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1、 第14課時(shí)　DNA是主要的遺傳物質(zhì)(Ⅱ) 1．肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (1)格里菲思的實(shí)驗(yàn) ①實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果 a．R型活細(xì)菌注入小鼠體內(nèi)→小鼠不死亡。 b．S型活細(xì)菌注入小鼠體內(nèi)→小鼠死亡。 c．加熱殺死后的S型細(xì)菌注入小鼠體內(nèi)→小鼠不死亡。 d．無毒性的R型細(xì)菌與加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注入小鼠體內(nèi)→小鼠死亡。 ②結(jié)果分析 a～d過程證明：加熱殺死的S型細(xì)菌中含有一種“轉(zhuǎn)化因子”，能將R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌。 (2)艾弗里的實(shí)驗(yàn) ①實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果：從S型活細(xì)菌中提取DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，分別加入R型活細(xì)菌中培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有加入DNA，R型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化為S

2、型細(xì)菌。并且DNA的純度越高，轉(zhuǎn)化就越有效。 ②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定性遺傳變化的物質(zhì)。 2．噬菌體：是感染細(xì)菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒的總稱，作為病毒的一種，噬菌體具有病毒的一些特性：個(gè)體微小；不具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)；含有一種核酸。 3．同位素標(biāo)記法：借助同位素原子具有的放射性來追蹤某種物質(zhì)運(yùn)行和變化的過程。 探究點(diǎn)一　噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 為了進(jìn)一步研究生物的遺傳物質(zhì)，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，做了利用放射性同位素標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，閱讀教材，結(jié)合材料完成下面的思考。 1．實(shí)驗(yàn)材料——T2噬菌體 (1)①結(jié)構(gòu)(如圖1)：由

3、頭部和尾部組成，頭部和尾部的外殼都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，頭部內(nèi)含有DNA。 ②特點(diǎn)：一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的細(xì)菌病毒，在宿主細(xì)胞外沒有(有、沒有)獨(dú)立代謝能力。 ③生活史(如圖2)：T2噬菌體侵染大腸桿菌后，會在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來合成自身的組成成分，進(jìn)行大量增殖。當(dāng)噬菌體增殖到一定數(shù)量后，大腸桿菌裂解，釋放出子代噬菌體。 (2)大腸桿菌：單細(xì)胞原核生物。 2．實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記法，用35S標(biāo)記一部分噬菌體的蛋白質(zhì)，用32P標(biāo)記另一部分噬菌體的DNA。 3．實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果 結(jié)合教材圖3－6完成下表： 第一步：標(biāo)記細(xì)菌 細(xì)菌＋含35S的培養(yǎng)基含3

4、2P的細(xì)菌 第二步：標(biāo)記噬菌體 噬菌體＋含35S的細(xì)菌含32P的噬菌體 第三步：噬菌體侵染細(xì)菌 含35S的噬菌體＋細(xì)菌上清液放射性很低，沉淀物放射性很高 4.實(shí)驗(yàn)分析 (1)實(shí)驗(yàn)中能否直接用含有放射性同位素的培養(yǎng)基來培養(yǎng)噬菌體呢？ 答案　不能。噬菌體是營寄生生活的，不能直接用普通培養(yǎng)基培養(yǎng)，因此必須先用含有放射性物質(zhì)的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再讓噬菌體去侵染細(xì)菌。 (2)實(shí)驗(yàn)中攪拌的目的是使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離；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侵染的大腸桿菌。 (3)實(shí)驗(yàn)中需用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)，用32P標(biāo)記DNA，不用其他元素的原因是蛋

5、白質(zhì)的組成元素是C、H、O、N，大部分含有S，DNA的組成元素為C、H、O、N、P，只有標(biāo)記S、P兩種元素才能夠分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA。 (4)結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析： 5．實(shí)驗(yàn)結(jié)論：噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA。 歸納提煉 實(shí)驗(yàn)誤差分析 (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 ①保溫時(shí)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； ②保溫時(shí)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中，也會使上清液的放射性含量升高。 (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

6、不充分，有少量35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。 活學(xué)活用 1．1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記法完成了著名的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。 (1)下圖中錐形瓶內(nèi)的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)________的。 (2)如果讓放射性同位素主要分布在圖中離心管的上清液中，則獲得該實(shí)驗(yàn)中的噬菌體的培養(yǎng)方法是________。 A．用含35S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體 B．用含32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體 C．用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體 D．用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，再用此細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體 (3)用被32P標(biāo)記的噬菌體

7、去侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌，離心后，發(fā)現(xiàn)上清液中有放射性物質(zhì)存在，這些放射性物質(zhì)的來源可能是________________________________________________ ________________________________。 探究點(diǎn)二　DNA是主要的遺傳物質(zhì) 研究表明，有些生物的遺傳物質(zhì)是RNA，如下面的煙草花葉病毒。 1．證明RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn) 1957年格勒和施拉姆做了煙草花葉病毒的重建實(shí)驗(yàn)，過程如圖： (1)煙草花葉病毒含有的核酸只有RNA，沒有DNA。 (2)如果只用煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)去感染煙草，煙草不會(會、不會)出現(xiàn)病斑，如

8、果用煙草花葉病毒的RNA去感染煙草，煙草會(會、不會)出現(xiàn)病斑。 (3)利用不同種類的蛋白質(zhì)和核酸進(jìn)行重建的雜種病毒去感染煙草(如圖)，煙草出現(xiàn)的病斑類型總是和提供RNA的病毒一致。 (4)此實(shí)驗(yàn)說明：生物體中的核酸只有RNA時(shí)，RNA是遺傳物質(zhì)。 2．綜合肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)和煙草花葉病毒侵染煙草的實(shí)驗(yàn)，我們可以得出，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 歸納提煉 生物體內(nèi)核酸的種類及遺傳物質(zhì)的判別 生物類型 所含核酸 遺傳物質(zhì) 舉例 細(xì)胞生物 真核生物 DNA和RNA DNA 酵母菌、玉米

9、、人 原核生物 細(xì)菌、藍(lán)藻 非細(xì)胞生物　 大多數(shù)病毒 僅有DNA DNA T2噬菌體 極少數(shù)病毒 僅有RNA RNA 艾滋病病毒、SARS病毒 活學(xué)活用 2．回答下列有關(guān)遺傳物質(zhì)的問題： (1)人、噬菌體、煙草花葉病毒及根瘤菌的遺傳物質(zhì)分別是________、________、________、________。 (2)下列有關(guān)遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是(　　) A．DNA是所有生物的遺傳物質(zhì) B．真核生物的DNA都以染色體為載體 C．遺傳物質(zhì)在親代與子代之間傳遞性狀 D．核酸是一切生物的遺傳物質(zhì) (3)下列哪項(xiàng)不是蠶豆細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的載體(　　) A．

10、染色體 B．葉綠體 C．線粒體 D．核糖體 1．某生物興趣小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，如圖。下列有關(guān)分析不正確的是(　　) A．理論上，b中不應(yīng)具有放射性 B．b中含放射性的高低，與②過程中攪拌是否充分有關(guān) C．若b中含有放射性，說明與①過程中培養(yǎng)時(shí)間的長短有關(guān) D．上述實(shí)驗(yàn)過程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 2．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DNA B．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 3．下列有關(guān)核酸與遺傳物質(zhì)關(guān)

11、系的敘述中，不正確的是(　　) A．DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì) B．有些生物的遺傳物質(zhì)是RNA C．在真核生物中，DNA和RNA都是遺傳物質(zhì)，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì) D．核酸是所有生物的遺傳物質(zhì)，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì) 4．在噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)中，分別用放射性同位素31P、32P和32S、35S作如下標(biāo)記： 噬菌體 大腸桿菌 DNA或脫氧核苷酸 32P 31P 蛋白質(zhì)或氨基酸 32S 35S 此實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果是子代噬菌體和親代噬菌體的外形及侵染大腸桿菌的特性均相同，請分析： (1)子代噬菌體的DNA分子中含有的上述同位素是__________

12、__________，原因是________ ________________________________________________________________。 (2)子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼中含有的上述同位素是__________________________________， 原因是________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

13、_。 (3)此實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了______________________________________________________。 知識點(diǎn)一　噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 1．下列對肺炎雙球菌和T2噬菌體的相關(guān)敘述中，正確的是(　　) A．T2噬菌體可寄生在乳酸菌體內(nèi) B．T2噬菌體頭部和尾部的外殼都由蛋白質(zhì)構(gòu)成 C．R型細(xì)菌在培養(yǎng)基上形成的菌落表面光滑 D．S型細(xì)菌可使人和小鼠患肺炎死亡 2．赫爾希和蔡斯通過T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)包括六個(gè)步驟：①噬菌體侵染細(xì)菌；②設(shè)法用35S或32P標(biāo)記噬菌體；③上清液和沉淀物的放射性檢測；④離心分離；⑤子代噬

14、菌體的放射性檢測；⑥噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)。最合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序?yàn)?　　) A．⑥①②④③⑤ B．②⑥①③④⑤ C．②⑥①④③⑤ D．②⑥①④⑤③ 3．如圖表示用同位素32P、35S分別標(biāo)記T2噬菌體的DNA和大腸桿菌的蛋白質(zhì)(氨基酸)，然后進(jìn)行“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”，侵染后產(chǎn)生的子代噬菌體(10～1 000個(gè))與母代噬菌體形態(tài)完全相同，而子代噬菌體的DNA分子和蛋白質(zhì)分子肯定不含有的標(biāo)記元素是(　　) A．31P B．32P C．32S D．35S 4．針對耐藥菌日益增多的情況，利用噬菌體作為一種新的抗菌治療手段的研究備受關(guān)注，下列有關(guān)噬菌體的敘述，正確的是(　　

15、) A．利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌體的蛋白質(zhì) B．以宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸 C．外殼抑制了宿主菌的蛋白質(zhì)合成，使該細(xì)菌死亡 D．能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖，使該細(xì)菌裂解 5. 如果用15N、32P、35S同時(shí)標(biāo)記噬菌體后讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體中，能夠找到的放射性元素及其存在的部位是(　　) A．可在外殼中找到15N和35S B．可在DNA中找到15N和32P C．可在外殼中找到15N D．可在DNA中找到15N、32P、35S 知識點(diǎn)二　DNA是主要的遺傳物質(zhì) 6．能證明RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)是(　　) A．煙草花葉病毒侵染實(shí)驗(yàn) B．噬

16、菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) C．豌豆雜交實(shí)驗(yàn) D．肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 7．某同學(xué)分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，重新組合為“雜合”噬菌體，然后分別侵染大腸桿菌，并對子代噬菌體的表現(xiàn)型作出預(yù)測，見表。其中預(yù)測正確的是(　　) “雜合”噬菌體的組成 實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果 預(yù)期結(jié)果序號 子代表現(xiàn)型 甲的DNA＋乙的蛋白質(zhì) 1 與甲種一致 2 與乙種一致 乙的DNA＋甲的蛋白質(zhì) 3 與甲種一致 4 與乙種一致 A.1、3 B．1、4 C．2、3 D．2、4 8．下列是生物學(xué)發(fā)展史上的幾個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，其中沒有應(yīng)用放射性同位素示蹤技術(shù)的是(　　) A．驗(yàn)證光合作

17、用釋放的氧全部來自水 B．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) C．肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) D．研究分泌蛋白的合成分泌途徑 能力提升 9．若1個(gè)35S標(biāo)記的大腸桿菌被1個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染，裂解后釋放的所有噬菌體(　　) A．一定有35S，可能有32P B．只有35S C．一定有32P，可能有35S D．只有32P 10．用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，經(jīng)培養(yǎng)、攪拌、離心、檢測后，測得上清液的放射性占10%，沉淀物的放射性占90%。上清液帶有放射性的原因可能是(　　) A．離心時(shí)間過長，上清液中析出較重的大腸桿菌 B．?dāng)嚢璨怀浞?，吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與細(xì)菌分離 C．噬菌體侵

18、染大腸桿菌后，大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體 D．32P標(biāo)記了噬菌體蛋白質(zhì)外殼，離心后存在于上清液中 11．對肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A．二者設(shè)計(jì)思路相同，都是設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開，單獨(dú)地、直接地研究它們在遺傳中的作用 B．二者都運(yùn)用了對照的原則，都巧妙地運(yùn)用了同位素標(biāo)記法 C．二者都能證明DNA能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 D．二者都能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 12．科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a型、b型兩個(gè)不同品系，它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實(shí)驗(yàn)(見下表)中，不可能出現(xiàn)的結(jié)果是(　　) 實(shí)驗(yàn)編號 實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)

19、結(jié)果 病斑類型 病斑中分離出的病毒類型 ① a型TMV感染植物 a型 a型 ② b型TMV感染植物 b型 b型 ③ 組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)＋b型TMV的RNA)感染植物 b型 a型 ④ 組合病毒(b型TMV的蛋白質(zhì)＋a型TMV的RNA)感染植物 a型 a型 A.實(shí)驗(yàn)① B．實(shí)驗(yàn)② C．實(shí)驗(yàn)③ D．實(shí)驗(yàn)④ 13．關(guān)于T2噬菌體的敘述，正確的是(　　) A．T2噬菌體的核酸和蛋白質(zhì)中含硫元素 B．T2噬菌體寄生于酵母菌和大腸桿菌中 C．RNA和DNA都是T2噬菌體的遺傳物質(zhì) D．T2噬菌體可利用寄主體內(nèi)的物質(zhì)大量增殖 14．煙草花葉病毒

20、(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙草葉，但二者致病病斑不同(如圖A)，試分析圖B中(a)、(b)、(c)三個(gè)實(shí)驗(yàn)并回答問題。 (1)(a)表示用________________________感染煙草葉，結(jié)果_____________________。 (2)(b)表示用________________________感染煙草葉，結(jié)果_____________________。 (3)(c)表示用_______________________________感染煙草葉，結(jié)果______________________。 (4)(d)表示由人工合成的新病毒，其產(chǎn)生的后代是

21、________型。 (5)整個(gè)實(shí)驗(yàn)說明___________________________________________________________。 15．自從在世界上發(fā)現(xiàn)了能感染人類的高致病性禽流感病毒(簡稱禽流感病毒)，我國就參與了抗擊禽流感的國際性合作，并已經(jīng)研制出預(yù)防禽流感的疫苗。根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)室中要獲得大量禽流感病毒，不是將病毒直接接種到無細(xì)胞的培養(yǎng)基上，而是以活雞胚為培養(yǎng)基，其原因是____________________________________________________ __________________________

22、______________________________________________。 (2)利用特定的顏色反應(yīng)來鑒定禽流感病毒的化學(xué)組分，原理是： ①RNA在濃鹽酸中與苔黑酚試劑共熱顯綠色； ②________________________________________________________________________； ③DNA與二苯胺試劑在沸水浴中顯藍(lán)色。 (3)通過實(shí)驗(yàn)分析出禽流感病毒的物質(zhì)組成為蛋白質(zhì)和RNA，不含DNA，則探究什么是禽流感病毒的遺傳物質(zhì)的最關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是________________________________ __

23、______________________________________________________________________。 (4)請你預(yù)測用禽流感病毒的蛋白質(zhì)和RNA分別感染活雞胚可能出現(xiàn)的幾種結(jié)果： ①蛋白質(zhì)與RNA都有遺傳效應(yīng)，說明：蛋白質(zhì)和RNA都是遺傳物質(zhì)； ②________________________________________________________________________， 說明：________________________________________________________________________；

24、 ③________________________________________________________________________， 說明：________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________， 說明：__________________________________________________________________

25、______。 16．在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的實(shí)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)中，采用的實(shí)驗(yàn)方法是________________________。 (2)在理論上，上清液放射性應(yīng)該為0，其原因是______________________________ ____________________________________________________________

26、____________。 (3)由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差，由此對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行誤差分析： ①在實(shí)驗(yàn)中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機(jī)分離，這一段時(shí)間如果過長，會使上清液的放射性含量升高，其原因是________________________________________。 ②在實(shí)驗(yàn)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______________________________________________ ________________________________________

27、________________________________。 (4)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了______________________________________________。 (5)上述實(shí)驗(yàn)中，________(填“能”或“不能”)用15N來標(biāo)記噬菌體的DNA，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375