1、http:/ 7 课时 第三章 第 1 节 DNA 是主要的遗传物质【考点解读】1 总结“DNA 是主要的遗传物质”的探索过程。2 分析证明 DNA 是主要的遗传物质的实验设计思路。3 探讨实验技术在证明 DNA 是主要遗传物质中的作用。学习重点：1 肺炎双球菌转化实验的原理和过程。2 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。学习难点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程。【自主探究】1 学海导航知识点 观察与思考 归纳与结论对遗传物质的早期推测1、20 世纪 20 年代，为什么多数科学家认为蛋白质是遗传物质？2、观察图 3-1，总结几种脱氧核苷酸的相同点和不同点。1、_多种多样的排列顺序，可能蕴涵遗传信息
2、。2、脱氧核苷酸的化学组成包括_不同点在于_ 。 肺炎双球菌的转化实验 1、两种肺炎双球菌有什么不同？2、格里菲思做的四组实验注射 R 型活细菌注射 S 型活细菌注射加热后杀死的 S 型细菌将 R 型活细菌与加热后杀死的 S 型细菌混合后注射结论3、艾弗里及其同事继续研究，实验的关键思路是什么？最后的结论是什么？1、R 型_S 型_2、小鼠_小鼠_小鼠_小鼠_结论_ 3、关键思路是_结论是_噬菌体侵染细1、观察 T2 噬菌体的结构，它是怎样的病毒？2、噬菌体侵染细菌的实验注意以下几个问题同位素示踪法，分别标记了1、T2 噬菌体是一种寄生在_的病毒。（1）分别用放射性同位素_标记_（2）搅拌的目
3、的是http:/ 离心的目的是_ 实验结果是_实验结论是_ _DNA是主要的遗传物质1、真核生物的遗传物质是什么？2、原核生物的遗传物质是什么？3、病毒的遗传物质是什么？1原核和真核细胞遗传物质都是_ ，所以具有细胞结构的生物，其遗传物质是_ 。2、病毒的遗传物质是_。3、_是主要的遗传物质。2例题精析例 1用同位素 35S 和 32P 分别标记噬菌体的蛋白质和 DNA，然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验，进入细菌体内的成分有 （ ）A 35S B.32P C.35S 和 32P D.不含 35S 和 32P解析：用 35S 标记噬菌体的蛋白质， 32P 标记 DNA，在侵染过程中蛋白质外
4、壳留在外面，DNA 进入细菌体内。答案：B例 2 已知有荚膜的肺炎双球菌引起动物致死性肺炎，无荚膜的肺炎双球菌对动物无害。请据下列实验回答：从有荚膜的肺炎双球菌中提取出了 DNA、蛋白质、多糖等物质，分别加入培养无荚膜细菌的培养基中，并将培养液注射到小鼠体内，其结果不正确的是解析：从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中，只有 DNA 才能是无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，使小鼠致死。A、B、C 都正确。 D 中有 DNA，但用 DNA酶处理 DNA 分子，就会使 DNA 分子分解，不会使无荚膜的肺炎双球菌转化有荚膜的肺炎双球菌，小鼠应正常。答案：D 【自我诊断】基础题1所有病毒的遗传
5、物质是 （ ）A都是 DNA B.都是 RNA C. 是 DNA 和 RNA D. 是 DNA 或 RNA答案：D2噬菌体侵染细菌的实验不能说明 （ ）http:/ 是遗传物质 B. DNA 能自我复制C. DNA 能控制性状 D. DNA 能产生可遗传的变异答案：D3如果用 15N、 32P、 35S 标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素情形为 （ ）A.可在外壳中找到 15N 和 35S B.可在 DNA 中找到 15N 和 32PC.可在外壳中找到 15N D.可在 DNA 中找到 15N、 32P、 35S答案：B4 科学家艾弗里从 S
6、型活细菌中提取出 DNA蛋白质、多糖、脂质等物质，分别加入培养 R 型细菌的培养基中，实验结果证明了细菌的转化因子是 DNA，为使实验结论更加严密，他设计了一个对照实验：在 S 型细菌提取出的 DNA 中加入某种酶处理后，再加入培养 R 型细菌的培养基中，加入的酶和实验结果分别是 ( )ADNA 限制性内切酶 转化 BDNA 连接酶 转化C转录酶 不转化 DDNA 酶 不转化答案：D5在肺炎双球菌转化实验中，将 R 型活细菌与加热杀死的 S 型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有 ( )少无毒 R 型 多无毒 R 型 少有毒 S 型 多有毒 S 型A B C D答案
7、：B6噬菌体在繁殖过程中利用的原料是 ( )A噬菌体的核苷酸和氨基酸 B噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸C细菌的核苷酸和氨基酸 D噬菌体的氨基酸和细菌的核苷酸答案：C7噬菌体侵染细菌的实验，不仅证明了是遗传物质，同时还能证明（ ）. 蛋白质也是遗传物质 . 能够指导蛋白质的合成. 也是遗传物质 . 能引起可遗传的变异答案：B8 噬菌体侵染细菌的实验中新噬菌体的蛋白质外壳是（ ）.在细菌的指导下，用细菌的物质合成.在噬菌体的指导下，用噬菌体的物质合成.在细菌的指导下，用噬菌体的物质合成.在噬菌体的指导下，用细菌的物质合成答案：D9下列说法正确的是（ ）A一切生物的遗传物质都是 DNA B一切生物的遗
8、传物质都是 RNAC一切生物的遗传物质是核酸 D一切生物的遗传物质是蛋白质答案：Chttp:/ ）A蛋白质 BDNA CRNA D核苷酸答案：D拓展题11、用噬菌体去感染体内含有大量 3H 的细菌，待细菌解体后 3H （ ）A.随细菌的解体而消失 .发现于噬菌体的外壳及中.仅发现于噬菌体的中 .仅发现于噬菌体的外壳中答案：B12将有荚膜的 S 型肺炎链球菌注入到小白鼠体内会导致小白鼠因而死亡，而无荚膜的R 型细菌_，但如果将 R 型细菌与加热杀死后的 S 型细菌混合再注入到小白鼠体内则_，此实验说明 S 型细菌体内存在着能使 R 型细菌转化成 S 型细菌的_，经实验证明这种物质是_。答案：败血
9、病 不能使小白鼠致死 会导致其患病死亡 转化因子 DNA13生物体中的 DNA 大部分存在于_上，还有少部分存在于细胞质中的_和_中，因此说_是遗传物质的_。答案：染色体 叶绿体 线粒体 染色体 主要载体14做噬菌体侵染细菌实验时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关物质如下表。产生的 100 个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。试回答：噬菌体 细菌核苷酸 32P 标记 31P氨基酸 34S 35S 标记（1）子代噬菌体中，只含有 32P 的有 个，只含有 31P 的有 个，同时含有 32P 和 31P 的有 个。（2）子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有 元素，由此说明 ；子代噬菌
10、体的蛋白质分子都含有 元素，这是因为 ；子代噬菌体的蛋白质合成的场所是 。（3）该实验能够说明：（ ）A噬菌体比细菌高等 BDNA 是主要的遗传物质 C细菌的遗传物质是 DNA DDNA 能控制蛋白质的合成（4）实验中用放射性同位素标记噬菌体时，为何选取 35S 和 32P，这两种同位素分别标记蛋白质和 DNA？可否用 14C 和 18O 标记？说明理由： 。答案：（1）0；98；2（2） 34S；噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入； 35S；子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用 35S 标记的氨基酸为原料合成的（3）D（4）因为 S 仅http:/ P 则存在于 DNA 中，不能用 14C
11、 和 18O 标记，因为噬菌体的蛋白质和 DNA 都含有这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源。15. 赫尔希和蔡斯为了证明噬菌体侵染细菌时，进入细菌的是噬菌体 DNA，而不是它的蛋白质外壳，用两种不同的放射性同位素分别标记噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体的DNA。然后再让这两种不同标记的噬菌体分别去侵染未被标记的细菌，从而对此做出实验论证。据分析，噬菌体的蛋白质外壳含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多种氨基酸。现请你完成以下关键性的实验设计：实验室已制备好分别含 3H、 14C 15N、 18O、 32P、 35S 等 6 种放射性同位素的微生物培养基。你将选择哪两种培养基分别用于噬菌体蛋白质外壳和
12、噬菌体 DNA 的标记：_。你用这两种培养基怎样去实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法和这样设计的理由。_。为什么不同时标记同一个噬菌体的蛋白质外壳和 DNA_。用上述 32P 和 35S 标记的噬菌体分别去侵染未标记的大肠杆菌，子代噬菌体的 DNA 分子中含有_( 31P、 32P)，原因是_；子代噬菌体的蛋白质中含有_( 32S、 35S)，原因是_。此实验结果证明了_。答案：命题意图旨在使学生理解噬菌体侵染细菌实验中，用 32P 和 35S 标记的目的是为了将 DNA 和蛋白质分开，单独观察它们各自的作用。用 32P 标记 DNA，用 35S 标记蛋白质外壳 先将细菌分别培养在含
13、 32P 或 35S 的培养基上；然后用噬菌体去侵染分别被32P 或 35S 标记的细菌。因为噬菌体营寄生生活 检测放射性的仪器不能区分放射性是由什么物质产生的，因此只能分开标记 31P 和 32P 噬菌体的 DNA(32P)进入细菌后，利用细菌中未标记的含 31P 的核苷酸为原料合成自身 DNA ； 32S 因为噬菌体的蛋白质外壳( 35S)未进入细菌体内，而是以细菌内的 32S 的氨基酸为原料合成自身蛋白质；DNA 是遗传物质。相关链接朊 病 毒 是 正 常 蛋 白 错 误 折 叠 后 形 成 的 一 种 异 常 蛋 白 质 ， 能 引 起 致 命 的 脑 病 如 疯 牛病 、 羊 骚 痒
14、 症 和 人 类 的 克 雅 氏 症 等 ， 它 一 直 是 困 扰 科 学 家 的 一 个 谜 题 。 目 前 尚 不清 楚 正 常 蛋 白 是 如 何 变 成 朊 病 毒 的 ， 以 及 进 入 人 体 的 朊 病 毒 是 如 何 移 动 到 大 脑 的 。现 在 ， 两 个 独 立 的 研 究 小 组 提 出 了 可 能 的 答 案 。 虽 然 这 些 答 案 只 是 初 步 的 探 索 ，但 这 些 研 究 将 会 为 朊 病 毒 疾 病 的 防 治 提 供 新 思 路 。在 哺 乳 动 物 中 ， 朊 病 毒 是 朊 蛋 白 （ Prion Protein,PrP） 的 异 常 形
15、式 。http:/ 健 康 PrP 自 发 折 叠 扭 曲 成 其 朊 病 毒 形 式 并 四 处 传 播 时 ， 就 会 发 生 朊 病 毒 疾 病 。但 食 用 含 有 朊 蛋 白 的 肉 显 然 也 能 引 起 朊 病 毒 疾 病 。瑞 士 苏 黎 世 大 学 的 神 经 病 理 学 家 Adriano Aguzzi 和 他 的 同 事 想 知 道 吸收 的 朊 蛋 白 是 如 何 进 入 神 经 系 统 的 。 他 的 研 究 小 组 已 经 知 道 ， 朊 病 毒 可 通 过 肠 道 壁 进 入 脾 中 的 免 疫 细 胞 。 但 藏 有 朊 病 毒 的 免 疫 细 胞 囊泡 树 突
16、 状 细 胞 距 离 脾 的 神 经 细 胞 很 远 。 Aguzzi 想 知 道 ， 这 种 远 距 离 阻 隔 是 否可 以 解 释 为 什 么 食 入 感 染 朊 病 毒 的 肉 类 后 几 年 后 才 会 发 病 。 为 找 到 这 个 问 题 的 答案 ， 他 的 研 究 小 组 通 过 遗 传 改 造 方 法 拉 进 了 小 鼠 脾 中 囊 泡 树 突 状 细 胞 与 神 经 细 胞的 距 离 。 这 些 遗 传 改 造 小 鼠 食 入 朊 病 毒 肉 30 天 后 就 发 病 ， 而 对 照 的 正 常 小 鼠80 天 后 才 发 病 。而 此 时 ， 远 隔 重 洋 的 英 国
17、 达 特 茅 斯 医 学 院 的 生 化 学 家 Surachai Supattapone 正 在 寻 找 神 秘 的 “X 因 子 ”， 即 迫 使 正 常 朊 蛋 白 错 误 折 叠 成 朊 病 毒的 分 子 。 他 将 仓 鼠 的 健 康 脑 组 织 与 感 染 了 朊 病 毒 的 脑 组 织 混 合 在 一 起 。 正 常 情 况下 ， 感 染 组 织 会 强 迫 健 康 朊 蛋 白 转 化 成 朊 病 毒 形 式 。 Supattapone 尝 试 补 充进 约 20 种 不 同 分 子 ， 观 察 哪 一 种 能 减 慢 这 种 转 化 。 他 惊 喜 地 发 现 ， 降 解 哺
18、乳 动物 单 链 RNA 的 酶 能 减 慢 朊 蛋 白 向 朊 病 毒 的 转 化 。 当 剂 量 足 够 高 时 ， 酶 完 全 阻 止 了这 种 转 化 。 相 反 ， 加 进 单 链 RNA 则 会 加 快 正 常 朊 蛋 白 向 朊 病 毒 的 转 化 。单 链 RNA 可 能 就 是 转 化 所 需 而 又 丢 失 的 细 胞 因 素 ， 英 国 Kent 大 学 的 分子 生 物 学 家 Mick Tuite 推 测 。 但 还 不 确 知 RNA 是 与 朊 蛋 白 是 如 何 相 互 作 用 的 。Tuite 想 知 道 朊 病 毒 的 罪 魁 祸 首 是 否 可 能 是 特 定 的 RNA 分 子 。 如 果 导 致 朊 蛋白 向 朊 病 毒 转 化 的 确 实 是 某 些 特 定 分 子 ， 那 么 要 破 坏 这 些 分 子 、 阻 止 朊 病 毒 形 成就 要 容 易 得 多 了 。 至 于 Aguzzi 的 研 究 ， Supattapone 评 价 道 ， 这 篇 研 究 巧 妙地 揭 示 了 朊 病 毒 进 入 神 经 系 统 的 一 条 捷 径 。
