2023-2024学年 人教版 必修二 DNA是主要的遗传物质 学案.docx

基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质学习目标核心素养1.阐明DNA是主要的遗传物质的探索过程2.说明DNA是主要的遗传物质3 .说明自变量控制中的“加法原理''和"减法原理”4 .认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程，认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用1 .生命观念：使R型肺炎链球菌发生转化的转化因子是S型细菌的DNA,体现了物质观2 .科学思维：肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验都说明科学结论的得出离不开严谨的逻辑推理和确凿的实验证据；细菌、病毒的培养技术以及同位素标记和离心等科学技术的合理运用；自变量控制的减法原理在艾弗里实验中的成功运用3 .科学探究：了解证明DNA是遗传物质的科学探究过程4.社会责任：在证明DNA是遗传物质的实验中，充分体现了物理、化学等多学科交叉在生物学研究中的重要性；人们在对遗传物质的认识方面是不断深化、不断完善的过程，同时也体现了探索求真、交流合作的科学精神知识梳理归纳总结知识点1肺炎链球菌的转化实验1 .对遗传物质的早期推测20世纪20年代，大多数科学家认为而1蛋白质是生物体的遗传物质。20世纪30年代，人们认识到画切应的重要性，但是，由于对DNA的结构没有清晰的了解，认为画蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。2.肺炎链球菌类型、类项目、S型细菌R型细菌菌体画有多糖类的荚膜国无多糖类的荚膜菌落表面画光滑表面画粗糙致病性画有画无3.格里菲思的实验体内转化实验实验过程及结果R型活细菌卫范结果S型活细菌巫t结果加热致死的注射S型细菌R型活细菌山加热致死的广S型细菌结果结果小鼠面不死亡小鼠血死亡分离出InIS型活细菌小鼠母不死亡小鼠IH死亡金圆出困S型活细菌(2)结论：已经加热致死的S型细菌，含有某种促使回区型活细菌转化为回S型活细菌的活性物质南转化因子。4 .艾弗里的实验体外转化实验(1)自变量：不同处理的细胞提取物。因变量：培养基中活细菌的种类。(2)实验过程及结果预处理：将加热致死的S型细菌破碎，去除呵绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物。笫一组：细胞提取物第二组：细胞提取物+蛋白酶第三组：细胞提取物+RNA酶第四组：细胞提取物+酯酶结果一有2:柒菌的培养基+回R型细菌+S型细菌EIIR型细菌+S型细菌国R型细菌+S型细菌圈R型细菌+S型细菌囱只氏R型疝第五组：细胞提取物+DNA酶进一步分析细胞提取物的网理化特性,发现这些特性与DNA的极为相似。(3)结论同DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。5 .自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”(1)加法原理与常态比较，人为囱增加某种影响因素。如在“比较H2O2在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCI3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”。(2)减法原理与常态比较，人为网去除某种影响因素。如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，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了“减法原理”。知识点2噬菌体侵染细菌的实验1 .实验者：赫尔希和蔡斯。2 .实验材料：回1T2噬菌体。(1)结构与成分(2)生活方式：专门寄生在画大肠杆菌体内。(3)增殖方式：在两自身遗传物质的作用下,利用两大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖，当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌画裂解，释放出大量的噬菌体。3 .实验方法：画放射性同位素标记法。4 .实验过程及现象标记T2噬菌体含“S的细菌培养加山¥，人”噬。一圆蛋门质含FK歌d蚪产大肠杆菌含"P的细菌培养基.新体(2)标记的T2噬菌体侵染向未被标记的大肠杆菌,检测上清液和沉淀物的放射性"S标记的噬菌体混合培养上清液放射短时间保温.ll.性很高+、搅爪离心Ti果,沉淀物放射未被标记的大肠杆菌,性画很低混合培养二清液放射+短即保温性间很低搅拌、离心沉淀物放射印标记的噬菌体J性困很高搅拌的目的：使吸附在细菌上的i同噬菌体与细菌分离。离心的目的：让上清液中析出质量较轻的回T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的耐大肠杆菌。放射性结果分析分组现象分析对比实验被32p标记的噬菌体+细菌32p标记的DNA主要分布在沉淀中的宿主细胞内DNA进入宿主细胞内被35S标记的噬菌体+细菌35S标记的蛋白质主要出现在上清液中蛋白质未进入宿主细胞内(3)检测新形成的噬菌体的放射性结果：细菌裂解释放出的子代噬菌体中，可以检测到画生标记的国DNA,但不能检测到回至标记的囱蛋白质。结果分析：只有DNA进入了细菌，而蛋白质外壳留在外面。因此，亲子代之间具有连续性的物质是DNAo5 .实验结论子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的阿DNA遗传的。画DNA才是噬菌体的遗传物质。深入思考1 .本实验采用的是放射性同位素标记法，为什么用32p和35S进行标提示：T2噬菌体化学组成中60%是蛋白质，40%是DNA,S是噬菌体蛋白质特有的元素，P几乎都存在于DNA分子中，用放射性同位素32p和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，可以单独地观察它们各自的作用。2 .为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌体？提示：因为噬菌体营寄生生活，只有在大肠杆菌体内才能进行增殖，所以应先培养大肠杆菌，再用大肠杆菌培养噬菌体。3 .用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌，如果上清液中有较高放射性，原因可能是什么？提示：(1)保温时间过短，部分噬菌体没有侵染大肠杆菌，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；(2)保温时间过长，大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体，经离心后分布于上清液中。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：组成为回IRNA和两蛋白质。烟草。侵染过程及结果蛋1-1质J外壳TMV的(3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是国ENA。2 .不同生物体内核酸的种类及遗传物质的区别生物类型病毒原核生物真核生物体内核酸种类国DNA或RNA画DNA和RNADNA和RNA遗传物质画DNA或RNA画DNA11Udna实例噬菌体、烟草花叶病毒乳酸菌、蓝细菌酵母菌、小麦、人3.结论：绝大多数生物的遗传物质是回W,所以说回DNA是主要的遗传物质。深入思考对于某一生物能不能说它的遗传物质主要是DNA,例如人、T2噬菌体、酵母菌等生物？DNA是主要的遗传物质如何理解？提示：不能。只能说某种生物的遗传物质是DNA（例如人、T2噬菌体、酵母菌）或是RNA（艾滋病病毒等）。DNA是主要的遗传物质是对所有生物来说，绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数是RNA。课堂小结格里菲思的肺炎链球菌转化实验过程及结果)NA是主要的遗传物质艾弗里的肺炎链球菌转化实验噬菌体侵染细菌的实验1.过程及结果结论I-实验方法过程及现象烟草:花叶病毒侵染烟禁的实验-过程及结果结论学习目标自主检测1 .（目标1）在肺炎链球菌感染小鼠的实验中，下列有关实验结果的叙述，错误的是（）A.注射R型活细菌后，小鼠不死亡B.注射S型活细菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型细菌C.注射R型活细菌及加热致死的S型细菌后，小鼠死亡，从小鼠体内只能分离出活的S型细菌D.注射S型活细菌及加热致死的R型细菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型细菌答案C解析注射R型活细菌及加热致死的S型细菌，S型细菌的DNA使部分无毒的R型细菌转化为有毒的S型细菌，使小鼠死亡，从小鼠体内既能分离出活的S型细菌又能分离出活的R型细菌。2 .（目标1）赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验是生物学史上的一个重要实验。下列关于该实验的叙述，正确的是（）A.需用32p和35S对同一噬菌体进行标记B.标记蛋白质和DNA时，可用含35S和32p的合成培养基分别培养噬菌体C.离心之前需对培养液进行充分搅拌D.该实验的结果说明遗传物质包括蛋白质和DNA答案C解析T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，噬菌体需用32P和35S分别进行标记，不能用32p和35s对同一噬菌体进行标记，A错误；T2噬菌体是病毒，专门寄生在大肠杆菌中，所以标记蛋白质和DNA时，不可直接用含35S和32P的合成培养基分别培养噬菌体，B错误；离心之前需对培养液进行充分搅拌，使噬菌体外壳与大肠杆菌分离，C正确；噬菌体侵染细菌实验的结果说明DNA是遗传物质，D错误。3 .（目标1、3）艾弗里和其同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，结果如下表。从表中内容可知（）实验组号接种菌型加入不同处理的S型细菌细胞提取物培养皿长菌情况R不作处理R型、S型R蛋白酶?RRNA酶R型、S型R酯酶R型、S型RDNA酶R型A.培养皿中只出现R型细菌B.该实验控制自变量采用了“加法原理”，因为不同组中加入了不同的酶C.该实验说明S型细菌的DNA很可能是转化因子D.说明DNA是主要的遗传物质答案C解析实验的自变量是经不同处理的S型细菌细胞提取物，因变量是培养皿的活细菌种类。、进行对比，说明转化因子很可能是DNA,C正确；说明DNA可能是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，D错误；该实验在不同实验组中加入了不同的酶，特异性地去除了一种物质，该实验控制自变量采用了“减法原理”，B错误。4 .（目标1、4）肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验是人类探索遗传物质过程中的两个经典实验，下列相关叙述中，正确的是（）A.R型活细菌与含S型细菌的DNA的细胞提取物混合培养，R型活细菌都能转化为S型活细菌8 .噬菌体吸收和利用培养基中含有35S的氨基酸从而被标记C.肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质D.肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路相同而实验技术不同答案D解析R型活细菌与含S型细菌的DNA的细胞提取物混合培养，只有一部分R型活细菌能转化成S型活细菌，A错误；噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞中，不能单独从培养基中获取营养物质，B错误；肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，不能说明DNA是主要的遗传物质，C错误；肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路相同，都是设法把DNA和蛋白质分开，单独去研究它们的作用，而用的技术不同，噬菌体侵染细菌的实验利用了放射性同位素标记技术、离心等，肺炎链球菌体外转化实验没有利用这些技术，D正确。9 .（不定项）（目标2）下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是（）A.豌豆的遗传物质主要是DNAB.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C. T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D. HlNl流感病毒的遗传物质为DNA答案B解析豌豆的遗传物质是DNA,A错误；酵母菌属于真核生物，其遗传物质主要分布在染色体上，B正确；T2噬菌体的遗传物质是DNA,不含有硫元素,C错误；HlNl流感病毒的遗传物质是RNA,D错误。重难突破易错攻克题型一肺炎链球菌转化实验分析例1下列有关艾弗里的肺炎链球菌转化实验的叙述错误的是（）A.艾弗里采用细菌作为实验材料的原因是：细菌是单细胞生物，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的改变B.从控制自变量的角度，实验的基本思路是：依据自变量控制中的“加法原理”，在每个实验组S型细菌的细胞提取物中特异性地添加了一种酶C.实验中对照组的处理是：将S型细菌的细胞提取物直接加入有R型活菌的培养基中D.实验得出的结论是：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质解题分析艾弗里肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验特异性地去除了一种物质，从而得出DNA是遗传物质的结论，其自变量的处理方法遵循“减法原理”，B错误。答案B例2（不定项）下图为肺炎链球菌不同品系间的转化，在R型菌转化为S型菌的过程中，下列相关叙述错误的是（）A,加热杀死的S型菌中的细胞核中DNA降解为多个较短的DNA片段B.转化产生的S型菌中的CaPS是R型菌发生基因重组获得的C.加入S型菌的DNA和R型活菌的培养基中，一段时间后只存在表面光滑的菌落D.S型菌表面具有多糖类荚膜解题分析S型菌为原核生物，没有细胞核，A错误；加入S型菌的DNA和R型活菌的培养基中，一段时间后会看到表面光滑的菌落(S型菌)和表面粗糙的菌落(R型菌)，C错误。答案AC题后归纳(1)格里菲思实验只能说明S型细菌体内含有某种转化因子，不能证明DNA是遗传物质。(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)体内转化实验中使小鼠致死的是具有致病性的S型细菌，不是S型细菌的DNAo(4)转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化。题型二噬菌体侵染细菌实验过程分析例3下图是某研究小组模拟赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌的部分实验过程。下列叙述错误的是（）上清液的放射性很高第一步第二步第涉：在搅拌器中离心后搅拌.使在:细菌k的髓髓放噬曲体与细菌分离肘性很假A.第一步使用的是35S标记的T2噬菌体B.第二步是将被标记的噬菌体与未标记的细菌混合C.上清液中较高的放射性来自新形成的子代噬菌体D.沉淀物中放射性的高低，与搅拌是否充分有关解题分析图中放射性主要分布于上清液中，而沉淀物的放射性很低，放射性来源于亲代噬菌体的蛋白质外壳，说明使用的是35S标记的T2噬菌体，A正确，C错误；搅拌的目的是将吸附在细菌上的噬菌体和细菌分开，若该过程搅拌不充分，则会导致部分蛋白质外壳吸附在细菌上，并随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中放射性增强；若搅拌充分，则沉淀物中的放射性较低，故沉淀物中放射性的高低，与搅拌是否充分有关，D正确。答案C例4下列有关噬菌体侵染细菌的实验的叙述，正确的是（）A.用乳酸菌替代大肠杆菌进行实验，可获得相同的实验结果B.32p标记的噬菌体侵染细菌，保温时间的长短会影响实验结果C.子代噬菌体的DNA全部来自亲代，蛋白质全部来自大肠杆菌D.35s标记的噬菌体侵染细菌，沉淀中出现放射性可能是变异造成的解题分析T2噬菌体专一性侵染大肠杆菌，若该实验中用乳酸菌替代大肠杆菌，则不能得到相同的实验结果，A错误；32p标记的噬菌体侵染细菌，保温时间过长，部分子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来；保温时间过短，亲代噬菌体的核酸不能全部注入大肠杆菌内，因此保温时间过长或过短都会导致上清液中的放射性偏高，B正确；子代噬菌体的DNA部分来自亲代，部分为新合成的，蛋白质全部是新合成的，C错误；35s标记的噬菌体侵染细菌时，沉淀中出现少量放射性，可能是搅拌不充分所致，D错误。答案B题型三子代噬菌体标记情况分析例5如果用一汨、1七、32p、35s标记噬菌体后，让其侵染未被标记的细菌,在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为（）A.可在外壳中找到3H、NC和35sB.可在DNA中找到3氏4C和32pC.可在外壳中找到C35sD.可在DNA中找到14c、32Ps35S解题分析噬菌体是由DNA和蛋白质组成的，DNA中含有CsHs0、N、P,而蛋白质中含有C、Hs0、N、S等元素。用3氏气、32p、35s共同标记噬菌体，其DNA中含有3H、14（2、32p,蛋白质中含有3h、1（、35s。在噬菌体侵染细菌的过程中，蛋白质外壳留在外面，没有进入细菌内，只有DNA进入细菌内，所以在子代噬菌体的DNA中能够找到的放射性元素为3H、|十、32po答案B技法提升二看法”判断子代噬菌体标记情况一看标记生物提供原料,子代噬苗体都会被标记JVU标记DNA:子代噬菌体中会出现看记素二标元噬菌体标记蛋白质:子代噬菌体中不会出现C、H、_标记DNA和蛋白质：0、子代噬菌体中会出现题型四证明RNA是遗传物质的有关实验分析例6(不定项)烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者致病病斑不同，如图所示。下列说法中正确的是()蛋白质外壳I侵染I侵染I侵染蛋白质外光A.a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用Bb过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶，结果说明具有侵染作用C.c、d两过程表示用TMV的外壳和HRV的RNA组合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为烟叶感染HRV的症状,并能从中分离出HRVD.该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质解题分析由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的RNA侵染烟叶，因此无法证明烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质。答案ABC