高中生物 第四章 第一節(jié) DNA是主要的遺傳物質（第2課時）課時作業(yè) 蘇教版必修2

1、DNA是主要的遺傳物質【目標導航】1.結合病毒重建實驗，理解DNA是主要的遺傳物質的含義。2.結合實踐活動，掌握DNA粗提取與鑒定的過程與方法。一、DNA是主要的遺傳物質1RNA是遺傳物質的證據(jù)(1)煙草花葉病毒(TMV)的實驗：煙草花葉病毒結構：實驗過程：結論：控制煙草花葉病毒性狀的物質是RNA而不是蛋白質。(2)TMV(煙草花葉病毒)與HRV(車前草病毒)的病毒重建實驗：實驗過程：重建病毒煙草HRV的病斑HRV重建病毒煙草TMV的病斑TMV結論：控制TMV、HRV性狀的物質是RNA而不是蛋白質。二、DNA的粗提取與鑒定1實驗目的初步掌握DNA的粗提取與鑒定的方法。2實驗原理(1)DNA在不

2、同濃度的NaCl溶液中溶解度不同。(2)DNA不溶于酒精溶液，但是細胞中的某些物質則溶于酒精，利用這一原理可以進一步提取含雜質較少的DNA。(3)DNA二苯胺藍色。3實驗材料：雞血細胞液。判斷正誤(1)具有細胞結構的生物既有DNA也有RNA，遺傳物質是DNA或RNA。()(2)在只有RNA而無DNA的一些病毒中，RNA是遺傳物質。()(3)由于絕大多數(shù)細胞生物的遺傳物質是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質。()(4)用放射性同位素示蹤法可探究T2噬菌體的遺傳物質。()(5)DNA在NaCl溶液中的溶解度會隨NaCl濃度的變大而變小。通過改變NaCl溶液的濃度，溶解在NaCl溶液中的DNA會析

3、出來。()(6)DNA遇二苯胺可染成藍色，因此，二苯胺可作為鑒定DNA的試劑。()答案(1)×(2)(3)×(4)(5)×(6)一、DNA是主要的遺傳物質1生物的遺傳物質歸納生物所含核酸遺傳物質細胞生物DNA、RNADNA病毒DNA病毒DNADNARNA病毒RNARNA病毒的遺傳物質是DNA或RNA所有生物絕大多數(shù)生物的遺傳物質為DNA，極少數(shù)病毒(RNA病毒)的遺傳物質為RNA生物的遺傳物質主要是DNA2.生物遺傳物質化學本質的四種常用探究方法(1)分離提純：肺炎雙球菌的轉化實驗。缺點是物質純度不能保證是100%。(2)同位素標記法：噬菌體侵染細菌的實驗。方法是

4、分別標記兩者的特有元素；目的是把DNA與蛋白質區(qū)分開，單獨、直接地觀察它們各自的作用。(3)病毒重組法：煙草花葉病毒的遺傳物質驗證實驗。方法是將一種病毒的遺傳物質與另一種病毒的蛋白質外殼重新組合，得到雜種病毒。(4)水解酶法：利用酶的專一性，控制起作用的物質，從而判斷出起作用的物質種類。3探索遺傳物質的經(jīng)典實驗歸納1“遺傳物質是核酸但主要是DNA”“遺傳物質是DNA”“遺傳物質是RNA”，以上說法應分別針對何種生物而言？答案所有生物的遺傳物質均為核酸(無核酸的朊病毒除外)，其中絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA；凡含DNA的生物(包括所有細胞生物及DNA病毒)其遺傳物質是DNA；在無DNA，只含R

5、NA的病毒中，RNA是遺傳物質。2有某種新發(fā)現(xiàn)的病毒，為確認其類型，科學家用RNA水解酶處理，發(fā)現(xiàn)仍具有感染能力，而用DNA酶處理時，卻喪失了感染能力，你能推測它屬于哪類病毒嗎？答案若使用RNA水解酶處理病毒，病毒仍具感染能力，表明該病毒的遺傳物質不是RNA；當用DNA酶處理病毒時，該病毒喪失感染能力，這表明該病毒的遺傳物質應是DNA，為DNA病毒。1如圖是某種高等植物的病原體的遺傳過程實驗，實驗表明這種病原體()A寄生于細胞內(nèi)，通過RNA遺傳B寄生于細胞間，通過蛋白質遺傳C寄生于細胞內(nèi)，通過蛋白質遺傳D寄生于細胞間，通過RNA遺傳【問題導析】從圖示可看出，用RNA接種在葉片上，葉片出現(xiàn)了病斑

6、；而用蛋白質外殼接種到葉片上，葉片上沒有病斑；所以該病原體是通過RNA遺傳的。答案A【一題多變】判斷正誤(1)肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗可證明DNA是主要的遺傳物質。()(2)DNA是主要遺傳物質的原因是絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA。 ()(3)生物的遺傳物質是DNA或RNA。 ()答案(1)×(2)(3)二、DNA的粗提取與鑒定1實驗原理(1)如圖所示，DNA在NaCl溶液中的溶解度隨NaCl溶液濃度的變化而改變。當NaCl的質量濃度為0.14 mol/L時，DNA的溶解度最低。利用這一原理，可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。(2)DNA不溶于酒精，但是細胞中的

7、某些物質可以溶解在酒精中。根據(jù)這一原理可以提取出含雜質較少的DNA。(3)DNA遇二苯胺呈藍色。利用這一原理可以鑒定DNA。2DNA粗提取的實驗步驟(2)提取雞血細胞核(3)溶解核DNA：取物質的量濃度為2 mol/L的氯化鈉溶液40 mL加入濾液中，用玻璃棒沿一個方向輕輕攪拌。(4)析出含DNA的絲狀物：加入適量蒸餾水，邊加邊攪拌。(5)DNA的純化將粗提取出的DNA黏稠物在NaCl溶液中再溶解、再過濾。利用DNA不溶于酒精，而細胞中的某些物質可以溶于酒精的性質，可進一步提純DNA。向上一步濾液中，加入冷卻的、體積分數(shù)為95%的酒精溶液50 mL，并用玻璃棒攪拌，溶液中會出現(xiàn)絲狀物，用玻璃棒

8、將絲狀物卷起，并用濾紙吸取上面的水分，即得到含雜質較少的DNA。3DNA的鑒定(1)實驗原理：DNA二苯胺藍色(2)實驗步驟取兩支20 mL的試管，各加入物質的量濃度為0.015 mol/L的NaCl溶液5 mL。取提取到的絲狀物少許，將其放入一支試管中，并用玻璃棒沿一個方向輕輕攪拌，使其溶解，另一支試管不加任何物質，作為對照。再向兩支試管中各加入4 mL二苯胺試劑，并將其混合均勻。將試管置于沸水浴中加熱5 min，待試管冷卻后，觀察兩支試管中溶液顏色的變化。(3)實驗圖示：1制備雞血細胞液時要在取新鮮雞血的同時加入抗凝劑的目的是什么？答案防止血液凝固，使血液分層，便于取下層血細胞。2三種Na

9、Cl溶液濃度分別是多少？分別有什么作用？答案0.14 mol/L NaCl溶液用于析出DNA；2 mol/L NaCl溶液用于溶解DNA；0.015 mol/L NaCl溶液用于鑒定DNA。3兩次用到蒸餾水的目的是什么？答案步驟中加蒸餾水，目的是讓血細胞發(fā)生滲透吸水漲破而釋放DNA；步驟中加蒸餾水，目的是降低NaCl溶液的濃度，析出DNA。4兩種顏色變化：析出的DNA是白色絲狀物；DNA中加入二苯胺試劑，加熱后呈藍色。5三次過濾：第一次和第三次要用其濾液，使用的紗布為12層，第二次要用其濾出的黏稠物，使用紗布為多層。 2DNA在NaCl溶液中的溶解度隨著NaCl溶液濃度的變化而改變。(1)請在

10、下列NaCl溶液的濃度中選出能使DNA析出最徹底的一種是物質的量濃度為_。A0.14 mol/L B2 mol/LC0.15 mol/L D0.3 mol/L(2)DNA不溶于酒精，但細胞中的某些物質卻可以溶于酒精，利用這一原理可以_，可以推測溶于酒精中的物質可能有_。(3)利用DNA遇_變藍色的特性，將該物質作為鑒定_的試劑。鑒定過程：向放有_的試管中加入4 mL的_試劑，混合均勻后，將試管置于_中加熱5 min，待試管_后，觀察試管中溶液顏色的變化?！締栴}導析】(1) DNA在物質的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。(2) 為了把DNA和其他物質分開，采取DNA不溶于

11、酒精的方法，目的是除去雜質。(3) 利用DNA與二苯胺會發(fā)生藍色反應的特性，可以鑒定提取的DNA。答案(1)A(2)除去雜質某些脂質、蛋白質、糖類或其他大分子物質(3)二苯胺DNADNA二苯胺沸水浴冷卻【一題多變】在“DNA粗提取”實驗中，為得到含DNA的黏稠物，某同學進行了如下操作，最后所得含DNA的黏稠物極少，導致下一步實驗無法進行，請指出該同學在實驗操作上的錯誤并改正。(1)在新鮮雞血中加入適量的檸檬酸鈉，經(jīng)離心后，除去血漿留下血細胞備用。(2)取510 mL血細胞放入50 mL的塑料燒杯中，并立即注入 20 mL 0.015 mol/L的氯化鈉溶液，輕緩攪拌5 min后，經(jīng)濾紙過濾，取

12、得其濾液。(3)濾液中加入40 mL 2 mol/L的氯化鈉溶液，并用玻璃棒沿一個方向輕緩攪拌1 min。(4)往上述溶液中緩慢加入蒸餾水，同時用玻璃棒沿一個方向不停地輕輕攪拌，直到溶液中絲狀物出現(xiàn)為止，再進行過濾得含DNA的黏稠物。答案0.015 mol/L的氯化鈉溶液應改為蒸餾水；濾紙應改為紗布；直到溶液中絲狀物出現(xiàn)為止應改為直到溶液中絲狀物不再增加為止。解析將雞血細胞中的核物質析出，要用蒸餾水，因血細胞在低濃度溶液中吸水破裂；而過濾不能用濾紙，濾紙的孔太小，DNA分子不能通過，改用紗布；實驗最后要得到盡可能多的絲狀物(DNA)，就需要攪拌至溶液中絲狀物不再增加為止。 1用甲種病毒的RNA

13、和乙種病毒的蛋白質外殼組成一種轉基因病毒丙，以病毒丙侵染宿主細胞，在宿主細胞中產(chǎn)生大量子代病毒，子代病毒具有的特征是()A甲種病毒的特征 B乙種病毒的特征C丙種病毒的特征 D子代病毒特有的特征答案A解析子代病毒的特征只與其遺傳物質有關，由于該子代病毒的RNA是由甲種病毒提供的，因此，子代病毒表現(xiàn)為甲種病毒的性狀特征。2下列有關生物體遺傳物質的敘述，正確的是()A豌豆的遺傳物質主要是DNAB酵母菌的遺傳物質主要分布在染色體上CT2噬菌體的遺傳物質含有硫元素DHIV的遺傳物質水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸答案B解析A中豌豆的遺傳物質只有DNA；B中酵母菌的遺傳物質DNA主要分布在染色體上，細胞質中也有；C

14、中T2噬菌體的遺傳物質是DNA，不含S元素；D中HIV的遺傳物質是RNA，水解后產(chǎn)生4種核糖核苷酸。3下列有關核酸與遺傳物質關系的敘述，不正確的是()ADNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質B有些生物的遺傳物質是RNAC在真核生物中，DNA和RNA都是遺傳物質，其中DNA是主要的遺傳物質D核酸是所有生物的遺傳物質，其中DNA是主要的遺傳物質答案C解析具有細胞結構的生物含有 DNA和RNA兩種核酸，但DNA是遺傳物質；病毒只含有DNA或RNA一種核酸，其含有的這種核酸就是該病毒的遺傳物質。總之，大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA，即DNA是主要的遺傳物質。4下圖為“DNA的粗提取”的實驗裝置。(1)實驗材料選

15、用雞血細胞液，而不用雞全血，主要原因是雞血細胞液中有較高含量的_。(2)在圖A所示的實驗步驟中加蒸餾水的目的是_，通過圖B所示的步驟取得濾液，再在溶液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是_；圖C所示實驗步驟中加蒸餾水的目的是_。答案(1)DNA(2)使血細胞破裂使濾液中的DNA溶解于濃NaCl溶液使DNA析出解析題圖A、B、C所示為本實驗的三個關鍵步驟。圖A通過添加蒸餾水，血細胞與蒸餾水相混合而使血細胞處于極度低滲的環(huán)境之中，細胞因大量吸水而最終破裂，并釋放出內(nèi)容物。圖B通過紗布過濾使血細胞釋放出的DNA收集到濾液中(將大量膠狀物濾出)，再在濾液中加入2 mol/L的NaCl溶液使DNA

16、的溶解度增加。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，如在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度只有水中的1%，而在1 mol/L的NaCl溶液中的溶解度為水中的2倍。圖C中，在DNA的濃NaCl溶液中加入蒸餾水(大量)，可使溶液的NaCl濃度降至較低，由于DNA在較低濃度的NaCl溶液中溶解度很低(在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，濃度再變小，則DNA溶解度將增大)，使DNA低滲析出，經(jīng)過過濾等手段可以收集到DNA?！净A鞏固】12013年4月，禽流感卷土重來，這次的病毒是甲型H7N9，研究發(fā)現(xiàn)，甲型H7N9流感病毒是一種RNA病毒。有關患者體內(nèi)甲型H7N9流感病毒

17、的遺傳物質，下列說法正確的是()A人體細胞中的DNAB甲型H7N9流感病毒中的DNAC人體細胞中的RNAD甲型H7N9流感病毒中的RNA答案D解析甲型H7N9流感病毒是一種RNA病毒，說明其遺傳物質為RNA。該病毒雖寄生在患者的細胞中，但其遺傳物質是病毒的RNA。2能證明RNA是遺傳物質的實驗是()A煙草花葉病毒侵染實驗B噬菌體侵染細菌實驗C豌豆雜交實驗D肺炎雙球菌的轉化實驗答案A解析煙草花葉病毒的核酸是RNA，通過侵染實驗證明RNA起遺傳物質的作用；噬菌體是由蛋白質和DNA組成的病毒；豌豆雜交實驗研究的是真核生物核內(nèi)基因的傳遞規(guī)律；肺炎雙球菌的轉化實驗證明DNA是遺傳物質。3下列敘述正確的是

18、()A含有RNA的生物，其遺傳物質一定是RNAB只含有DNA的生物，其遺傳物質不一定是DNAC既含有DNA又含有RNA的生物，其遺傳物質是DNA和RNAD既含有DNA又含有RNA的生物，其遺傳物質是DNA而不是RNA答案D4下圖甲、乙表示兩種不同的植物病毒，經(jīng)重建形成“雜種病毒丙”，用病毒丙侵染植物細胞，在植物細胞內(nèi)增殖后產(chǎn)生的新一代病毒是()答案D解析圖中重建的“雜種病毒丙”的核酸來自乙病毒，而蛋白質外殼來自甲病毒。由于病毒丙侵染植物細胞中的是乙病毒核酸，所以在植物細胞內(nèi)增殖后產(chǎn)生的新一代病毒的核酸和蛋白質外殼均與乙病毒相同。5下列關于遺傳物質的說法中，正確的是()A肺炎雙球菌的體外轉化實驗

19、證明了DNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質B在噬菌體侵染細菌的實驗中，最關鍵的設計思路是讓DNA和蛋白質混合作用于細菌C真核生物的遺傳物質都是DNA，原核生物的遺傳物質是DNA或RNA中的一種D在小腸內(nèi)，食物中的DNA主要是以核糖核苷酸形式通過主動運輸被吸收進入血液的答案A解析噬菌體侵染細菌實驗，最關鍵的設計思路是用35S、32P分別標記蛋白質和DNA，單獨研究二者的作用。原核生物和真核生物的遺傳物質均為DNA，病毒的遺傳物質是DNA或RNA。構成DNA的基本單位是脫氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸。6下列操作中對DNA提取量影響較小的是()A使雞血細胞在蒸餾水中充分破裂，釋放出DNA等物質B攪

20、拌時，要用玻璃棒沿一個方向輕緩攪動C在析出DNA黏稠物時，要緩緩加蒸餾水，直至溶液中黏稠物不再增多 D在酒精沉淀DNA時，要使用冷酒精，甚至再將混合液放入冰箱中冷卻答案B解析攪拌時沿一個方向是為了防止DNA被破壞?！眷柟烫嵘?噬菌體在細菌細胞內(nèi)合成自己的蛋白質需要()A噬菌體的DNA和氨基酸B噬菌體的DNA和細菌的氨基酸C細菌的DNA和氨基酸D細菌的DNA和噬菌體的氨基酸答案B8下列關于遺傳物質的說法中，錯誤的是()真核生物的遺傳物質是DNA原核生物的遺傳物質是RNA細胞核的遺傳物質是DNA細胞質的遺傳物質是RNAHIV的遺傳物質是DNA或RNAA BC D答案C解析凡具有細胞結構的生物的遺

21、傳物質都是DNA。HIV的遺傳物質是RNA。9用TMV(煙草花葉病毒)的RNA與HRV(車前草病毒)的蛋白質外殼組裝成的新品系侵染煙草后，煙草所患病的癥狀是()ATMV型病癥 BHRV型病癥C兩種類型的綜合癥 D兩種癥狀都不出現(xiàn)答案A解析RNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質，所以煙草會患TMV型病癥。10在采用雞血為材料對DNA進行粗提取的實驗中，若需進一步提取含雜質較少的DNA，可以依據(jù)的原理是()A在物質的量濃度為0.14 mol/L的氯化鈉溶液中DNA的溶解度最小BDNA遇二苯胺在沸水浴的條件下會染成藍色CDNA不溶于酒精而細胞中的一些物質易溶于酒精D質量濃度為0.1 g·mL

22、1的檸檬酸鈉溶液具有抗凝血作用答案C解析由于DNA不溶于酒精，而混雜在DNA中的某些物質易溶于酒精，因此向含有雜質的DNA中加入95%的冷酒精能進一步提純DNA。11下圖中能反映DNA溶解度與NaCl溶液濃度之間關系的是()答案C解析依據(jù)DNA粗提取的原理，在NaCl的濃度為0.14 mol/L時DNA分子溶解度最小，利于DNA分子的析出，濃度過大或過小，DNA分子的溶解度都會增大。12煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙草葉，但二者致病病斑不同(如下圖A)，試分析圖B中(a)、(b)、(c)三個實驗并回答問題。(1)(a)表示用_感染煙草葉，結果_。(2)(b)表示用_感染

23、煙草葉，結果_。(3)(c)表示用_感染煙草葉，結果_。(4)(d)表示由人工合成的新病毒，其產(chǎn)生的后代是_型。(5)整個實驗說明_。答案(1)TMV的蛋白質外殼無病斑(2)HRV的RNA出現(xiàn)HRV感染煙草葉的病斑(3)TMV的蛋白質外殼和HRV的RNA合成的新病毒出現(xiàn)HRV感染煙草葉的病斑(4)HRV(5)RNA是遺傳物質而蛋白質不是遺傳物質13研究發(fā)現(xiàn)少數(shù)病毒(如煙草花葉病毒，簡稱TMV)體內(nèi)僅有蛋白質和RNA兩種化學成分，這類生物的性狀(如TMV能感染正常煙草的葉片，使之出現(xiàn)相應的病斑)的遺傳是受RNA還是蛋白質控制？請設計實驗探究TMV的遺傳物質。(1)實驗原理：利用水苯酚溶液可以將TMV分離，獲得TMV的蛋白質和RNA。_。_。(2)實驗材料：煙草花葉病毒、正常生長的煙草、苯酚、試管、玻璃棒等必需的實驗器材。(3)主要實驗步驟：獲得TMV的RNA和蛋白質：_。選擇材料并分組：取正常生長的煙草植株，選取_的三張葉片，分別編號A、B、C。實驗處理ABC用_感染用_感染用_感染正常培養(yǎng)煙草植株，并注意觀察_。(4)結果預測與結論：A、B葉出現(xiàn)病斑，C葉正常，并且用B葉病斑組織感染正常葉片，仍出現(xiàn)相同病斑，說明_。_，說明TMV中R