1、第1节 DNA是主要的遗传物质,|预知概念|,表面光滑,一、肺炎双球菌转化实验 1.格里菲思的体内转化实验 (1)两种类型的肺炎双球菌:S型细菌的菌落_,可使人患肺炎或小鼠患_。,败血病,(2)实验过程: 第一组:给小鼠注射_,结果是_。 第二组:给小鼠注射_,结果是小鼠_,且从小鼠体内分离出_。 第三组:注射加热杀死后的_,结果是小鼠_。 第四组:将_与加热杀死后的S型细菌混合后注射,结果是_,且从小鼠体内分离出_。 (3)实验结论:S型细菌含有促进R型细菌转化成S型细菌的_。,R型活菌,小鼠不死亡,S型活菌,死亡,S型活菌,S型活菌,不死亡,R型活菌,小鼠死亡,S型活菌,转化因子,2.艾弗
2、里的体外转化实验R型菌S型菌的DNA出现_。R型菌S型菌的蛋白质或荚膜多糖只长_。R型菌S型菌的DNADNA酶只长_。,R型菌和S型菌,R型菌,R型菌,二、噬菌体侵染细菌的实验 1.噬菌体的结构和成分,头部,DNA,尾部,蛋白质,2.该实验分两个分组,请完善下图两个实验的流程图,35S,35S,搅拌,离心,高,低,35S,32P,32P,搅拌,离心,低,高,32P,3.实验结论和肺炎双球菌体外转化实验一样,都证明了_是遗传物质。 三、DNA是主要的遗传物质由于_,所以DNA是主要的遗传物质。,DNA,大部分生物的遗传物质是DNA,|过程评价|,1.格里菲思的体内转化实验证明了DNA是遗传物质(
3、 ) 2.高温处理过的S型细菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应( ) 3.35S和32P分别标记了噬菌体的DNA和蛋白质( ) 4.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌的一组中,放射性都出现在上清液中( ) 5.DNA是主要遗传物质的原因是绝大多数生物的遗传物质是DNA( ) 答案 1. 2. 3. 4. 5.,|联想质疑|,作为遗传物质,应具备的特点:1.分子结构稳定,贮存遗传信息;2.分子可以自我复制,传递遗传信息;3.能够指导蛋白质的合成,表达遗传信息;4.能够产生可遗传的变异。,S型细菌的转化作用。,噬菌体侵染细菌时,子代噬菌体放射性的分析要看被放射性标记的对象是噬菌体的DNA,
4、蛋白质还是细菌。,先培养含32P的细菌,再用这些细菌培养噬菌体,获得32P标记的噬菌体。,细胞中的核酸有几种?其中遗传物质是哪种?病毒呢? 提示:细胞中的核酸有DNA和RNA两种,其中只有DNA是遗传物质。病毒中的核酸只有一种DNA或RNA,所具有的核酸就是病毒的遗传物质。,科学探究1 肺炎双球菌的转化实验,1.格里菲思的体内转化实验根据教材P43图32回答下列问题:(1)第一组和第二组实验对照能得到什么结论?提示:R型细菌无毒性,S型细菌有毒性。(2)第二组和第三组实验对照能得到什么结论?提示:加热能使S型细菌失去毒性。,(3)从第四组的死亡小鼠中能分离出两种细菌吗? 提示:从死亡小鼠中分离
5、出S型活细菌和R型活细菌。 (4)四组实验中哪一组发生了细菌转化?对比之后,你能否得出DNA就是转化因子(遗传物质)的结论? 提示:第四组。不能,只能得出“S型细菌含有能让R型细菌发生转化的转化因子”。,2.艾弗里的体外转化实验请根据教材P44图33思考下列问题:(1)哪一组发生了R型菌的转化?该培养基中哪种细菌更多?发生转化的原因是什么?提示:第一组,R型菌;R型菌得到了S型菌的遗传物质。(2)第三组和第一组相对照,为什么能更有力地说明DNA是遗传物质?提示:第三组中的DNA酶将DNA水解,与第一组对照,能说明DNA是遗传物质,而DNA的基本单位脱氧核苷酸不是遗传物质。,(3)请分析格里菲思
6、的肺炎双球菌转化实验和艾弗里转化实验的关系。 提示:肺炎双球菌的转化实验包括格里菲思和艾弗里的实验,其中格里菲思的实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子,但并没有证明转化因子是哪种物质。艾弗里的实验则证明了转化因子是S型细菌体内的DNA。,【探究应用】肺炎双球菌有许多类型,有荚膜的S型菌有毒性,能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡,无荚膜的R型菌无毒性。下图为所做的细菌转化实验。相关说法错误的是( ),A.丙组为空白对照,实验结果为小鼠不死亡 B.能导致小鼠患败血症死亡的有甲、丁两组 C.戊组实验表明,加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌 D.丁组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性
7、状遗传给后代 解析 含有荚膜的肺炎双球菌是甲、乙、丁三组,煮沸处理能使有荚膜的肺炎双球菌失去毒性,所以只有甲、丁两组能导致小鼠死亡。戊组加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌,而丁组产生的有毒性的肺炎双球菌是由遗传物质的改变引起的,可以遗传给后代。 答案 D,【一题多变】(1)将S型细菌的DNA和DNA酶一同加入试管丁,培养后将所得细菌注入小鼠体内,小鼠是否死亡?提示:不死亡。(2)R型细菌转化为S型细菌后,该S型细菌培养的后代是什么细菌?提示:S型细菌。,1.肺炎双球菌体内与体外转化实验的比较,2.实验拓展分析(1)在加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在
8、加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。(2)转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去,说明S型细菌的DNA是遗传物质。,科学探究2 噬菌体侵染细菌的实验分析,请你根据教材P45图36回答下列问题: 1.处理方法分析(1)两个实验分组中,为什么要分别用35S和32P标记噬菌体?为什么不能用14C或18O或3H进行标记?提示:35S和32P可以分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,用不同的放射性同位素标记噬菌体,可以探究是何种成分侵染大肠杆菌。因为噬菌体的蛋白质和DNA中都含有C、H、O,所以不能标记这三种元素。,(2)搅拌和离心的目的分别是什么? 提示:搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
9、离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体外壳,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。,2.实验结果分析(1)两个分组实验的结果中,对放射性分布的描述是放射性“有、无”还是“高、低”?提示:高、低。(2)如果用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌的一组搅拌不充分,实验结果会有怎样的异常现象?提示:沉淀物中的放射性会升高,上清液中的放射性会降低。,(3)在32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的一组中,保温时间过长或过短,会出现怎样的异常现象?其原因分别是什么? 提示:保温时间过长或保温时间过短,都会导致上清液放射性升高,沉淀物中放射性降低。保温时间过久,侵染大肠杆菌的噬菌体增殖使大肠杆菌细胞裂解,释放
10、出的噬菌体经离心后分布于上清液中;保温时间过短,一些被标记的噬菌体未侵染入大肠杆菌,经离心后也分布于上清液中。,【探究应用】某同学模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验,有关分析错误的是( ),A.35S标记的是噬菌体的DNA B.沉淀物b中含放射性的高低,与过程中搅拌是否充分有关 C.上清液a中放射性较强 D.上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质,解析 35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,DNA不含有S元素,A错误;若搅拌不充分,一部分蛋白质外壳不能与大肠杆菌分离,会随大肠杆菌进入沉淀中,使沉淀物b中放射性增强,该实验没有标记DNA,不能说明DNA的作用,故不能证明DNA是遗传物质
11、,B、D正确;充分搅拌离心后,含放射性的蛋白质外壳进入上清液,使上清液a中放射性较强,C正确。 答案 A,【一题多变】(1)如何将噬菌体用35S标记?提示:先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体侵染被标记的大肠杆菌,在大肠杆菌中繁殖出的子代噬菌体就被35S所标记。(2)为什么图中的搅拌不充分或没有搅拌,会导致沉淀物中的放射性增强?提示:搅拌不充分或没有搅拌,一些附着于大肠杆菌表面上的被35S标记的噬菌体随着大肠杆菌进入沉淀物中,从而使沉淀物中的放射性增强。,噬菌体侵染细菌实验过程,科学探究3 DNA是“主要的”遗传物质,1.病毒中有几种核酸、核苷酸、五碳糖和碱基?病毒的遗传物质是否都是R
12、NA?提示:一种、四种、一种和四种;不一定,如噬菌体的遗传物质是DNA。 2.细胞中含有几种核酸、核苷酸、五碳糖及碱基?细胞核中的遗传物质是DNA,那么细胞质中的遗传物质是DNA还是RNA?提示:两种、八种、两种和五种;细胞质中的遗传物质也是DNA。 3.为什么说DNA是主要的遗传物质?提示:因为大部分生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。,【探究应用】下列关于核酸和遗传物质的叙述中,正确的是( )A.原核细胞中的遗传物质是RNA,真核细胞中的遗传物质是DNAB.病毒中的遗传物质是RNA,细胞中的遗传物质是DNAC.由于大部分细胞中的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质D
13、.病毒中所含有的核酸就是该病毒的遗传物质,解析 无论是哪种细胞,细胞中的遗传物质一定是DNA,A错误;有的病毒遗传物质是RNA,有的是DNA,B错误;全部的细胞中遗传物质都是DNA,因为大部分生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质,C错误;病毒中的核酸是DNA或RNA,含有哪种核酸,哪种核酸就是遗传物质,D正确。 答案 D,【一题多变】 (1)小麦根尖细胞中的“核酸”和“遗传物质”是否含义相同?为什么?提示:否,因为小麦根尖细胞中有DNA和RNA两种核酸,但遗传物质仅指DNA。(2)HIV和噬菌体中的碱基种类有何区别?提示:HIV中含尿嘧啶(U)不含胸腺嘧啶(T),而噬菌体中含胸腺嘧啶(T)不含尿嘧啶(U)。,1.不同生物的遗传物质,2.生物的遗传物质总结(1)生物的遗传物质是DNA或RNA,即生物的遗传物质是核酸。(2)既含有DNA又含有RNA的生物和只含有DNA的生物,其遗传物质是DNA。(3)只含RNA的病毒中,RNA才作为遗传物质。(4)由于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。,转化因子,DNA,标记法,DNA,