《高中生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第一節(jié) 核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù) 浙科版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第一節(jié) 核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù) 浙科版必修2（44頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三章遺傳的分子基礎(chǔ)第一節(jié)核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.概述噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，體會實驗方法與技術(shù)的多樣性。2.概述肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，感悟?qū)嶒灥膰?yán)密性和邏輯的嚴(yán)謹(jǐn)性。3.簡述煙草花葉病毒的感染和重建實驗，認(rèn)同模型法是進行科學(xué)研究的重要方法。內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)達標(biāo)檢測新知導(dǎo)學(xué)一、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗1.染色體的化學(xué)成分染色體的化學(xué)成分_RNA蛋白質(zhì)組蛋白非組蛋白2.噬菌體侵染細(xì)菌的實驗噬菌體侵染細(xì)菌的實驗(1)實驗材料：T2噬菌體。結(jié)構(gòu) 構(gòu)成的外殼 分子位于頭部內(nèi)特點：專門寄生在 體內(nèi)的病毒。DNA蛋白質(zhì)DNA細(xì)菌(2)實驗思路：用不同的放射性同位素分別標(biāo)記 和 ，直接單獨地去觀察
2、它們的作用。(3)實驗過程蛋白質(zhì)DNA含放射性物質(zhì)離心檢測幾乎不含放射性物質(zhì)含放射性物質(zhì)(4)實驗說明及結(jié)論親代噬菌體宿主細(xì)胞內(nèi)標(biāo)記元素子代噬菌體內(nèi)標(biāo)記元素實驗結(jié)論35S標(biāo)記蛋白質(zhì)_32P標(biāo)記DNA_無無有有DNA是遺傳物質(zhì)歸納總結(jié)歸納總結(jié)1.含放射性標(biāo)記的噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為病毒營專性寄生生活，故應(yīng)先培養(yǎng)細(xì)菌，再用細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體。2.該實驗不能標(biāo)記C、H、O、N這些DNA和蛋白質(zhì)共有的元素，否則無法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開。3.35S(標(biāo)記蛋白質(zhì))和32P(標(biāo)記DNA)不能同時標(biāo)記在同一噬菌體上，因為放射性檢測時只能檢測到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。4.攪拌是使吸附在細(xì)菌
3、上的噬菌體與細(xì)菌分離，經(jīng)過離心，噬菌體顆粒到了上清液中，細(xì)菌留在沉淀物中。5.上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析(1)用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液中有少量放射性的原因：保溫時間過短，部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心后分布于上清液，也會使上清液出現(xiàn)放射性。(2)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，沉淀物中也有少量放射性的原因：由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在大腸桿菌表面，隨大腸桿菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。例例1(2018杭州模擬)下列關(guān)于“T
4、2噬菌體侵染細(xì)菌實驗”的敘述錯誤的是A.用含32P的化合物培養(yǎng)大腸桿菌后，大腸桿菌中只有核酸含32PB.要用32P標(biāo)記噬菌體，可用含32P的細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體C.35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌后，不攪拌就離心所得沉淀中有放射性D.若T2噬菌體的殼體也進入細(xì)菌，則無法證明DNA是遺傳物質(zhì)答案解析解析解析細(xì)胞中含P的化合物有核酸、磷脂等，所以用含32P的化合物培養(yǎng)大腸桿菌后，大腸桿菌中不只是核酸含32P，A錯誤；T2噬菌體是一種專門寄生在細(xì)菌體內(nèi)的病毒，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，要用32P標(biāo)記噬菌體，可用含32P的細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體，B正確；35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細(xì)菌后，攪拌使蛋白質(zhì)外殼與細(xì)
5、菌分開，所以不攪拌就離心所得沉淀中有放射性，C正確；若T2噬菌體的殼體也進入細(xì)菌，則細(xì)菌中含有噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，因而無法證明DNA是遺傳物質(zhì)，D正確。例例2 如果用15N、32P、35S共同標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)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(xì)菌過程中蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外面，DNA進
6、入細(xì)菌內(nèi)部，在細(xì)菌中以噬菌體DNA為模板，利用細(xì)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)。答案解析方法點撥方法點撥“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)記情況二、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗1.肺炎雙球菌肺炎雙球菌 種類 比較項目S型菌R型菌菌落_菌體_有無毒性_光滑粗糙有莢膜無莢膜有毒性無毒性2.活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗(1)實驗過程和現(xiàn)象(2)結(jié)論：加熱殺死的S型菌有某種物質(zhì)(“轉(zhuǎn)化因子”)能使R型活菌轉(zhuǎn)化成活的 菌。死亡存活存活死亡S型不能轉(zhuǎn)化蛋白質(zhì)DNA能轉(zhuǎn)化不能轉(zhuǎn)化不
7、能轉(zhuǎn)化(3)特點：DNA純度越高，轉(zhuǎn)化效率就 。(4)實驗結(jié)論： 是遺傳物質(zhì)。3.離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗(1)實驗材料：R型菌、S型菌。(2)實驗過程及結(jié)果：越高DNA歸納總結(jié)歸納總結(jié)1.肺炎雙球菌活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗和離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗的比較和分析肺炎雙球菌活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗和離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗的比較和分析項目活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗培養(yǎng)細(xì)菌小鼠(體內(nèi))培養(yǎng)基(體外)實驗結(jié)果加熱殺死的S型菌能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌S型菌的DNA使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌實驗結(jié)論 S型菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”S型菌的DNA是遺傳物質(zhì)聯(lián)系所用材料相同，都是肺炎雙球菌(R型和S型)實驗?zāi)康亩际茄芯空l是遺傳物質(zhì)活體細(xì)菌
8、轉(zhuǎn)化實驗是基礎(chǔ)，僅說明S型菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”，離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實驗進一步證明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA兩個轉(zhuǎn)化實驗都遵循對照原則、單一變量原則2.實驗拓展分析實驗拓展分析(1)加熱殺死S型菌的過程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的恢復(fù)又逐漸恢復(fù)活性。(2)R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌的實質(zhì)是S型菌DNA與R型菌DNA實現(xiàn)重組，表現(xiàn)出S型菌的性狀。(3)轉(zhuǎn)化后形成的S型菌的性狀可以遺傳下去，說明S型菌的DNA是遺傳物質(zhì)。例例3利用兩種類型的肺炎雙球菌進行相關(guān)轉(zhuǎn)化實驗。各組肺炎雙球菌先進行如右圖所示的處理，再培養(yǎng)一段時間后注射到不同小鼠體內(nèi)。相關(guān)說法不正確的是答案解析A.通過e、f對照，能
9、說明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA而不是蛋白質(zhì)B.f組可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌C.由該實驗可證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)D.b、c、f三組中的菌均可導(dǎo)致小鼠死亡解析解析從圖示實驗過程看出，通過e、f對照，能說明“轉(zhuǎn)化因子”是DNA而不是蛋白質(zhì)；f組加入了S型菌的DNA，可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌；圖中實驗不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)；a組經(jīng)煮沸、d組和e組均為R型菌，都不能導(dǎo)致小鼠死亡，而b、c組是S型菌，f組的R型菌有一部分被轉(zhuǎn)化成了S型菌，均可使小鼠死亡。特別提醒特別提醒DNA是主要的遺傳物質(zhì)是針對整個生物界而言的。在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，由于受DNA純度等因素影響，只有少部分R型
10、菌轉(zhuǎn)化為S型菌，但這些少量的細(xì)菌可通過大量繁殖后使小鼠死亡。例例4(2017浙江4月選考)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分過程如圖所示。下列敘述正確的是A.S型肺炎雙球菌的菌落為粗糙的，R型肺炎雙球菌的菌落是光滑的B.S型菌的DNA經(jīng)加熱后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活C.從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌只有S型菌而無R型菌D.該實驗未證明R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是由S型菌的DNA引起的答案解析解析解析S型肺炎雙球菌的菌落為光滑的，R型肺炎雙球菌的菌落是粗糙的，A錯誤；S型菌的蛋白質(zhì)經(jīng)過加熱后已經(jīng)失活，但其DNA經(jīng)加熱后沒有失去活性，B錯誤；S型菌中的DNA能將部分R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，因此從病死小鼠中分
11、離得到的肺炎雙球菌有S型菌和R型菌，C錯誤；該實驗證明S型菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，能將R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，但不能證明R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是由S型菌的DNA引起的，D正確。三、煙草花葉病毒的感染和重建實驗1.煙草花葉病毒的組成成分：煙草花葉病毒的組成成分： 和 。2.實驗過程：實驗過程：(1)煙草花葉病毒的蛋白質(zhì) 煙草煙草 。(2)煙草花葉病毒的RNA 煙草煙草 。(3)煙草花葉病毒RNARNA酶 煙草煙草 。(4)TMV A蛋白質(zhì)TMV B RNA重建病毒 煙草從煙草中能分離出 后代。(5)TMV B蛋白質(zhì)TMV A RNA重建病毒 煙草從煙草中能分離出 后代。3.結(jié)論：結(jié)論：煙草花葉病毒的遺傳物
12、質(zhì)是 。RNA蛋白質(zhì)不患病患病不患病TMV BTMV ARNA歸納總結(jié)歸納總結(jié)不同生物的遺傳物質(zhì)不同生物的遺傳物質(zhì)項目細(xì)胞生物非細(xì)胞生物生物類型真核生物原核生物多數(shù)病毒少數(shù)病毒核酸種類DNA和RNADNA和RNADNARNA遺傳物質(zhì)DNADNADNARNA實例真菌、原生生物、所有動植物細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌、放線菌等噬菌體、乙肝病毒、天花病毒等HIV、SARS病毒、煙草花葉病毒等結(jié)果絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，只有少部分病毒的遺傳物質(zhì)是RNA結(jié)論DNA是主要的遺傳物質(zhì)例例5煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙葉，但二者致病病斑不同，如圖所示。下列說法中不正確的是 A.a過程表示用T
13、MV的蛋白質(zhì)外殼感染煙草，結(jié)果說明TMV的蛋白質(zhì)外殼 沒有侵染作用B.b過程表示用HRV的RNA單獨感染煙草，結(jié)果說明具有侵染作用C.c、d兩過程表示用TMV的外殼和HRV的RNA組合成的“雜種病毒”接 種煙草，結(jié)果說明該“雜種病毒”有侵染作用，表現(xiàn)病癥為煙草感染 車前草病毒的癥狀，并能從中分離出車前草病毒D.該實驗證明只有車前草病毒的RNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)外殼和煙草花 葉病毒的RNA不是遺傳物質(zhì)解析解析由于該實驗中并沒有用煙草花葉病毒的RNA侵染煙草，因此無法證明煙草花葉病毒的RNA不是遺傳物質(zhì)。答案解析例例6(2018溫州模擬)下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說法，錯誤的是A.原核生物的遺傳物質(zhì)是RN
14、AB.真核生物的遺傳物質(zhì)是DNAC.煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNAD.逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳物質(zhì)是RNA解析解析原核細(xì)胞的遺傳物質(zhì)是DNA，A錯誤；真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，B正確；煙草花葉病毒只有RNA一種核酸，其遺傳物質(zhì)是RNA，C正確；逆轉(zhuǎn)錄病毒只有RNA一種核酸，其遺傳物質(zhì)是RNA，D正確。答案解析特別提醒特別提醒對探索遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗的對探索遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗的4點總結(jié)點總結(jié)(1)核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)。(2)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物含有DNA和RNA兩種核酸，但其細(xì)胞核遺傳物質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)都是DNA。(3)病毒只含一種核酸，因此病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。(4)只有針對“所有生物”
15、時，才可稱“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”，否則，針對任何一種生物，其遺傳物質(zhì)均無“主要”之說任何生物的遺傳物質(zhì)都是“唯一”的核酸(要么為DNA，無DNA時為RNA)。學(xué)習(xí)小結(jié)離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化肺炎雙球菌噬菌體達標(biāo)檢測1.為研究噬菌體侵染細(xì)菌的詳細(xì)過程，你認(rèn)為同位素標(biāo)記的方案應(yīng)為A.用14C或3H培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細(xì)菌B.用18O或32P培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細(xì)菌C.將一組噬菌體用32P和35S標(biāo)記D.一組用32P標(biāo)記DNA，另一組用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼解析解析用32P和35S分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)外殼，35S僅存在于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼中，32P僅存在于噬菌體的DNA中，而14C、18O、3H在蛋白質(zhì)和D
16、NA中都含有，無法區(qū)分是哪一種成分發(fā)揮作用，同時用32P、35S標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA，沉淀物和上清液中都有放射性，也無法判斷是哪一種成分發(fā)揮作用。12345答案解析2.(2017嘉興一中期末)下列關(guān)于探索核酸是遺傳物質(zhì)實驗的敘述中，錯誤的是A.噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，離心后細(xì)菌主要存在于沉淀中B.肺炎雙球菌活體轉(zhuǎn)化實驗，證明了S型菌中有某種“轉(zhuǎn)化因子”C.肺炎雙球菌離體轉(zhuǎn)化實驗，證明了S型菌的DNA可使小鼠患敗血癥D.煙草花葉病毒的感染和重建實驗，證明了RNA是遺傳物質(zhì)答案解析1234512345解析解析噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中，離心后較輕的噬菌體蛋白質(zhì)外殼分布在上清液中，較重的細(xì)菌存在于沉淀中，
17、A正確；肺炎雙球菌活體轉(zhuǎn)化實驗，證明了S型菌中有某種“轉(zhuǎn)化因子”，能將R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，B正確；肺炎雙球菌離體轉(zhuǎn)化實驗，證明了S型菌的DNA可使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，S型菌可使小鼠患敗血癥死亡，C錯誤；煙草花葉病毒的感染和重建實驗，證明了RNA是遺傳物質(zhì)，D正確。3.科學(xué)家在證明遺傳物質(zhì)是DNA的實驗中，將從S型活菌中提取的DNA用DNA酶進行了處理，并將處理后的DNA與R型菌混合培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅有R型菌生長。設(shè)置本實驗步驟的目的是A.證明R型菌生長不需要DNAB.與“以S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng)”的實驗形成對照C.補充R型菌生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)D.直接證明S型菌的DNA不是促進R
18、型菌轉(zhuǎn)化的因素解析解析本實驗中真正的實驗組是S型活菌中提取的DNA與R型菌混合培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上有R型菌和S型菌共同生長；為證明DNA的作用，設(shè)置了一系列對照實驗(本題實驗即是其中之一)，以進一步證明實驗結(jié)論。答案解析123454.下列有關(guān)生物體遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是A.豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNAB.酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上C.T2噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素D.HIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸解析解析豌豆的遺傳物質(zhì)只有DNA，A錯誤；酵母菌的遺傳物質(zhì)DNA主要分布在染色體上，細(xì)胞質(zhì)中也有，B正確；T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，不含S元素，C錯誤；HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，
19、初步水解后產(chǎn)生4種核糖核苷酸，D錯誤。答案解析12345答案123455.在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實驗中，用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，在理論上，上清液中不含放射性，下層沉淀物中具有很高的放射性；而實驗的實際最終結(jié)果顯示：在離心上層液體中，也具有一定的放射性，而下層的放射性強度比理論值略低。(1)在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實驗中，采用的實驗方法是_。解析解析噬菌體侵染細(xì)菌實驗中，采用的實驗方法是同位素標(biāo)記法。解析同位素標(biāo)記法(同位素示蹤法)答案12345(2)在理論上，上清液放射性應(yīng)該為0，其原因是_。解析解析在DNA中含有P元素，蛋白質(zhì)中沒有，故32P只能進入噬菌體的DNA中。
20、在侵染過程中，由于噬菌體的DNA全部注入大腸桿菌，離心后，上清液中是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，沉淀物中是被侵染的大腸桿菌，因此理論上，上清液中沒有放射性。解析理論上講，噬菌體已將含32P的DNA全部注入大腸桿菌內(nèi)，上清液中只含噬菌體的蛋白質(zhì)外殼答案12345(3)由于實驗數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差，由此對實驗過程進行誤差分析：在實驗中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機分離，這一段時間如果過長，會使上清液的放射性含量升高，其原因是_。在實驗中，如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，將_(填“是”或“不是”)誤差的來源，理由是_。解析噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出來子代噬菌體，經(jīng)離心后分
21、布于上清液中是沒有侵入到大腸桿菌的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液具有放射性解析解析從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機分離，如果時間過長會使帶有放射性的噬菌體從大腸桿菌中釋放出來，使上清液帶有放射性；如果部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌內(nèi)，也會使上清液帶有放射性。12345答案12345(4)噬菌體侵染細(xì)菌的實驗證明了_。解析解析噬菌體侵染細(xì)菌實驗表明，在噬菌體中，親代和子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA，而不是蛋白質(zhì)，證明了DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。(5)上述實驗中，_(填“能”或“不能”)用15N來標(biāo)記噬菌體的DNA，理由是_。解析解析N元素在DNA和蛋白質(zhì)中都含有，因此不能用15N標(biāo)記DNA。解析DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)不能N元素在DNA和蛋白質(zhì)中都含有
高中生物 第三章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第一節(jié) 核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù) 浙科版必修2
