證明了DNA是主要的遺傳物質 B．分別用含有32P的T2噬菌體和含有35S的T2噬菌體進行侵染實驗 C．用含有充足有機物的完全培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體 D．用32P標記T2噬菌體的蛋白質，用35S標記T2噬菌體的DNA 答案　B 2．(2012濰坊)生命科學研究常利用同位素標記特定的化合物，追蹤或顯示物質運行和變化過程。下列各項所選擇使用的同位素及相關結論不正確的是(　　) 選項 同位素 應用 A 35S 標記噬菌體，證明DNA是遺傳物質 B 15N 標記DNA分子，證明DNA分子半保留復制方式 C 14C 標記CO2，得知碳原子在光合作用中的轉移途徑 D 18O 標記水，證明光合作用所釋放的O2全部來自水 答案　A 3．下列有關科學家實驗室研究的敘述中，錯誤的是(　　) 實驗材料 實驗過程 實驗結果與結論 A R型和S型肺炎雙球菌 將R型活菌與S型菌的DNA與DNA水解酶混合培養(yǎng) 只生成R型菌，說明DNA被水解后，就失去遺傳效應 B 噬菌體和大腸桿菌 用含35S標記的噬菌體去感染普通的大腸桿菌，短時間保溫 離心獲得的上清液中的放射性很高，說明DNA是遺傳物質 C 煙草花葉病毒和煙草 用從煙草花葉病毒分離出的RNA侵染煙草 煙草感染出現(xiàn)病斑，說明煙草花葉病毒的RNA可能是遺傳物質 D 大腸桿菌 將已用15N標記DNA的大腸桿菌培養(yǎng)在普通(14N)培養(yǎng)基中 經三次分裂后，含 15N的DNA占DNA總數的1/4，說明DNA分子的復制方式是半保留復制 答案　B 4．(2012衡陽)下列關于“肺炎雙球菌的轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”的表述正確的是(　　) A．肺炎雙球菌的轉化實驗屬于基因工程，其變異原理是基因重組 B．兩個實驗都證明DNA是主要的遺傳物質 C．噬菌體侵染細菌的實驗攪拌離心操作前的保溫時間不宜過長 D．兩個實驗的關鍵都是通過物質分離提純技術把DNA和蛋白質分開單獨起作用 答案　C l 【當堂訓練】 1．(2013雞西聯(lián)考)原核生物、真核生物、病毒的遺傳物質依次是(　　) ①DNA ②RNA ③DNA和RNA ④DNA或RNA A．①②③ B．④④④ C．③③④ D．①①④ 答案　D 2．(2013江蘇阜寧月考)同位素標記法與噬菌體侵染細菌實驗，下列現(xiàn)象不會發(fā)生的是(　　) A. 若用32P和35S標記病毒而宿主細胞未被標記，只在子代病毒的核酸中有32P標記 B．若用32P和35S標記宿主細胞而病毒未被標記，則在子代病毒的核酸和蛋白質外殼中均有標記元素 C. 若用C、H、O、N等標記病毒而宿主細胞未被標記，則在子代病毒的核酸和蛋白質外殼中均有標記元素 D．若用C、H、O、N等標記宿主細胞而病毒未被標記，則在子代病毒的核酸和蛋白質外殼中均有標記元素 答案　C 3．如圖為用32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌(T2噬菌體專性寄生在大腸桿菌細胞內)的實驗，據圖回答下列問題： (1)根據上述實驗對下列問題進行分析：錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)____________，其內的營養(yǎng)成分中是否含32P？________。 (2)對下列可能出現(xiàn)的實驗誤差進行分析： ①測定發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培養(yǎng)時間較短，有部分噬菌體________，仍存在于________。 ②當接種噬菌體后培養(yǎng)時間過長，發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是復制增殖后的噬菌體______________________________________________________。 (3)請你設計一個給T2噬菌體標記上32P的實驗： ①配制適合培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基，在培養(yǎng)基中加入________，作為合成DNA的原料； ②____________________________________________________； ③在培養(yǎng)液中提取出所需要的T2噬菌體，其體內的________被標記上32P。 答案　(1)大腸桿菌　不含有(2)①沒有侵入大腸桿菌　培養(yǎng)液中 ②從大腸桿菌體內釋放出來(3)①用32P標記的脫氧核苷酸 ②在培養(yǎng)基中接種大腸桿菌，培養(yǎng)一段時間后再接種T2噬菌體，繼續(xù)進行培養(yǎng) ③DNA 4．在20世紀以前，大多數科學家認為蛋白質是遺傳物質，后來英國科學家格里菲思和美國科學家艾弗里先后用肺炎雙球菌的轉化實驗，以及1952年赫爾希與蔡斯利用T2噬菌體為實驗材料，運用放射性同位素標記的新技術，完成了另一個更有說服力的實驗，證明了DNA是遺傳物質。 (1)在肺炎雙球菌轉化實驗中，將R型活細菌與加熱殺死的S型細菌混合后注射，從小鼠體內分離出S型活細菌，說明S型細菌中的轉化因子使無毒的R型活細菌轉化成了有毒的S型活細菌，你認為該轉化因子是(　　) A．莢膜 B．合成莢膜的酶 C．與合成莢膜的酶有關的基因 D．整個S型細菌的DNA (2)在T2噬菌體實驗中，為什么選擇35S和32P這兩種同位素分別對蛋白質和DNA進行標記？__________________________________________。 (3)在T2噬菌體實驗中，怎樣培養(yǎng)含有放射性35S的T2噬菌體？________。 (4)分析肺炎雙球菌轉化實驗和T2噬菌體實驗，DNA作為遺傳物質應該具備________和________的特點。 答案　(1)C　(2)因為只有蛋白質分子中含有S，而P幾乎都存在于DNA分子中　(3)先用含有35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再用這種大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體　(4)能決定生物的性狀(或控制蛋白質的合成)　使前后代保持連續(xù)性(或可以自我復制) l 【課后拓展】 1、如果用15N、32P、35S標記噬菌體后，讓其侵染細菌，在產生的子代噬菌體的組成成分中，能夠找到的放射性元素為（ A ） A、可在DNA中找到15N和32P B、可在外殼中找到15N和35S C、可在DNA中找到15N和32P、35S D、可在外殼中找到15N 2、下列哪項是艾弗里及其同事研究肺炎雙球菌的方法或實驗設計思路（ D ） A、雜交實驗法 B、放射性同位素標記法 C、病毒侵染法 D、單獨直接觀察不同成分作用 3、真核生物遺傳是細胞核和細胞質共同作用的結果，控制細胞核和細胞質遺傳的物質是（ A ） A、DNA B、RNA C、DNA和RNA D、DNA或RNA 【高考模擬】4、（2007廣東生物5）格里菲思（F. Griffith）用肺炎雙球菌在小鼠身上進行了著名的轉化實驗，此實驗結果（ D ） A、證明了DNA是遺傳物 B、證明了RNA是遺傳物質 C、證明了蛋白質是遺傳物質 D、沒有具體證明哪一種物質是遺傳物質 5、（2008江蘇生物8）某研究人員模擬肺炎雙球菌轉化實驗，進行了以下4個實驗：①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠；②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠；③R型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注射入小鼠；④S型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注射入小鼠。以上4個實驗中小鼠存活的情況依次是（ D ） A、存活、存活、存活、死亡 B、存活、死亡、存活、死亡 C、死亡、死亡、存活、存活 D、存活、死亡、存活、存活