DNA是主要的遗传物质第二课时.doc

3.1DNA是主要的遗传物质 第2 课时

【学习目标】
1．能分析噬菌体侵染细菌实验的原理和过程，得出DNA是遗传物质的结论
2. 知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”研究噬菌体侵染细菌所采用的方法，是目前自然科学研究的主要方法。
3．理解DNA是主要的遗传物质
【课时重难点】:
重点：噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
难点：如何理解DNA是主要的遗传物质
【自主学习】
课堂札记

一、T2噬菌体
1、结构：头部和尾部的外壳由 构成，头部含有
2、与大肠杆菌的关系：___
3、增殖特点：在自身遗传物质的作用下，利用 体内的物质合成自身 成分，进行增殖。
二、噬菌体侵染细菌的实验（1952年，赫尔希和蔡斯）
实验设计思路：
实验方法：
实验过程：
1、噬菌体侵染细菌的过程：
①吸附→②注入（DNA）→③复制子代噬菌体的DNA和合成子代噬菌体的蛋白质→④组装子代
噬菌体→⑤释放。

将有关过程正确排序。
①标记噬菌体侵染未标记细菌 ②35S和32P标记噬菌体 ③35S和32P标记细菌
④放射性检测 ⑤离心分离
思考与讨论：
①噬菌体有DNA和蛋白质两种组分，用35S和32P分别标记噬菌体的哪一种组分？用14C和
18O等同位素可行吗，为什么？___________________________________________________
②如何用放射性同位素35S和32P标记噬菌体？
______________________________________________________
③实验过程中搅拌的目的是什么？
离心的目的是什么？______________________________________________________
④离心后沉淀物与上清液各有什么成分？___________________________________________
2．实验过程的内容梳理：
上清液 放射性
培养 放射性
（1）被35S标记的噬菌体+细菌 沉淀物 新噬菌体中
搅拌、离心 有（无）35S

上清液 放射性
培养 放射性
（2）被32P标记的噬菌体+细菌 沉淀物 新噬菌体中
搅拌、离心 有（无）32P

亲代噬菌体
寄主细胞内
子代噬菌体
32P标记DNA

35S标记蛋白质

结论：
思考：是不是所有生物都含有DNA？ 通过烟草花叶病毒感染烟草实例，说明RNA也是遗传物质
3.下列生物的遗传物质：
（1）真核生物： (2）原核生物：
（3）病毒：
结论：因为绝大多数生物的遗传物质是 ，所以说 是主要的遗传物质。
【典例导悟】1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验。
（1）下图中锥形瓶内的培养液是用来培养________。

（2）如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中，则获得该实验中的噬菌体的培养方法是_________。
A.用含35S的培养基直接培养噬菌体
B.用含32P的培养基直接培养噬菌体
C.用含35S的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体
D.用含32P培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体
（3）用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现上清液中有放射性物质存在，这些放射性物质的来源可能是____________。
【变式训练】如果用3H、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
结构成分中，能够找到放射性元素的为( )
A.可在外壳中找到15N和35S、3H B.可在DNA中找到3H、15N、32P
C.可在外壳中找到15N和35S D.可在DNA中找到15N、32P、35S
【习题巩固】
1. 艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗
传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是 ( )
A．重组DNA片段，研究其表型效应
B．诱发DNA突变，研究其表型效应
C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递
2. 下列关于噬菌体的说法，正确的是( )
A．噬菌体只有核糖体一种细胞器
B．植物、酵母菌、大肠杆菌、噬菌体都有细胞壁，但它们的化学成分不同。
C．噬菌体与染色体的主要成分相似
D．噬菌体是一类寄生在细菌里的病毒，它的遗传物质是RNA
3.下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是( )
A. 用含35S的培养基直接培养噬菌体，得到35S的噬菌体，
B. 用含35S的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体，得到含35S标记的DNA的噬菌体
C. 用32P、35S共同标记噬菌体的DNA和蛋白质，而对照组不作任何标记
D. 分别用32P、35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，证明了DNA是遗传物质
4.下列关于噬菌体侵染细菌的实验的叙述，正确叙述是( )
A.用35S标记噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，经短时间保温搅拌离心后，放射性主要在沉淀物中
B.用32P标记噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，经短时间保温搅拌离心后，放射性主要在上清液中
C．用35S标记噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，若沉淀物中有少量放射性，可能是搅拌不充分。
D．用32P标记噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，若上清液中有少量放射性，可能是搅拌时间过长。
5．噬菌体侵染细菌的实验能证明的是( )
A．DNA是主要的遗传物质　　 B．蛋白质是遗传物质
C．DNA是遗传物质　　　　 D．DNA能产生可遗传的变异
6．下列关于肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的说法，不正确的是( )
A.格里菲思实验说明加热杀死的S型细菌中可能含有某种使R型活菌转化为S型菌的转化因子　　
B.艾弗里肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质
C．噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质
D．上述实验证明了DNA是主要的遗传物质
7.下列关于遗传物质的说法，不正确的是( )
A.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
B.因为真核生物的DNA主要在染色体上，所以说染色体是DNA的主要载体。
C.小麦的遗传物质主要是DNA
D.有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA
1
2
3
4
5
6
7

8.在噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，分别用同位素31P、32P和32S、35S作了如下标记：

此实验得到的结果是子代噬菌体和亲代噬菌体的外形及侵染大肠杆菌的特性均相同，请分析：
（1）子代噬菌体的DNA分子中含有的上述同位素是______，原因是_________。
（2）子代噬菌体的蛋白质外壳中含有的上述同位素是__________，原因是___________。
（3）此实验结果证明了______________。
9.赫尔希和蔡斯为了证明噬菌体侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌的是噬菌体的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大肠杆菌，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：
(1)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噬菌体DNA的标记：______。
(2)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。

(3)为什么不同时标记同一个噬菌体的蛋白质外壳和DNA?

(4)若用32S标记噬菌体，35S标记大肠杆菌，则子代噬菌体的蛋白质分子中都没有________元素，由此说明_______；子代噬菌体蛋白质都含有_______元素，这是因为___________________。

答案
课堂札记

一、T2噬菌体
1、蛋白质外壳；DNA 2、寄生 3、大肠杆菌、组成
二、将DNA和蛋白质区分开，单独地直接观察DNA和蛋白质的作用；放射性同位素标记法
1、排序：③②①⑤④
思考与讨论：
①35S标记蛋白质，32P标记DNA；不可行，因为噬菌体的DNA和蛋白质均含有这两种元素，而无法将DNA和蛋白质区分开
②先用分别含放射性同位素35S和32P的培养基标记大肠杆菌，然后用标记过的大肠杆菌来培养噬菌体
③搅拌是为了使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离；离心是使噬菌体的蛋白质外壳和大肠杆菌分开
④沉淀物是大肠杆菌，上清液是噬菌体侵染细菌后留下的蛋白质外壳_
2、实验过程的内容梳理：（1）高；低；无 （2）低；高；有
无32P标记DNA；DNA有32P标记；无35S标记蛋白质；外壳蛋白无35S标记
结论：DNA是遗传物质，而蛋白质不是
3、（1）DNA；（2）DNA；（3）DNA或者RNA
结论： DNA； DNA
典例导悟：（1）大肠杆菌；（2）C；
（3）没有侵入大肠杆菌的噬菌体或侵入大肠杆菌的噬菌体经增殖后释放出的子代噬菌体
变式训练：B
习题巩固： CCDCC DC
8.答案：（1）32P和31P 噬菌体的DNA（含32P）进入大肠杆菌内，利用大肠杆菌的脱氧核苷酸（含31P）合成自身的DNA
（2）35S 噬菌体的蛋白质外壳（含32S）没有进入大肠杆菌内
（3）DNA是遗传物质
9.答案：（1）用32P标记噬菌体的DNA，用35S标记噬菌体的蛋白质外壳
（2）先将大肠杆菌分别培养在含32P、35S的培养基上；然后用噬菌体去侵染分别被32P、35S标记的大肠杆菌。因为噬菌体专营寄生生活
（3）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
（4）32S 噬菌体侵染大肠杆菌时蛋白质外壳留在外面，没有进入细菌内 35S 子代噬菌体的蛋白质外壳是利用大肠杆菌内的氨基酸（含35S）为原料而合成的

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