2023-2024学年人教版必修二DNA是主要的遗传物质学案.docx

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1、第3章disnzhang基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质课标内容（1）了解“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。（2）掌握肺炎链球菌体内和体外转化实验的过程和结论。（3）掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结论。（4）理解DNA是主要遗传物质的结论。自主梳理-知识点1肺炎链球菌的转化实验1 .对遗传物质的早期推测2。世纪2（）年代2。世纪30年代（1）氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息；（2）没有发现其他生物大分子与其类似的结构特点（I）DNA是由许多脱氧核音酸聚合而成的生物大分子.并旦脱氧核甘酸有工种，每一种有一个特定的截基；（2）对DNA的结构没有清晰的了解蛋白质是生物体的

2、遗传物质意识到DNA的重要性,但认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位凰现学现用你认为遗传物质应具备哪些条件？提示：（1）能够储存大量的遗传信息。（2）可以准确地复制，可以传递给下一代。（3）可以控制生物的性状。（4）结构比较稳定。2 .肺炎链球菌的类型项目S型细菌R型细菌菌落表面光滑表面粗糙菌体有多糖类的荚膜O没有多糖类的荚膜有无致病性直无3 .格里菲思的肺炎链球菌转化实验结合教材，分析格里菲思的体内转化实验，回答下列问题：,、注射2X*Qs存活R型2鸳一一死亡鬻鬣S型S型、注射鸳一。S型加热致死存活I加热死ZtS黑c甯UJ卬死亡而、品R型R型实验对比说明R型细菌无毒，S型细菌有毒。(2)实

3、验对比说明加热致死的S型细菌无毒。(3)实验对比说明加热致死的S型细菌能使部分R型细菌转化为S型细菌。(4)综合以上实验得出的结论是加热致死的S型细菌中含有一种转化因子，能使R型细菌转化为S型细菌。4.艾弗里的体外转化实验(1)实验过程及结果破碎加热致死的S型细菌堂陵壁S型细菌的胞提取物)小法理酶处理不加酶蛋白酹RNA酶酯醐DNA酣*分别加褊R型活菌的培养。中)R型细菌R型血菌R菌R9细菌R+fS型细菌S型细菌S型细菌S型细菌(2)实验结论DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。知识点2噬菌体侵染细菌的实验1 .实验者赫尔希和蔡斯O2 .实验方法放射性同位素标记技术。3 .实验材料T2噬菌体

4、和大肠杆菌。(1)噬菌体的结构及生活方式ADNA:含P(填特征元素)生活方式:野生在大肠杆菌体内 不能周培条基立法珞系4,B外壳:蛋白质,含S(填特征元素)(2)T2噬菌体的增殖合成T2噬菌体的DNA的模板：进入大肠杆菌体内的T2噬菌体的遗传物质。合成T2噬菌体的DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核存酸。合成T2噬菌体的蛋白质的原料：大肠杆菌的氨基酸；场所：大肠杆菌的核糖住。4 .实验过程然爆嬉一含山大肠忏菌舞黑:一含丑的大肠杆菌T2噬赭体+含含S的T2嗥曲体IS的大肠杆菌j!鬻气:辑一含P的T2噬菌体叩的大肠杆菌标记大肠杆菌J-标idT2噬菌体4已标记的唯菌体侵染未标吧的大肠杆菌I含S的噬

5、搅拌后上清液放射性高.菌体+细菌k沉淀物放射性很低含P的噬搅件后上消液放射性低.I菌体+细菌离心沉淀物放射性很应5 .实验结果及结论亲代噬菌体寄主细胞内有无放射性子代噬菌体有无放射性实验结论32P标i己DNA直直DNA是噬菌35S标记蛋白质无无体的遗传物质6 .实验分析(I)T2噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳留在外面。(2)子代T2噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA来遗传的。知识点3DNA是主要的遗传物质1 .RNA是遗传物质的证据(1)实验材料烟草花叶病毒(由RNA和蛋白质组成)和烟草。(2)实验过程及结果感病 烟草提一取蛋白质一表现:烟草正常分别接种烟草花 叶病毒表

6、现:烟草感 染病必(3)实验结果分析与结论烟草花叶病毒的RNA控制其遗传性状,RNA是它的遗传物质。2.DNA是主要的遗传物质(1)生物类型与遗传物质的种类(连线)遗传物质落DNA11 RNA生物类型)真核生物原核生物病毒代发生物.噬菌体 _ 烟草花叶病毒 大肠杆虾q 杨树/金丝猴/(2)因为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。Bl自查自纠(I)R型细菌的菌体无荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑。(X)提示：R型细菌的菌体没有多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面粗糙，无致病性。(2)高温处理过的S型细菌的蛋白质因变性而不能与双缩版试剂发生紫色反应。()提示：蛋白质高

7、温变性的原因是空间结构遭到破坏，肽键依然存在，而双缩服试剂与蛋白质发生紫色反应的实质是与肽键反应。(3)格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。(X)提示：格里菲思没有证明DNA是遗传物质，只证明了加热致死的S型细菌中含有某种转化因子。(4)艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入R型细菌的培养基上，最后生存的细菌绝大多数是S型细菌。(X)提示：艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入R型细菌的培养基上，最后生存的细菌中含S型细菌，但大多数仍为R型细菌。(5)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。()(6)烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物

8、质都是RNAo(X)提示：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DNAo(7)艾弗里的实验过程中利用了“减法原理”。(J)合作探究一、肺炎链球菌转化实验【情境探疑】格里菲思和艾弗里等人的实验，均以肺炎链球菌为实验材料，使人们对遗传物质的认识有了巨大的进步。格里菲思的肺炎链球菌转化实验能说明DNA是遗传物质吗？提示：不能。该实验所用的实验材料是活的细菌或杀死的细菌，实验中没有单独地、直接地观察DNA的作用，因此不能说明DNA是遗传物质，只能说明加热致死的S型细菌中有一种转化因子能使R型细菌转化为S型细菌。(2)

9、R型细菌能转化为S型细菌，原因是什么？提示：S型细菌体内存在转化因子，促使R型细菌转化成S型细菌。(3)艾弗里实验的设计思路是什么？利用了什么原理？提示：在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，利用了减法原理。M归纳提升肺炎链球菌转化实验中的注意事项(1)在加热致死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)R型细菌转化成S型细菌的原因是S型细菌的DNA进入了R型细菌体内，与R型细菌的DNA发生了重组。(3)肺炎链球菌的体内转化实验仅说明加热致死的S型细菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明了转化因子是DNAo

10、(4)在肺炎链球菌的转化实验中，当同时含有R型活细菌和S型细菌的DNA时，只有一部分R型细菌转化成S型细菌，因为转化率不能达到100%,所以会同时出现R型细菌和S型细菌。【典例应用】例1某科学家模拟肺炎链球菌的转化实验，如下图所示，下列相关叙述正确的是()活菌J三一鼠X存活鼠丫死亡.嗯活菌2蛆鼠W死亡死菌2也匚鼠Z存活A.活菌1是有荚膜的R型细菌，活菌2是无荚膜的S型细菌B.由实验结果可知，活菌2或死菌2都能使小鼠死亡C.从鼠Y血液中分离出的活菌2可能是由活菌1转化而来的D.在鼠W的血液中能分离出活菌1和活菌2答案C解析活菌1是无英膜的R型细菌，活菌2是有英膜的S型细菌，A错误；由实验结果可知

11、，活菌2能使小鼠死亡，而死菌2不能使小鼠死亡，B错误；从鼠Y血液中分离出的活菌2一部分是由活菌1转化而来的，一部分是由活菌2分裂形成的，C正确；在鼠W的血液中只能分离出活菌2,D错误。例2艾弗里和他的同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，结果如下表，从表可知()实验组接种菌型加入S型细菌的物质培养基长菌情况R型蛋白质R型R型荚膜多糖R型R型DNAR型、S型R型DNA(经DNA酶处理)R型A.不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子B.说明S型细菌的荚膜多糖有转化活性C.说明DNA是主要的遗传物质D.和说明S型细菌的DNA是转化因子答案D解析在含有R型细菌的培养基中加入S型细菌的蛋白质，R型细菌没有转

12、化成S型细菌，说明S型细菌的蛋白质不是转化因子，A错误；实验的结果只有R型细菌，说明S型细菌的英膜多糖不能使R型细菌发生转化，B错误；说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，C错误；和形成对照，说明S型细菌的DNA是转化因子，D正确。二、噬菌体侵染细菌实验【情境探疑】1 .如图为T2噬菌体的结构示意图，请分析回答下列问题：头部M-PNA蛋白质尾部jJLLW(1)选取T2噬菌体作为实验材料，有何优点？提示：T2噬菌体只含有DNA和蛋白质，且DNA和蛋白质能自然完全分离，实验结果更可靠。怎样才能让T2噬菌体的蛋白质和DNA被相应的同位素标记？提示：先用含放射性同位素的培养基培养大肠

13、杆菌，得到带有标记的大肠杆菌；再用带有标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，分别使其蛋白质和DNA带上标记。2 .如图为赫尔希和蔡斯进行的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验过程，请分析回答下列问题：上清液yy放沙性被S标被,不标记的 汜的噬噬菌体与细 菌体 菌混合搅拌器离心后沉淀物放 射性很低被P标被呼标记的搅拌器离心后沉淀物放记的噬噬菌体与细射性很高菌体菌混合能否用32P和35S同时标记T2噬菌体？能否用14C替代32P和35S标记T2噬菌体？提示：不能，这样会导致无法区分蛋白质和DNA的作用。蛋白质和DNA中都含有C元素，用14(：标记无法区分蛋白质和DNA。实验中搅拌和离心的目的是什么？提示：搅拌的目的

14、是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。(3)用32p标记的噬菌体侵染细菌，上清液中有少量放射性的原因是什么？提示：保温时间过短，部分T2噬菌体没有侵染到大肠杆菌体内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；保温时间过长，部分T2噬菌体在大肠杆菌体内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。(4)用35S标记的噬菌体侵染细菌，沉淀物中有少量放射性的原因是什么？提示：由于搅拌不充分，有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中。归纳提升1 .噬菌体侵染细菌实验的误差分析(32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌：保温时间过短一部分噬菌体还未侵染大肠杆菌f离心后未侵染大肠杆菌的噬菌体分布在上清液中f32p标记的一组上清液中放射性也较高。保温时间过长一T2噬菌体在大肠杆菌内大量繁殖f大肠杆菌裂解，释放出子代T2噬菌体一离心后T2噬菌体将分布在上清液中一32p标记的一组上清液中放射性也较高。搅拌后离心，使吸附在大肠杆菌表面的T2噬菌体蛋白质外壳与大