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第1节 DNA是主要的遗传物质
课标内容要求
核心素养对接
概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上。
1.生命观念:认同DNA是主要的遗传物质。
2.科学思维:通过分析与综合,理解转化实验和侵染实验的实验方法和实验原理。
3.科学探究:尝试设计实验,探索生物的遗传物质。
一、对遗传物质的早期推测
二、肺炎链球菌的转化实验
1.肺炎链球菌的类型[连线]
2.肺炎链球菌转化实验的两个阶段
(1)格里菲思的实验
(2)艾弗里的实验
①过程与现象
②结果分析:
细胞提取物中含有转化因子,其很可能是DNA。
③进一步实验:
分析细胞提取物的理化特性,发现其与DNA极为相似。
④结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
三、噬菌体侵染细菌的实验
1.T2噬菌体的结构与代谢
2.实验方法:放射性同位素标记法。
3.实验过程
(1)标记噬菌体:
(2)侵染细菌:
4.实验结果分析
(1)噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。
(2)子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。
5.结论:DNA才是噬菌体的遗传物质。
四、DNA是主要的遗传物质
1.RNA是遗传物质的实验证据
(1)烟草花叶病毒的组成
(2)侵染实验
不感染病毒
感染病毒
(3)结论:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
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)
(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。
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.高温处理过的S型细菌的蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应。 ( )
2.格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。 ( )
3.艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入R型菌的培养基上,最后生存的细菌绝大多数是S型菌。( )
4.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。 ( )
5.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA。 ( )
[答案] 1.× 提示:蛋白质高温变性的原因是空间结构遭到破坏,肽键依然存在,而双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应的实质是与肽键反应。
2.× 提示:格里菲思没有证明DNA是遗传物质,只证明了加热杀死的S型菌中含有某种转化因子。
3.× 提示:艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入R型菌的培养基上,最后生存的细菌不都是S型菌,大多数仍为R型菌。
4.√
5.× 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DNA。
肺炎链球菌的转化实验
1.肺炎链球菌两个转化实验的比较
(1)区别:
体内转化实验
体外转化实验
科学家
格里菲思
艾弗里及其同事
细菌培养
小鼠体内
体外培养基
实验构思
用加热致死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化
在S型细菌的提取物中,分别去除某种物质,观察能否使R型细菌发生转化
观察指标
小鼠是否死亡
培养基中菌落类型
实验结论
加热致死的S型细菌体内有转化因子
转化因子很可能是DNA
(2)联系:
①体内转化实验是体外转化实验的基础,体外转化实验则是前者的延伸。
②实验设计都遵循对照原则和单一变量原则。
2.对S型细菌和R型细菌转化的理解
(1)转化原理:加热致死的S型细菌,其蛋白质变性失活,DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,其结构可恢复。
(2)转化实质:S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中。
(3)一般情况下,转化率很低,形成的S型细菌很少,转化后形成的S型细菌可以遗传下去,快速繁殖形成大量的S型细菌,说明S型细菌的DNA是遗传物质。
合作探究:1.格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,R型活细菌与加热后致死的S型细菌混合注射到小鼠体内后,从死亡小鼠中是否只分离出S型活细菌?
提示:不是,分离出S型活细菌和R型活细菌,且R型活细菌数量较多。
2.R型细菌转化为S型细菌的实质是什么?
提示:转化的实质是基因重组。
1.(不定项)在肺炎链球菌感染小鼠的实验中,下列实验结果正确的是( )
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型活细菌及热处理的S型细菌后,小鼠死亡,从小鼠体内只能分离出活的S型活细菌
D.注射S型细菌及热处理的R型细菌后,小鼠死亡,从小鼠体内能分离出活的S型细菌
ABD [注射R型活细菌及热处理的S型细菌,S型细菌的DNA使无毒的R型细菌转化为有毒的S型活细菌,使小鼠死亡,从小鼠体内既能分离出S型细菌,又能分离出R型细菌。]
2.肺炎链球菌
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