2024-2025學(xué)年新教材高中生物第3章基因的本質(zhì)1DNA是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)案新人教版必修2

PAGE9-第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.駕馭肺炎鏈球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)論2.駕馭噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)的方法、過(guò)程及結(jié)論3.理解DNA是主要遺傳物質(zhì)的結(jié)論一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推想基礎(chǔ)梳理1.20世紀(jì)20年頭，人們已經(jīng)相識(shí)到蛋白質(zhì)是由多種氨基酸連接而成的生物大分子；20世紀(jì)30年頭，人們才相識(shí)到DNA是由很多脫氧核糖核苷酸聚合而成的生物大分子，從而使人們意識(shí)到DNA的重要性，但是，對(duì)于DNA的結(jié)構(gòu)沒(méi)有清楚的了解，所以，對(duì)于蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)仍占有主導(dǎo)地位。肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化試驗(yàn)基礎(chǔ)梳理 基礎(chǔ)梳理1.格里菲思的轉(zhuǎn)化試驗(yàn)：（1）兩種肺炎鏈球菌的比較特點(diǎn)類型菌落莢膜致病性S型光滑有有R型粗糙無(wú)無(wú)注射（2）試驗(yàn)過(guò)程：注射注射①R型活細(xì)菌，無(wú)毒小鼠不死亡注射注射②S型活細(xì)菌，有毒小鼠死亡注射注射③加熱殺死的S型細(xì)菌，無(wú)毒小鼠不死亡注射④R型活細(xì)菌+加熱殺死的S型細(xì)菌，有毒小鼠死亡（3）試驗(yàn)結(jié)論：從第4組試驗(yàn)的小鼠尸體中分別出的有致病性的S型活細(xì)菌，其后代也是有致病性的S型細(xì)菌。由此可以推斷：已經(jīng)加熱致死的S型細(xì)菌，含有某種促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子2.艾弗里的轉(zhuǎn)化試驗(yàn)（1）試驗(yàn)過(guò)程①第1組：R型菌+S型細(xì)菌DNA出現(xiàn)R型菌+S型菌②第2-4組：R型菌+S型菌的蛋白酶（或RNA酶、酯酶）出現(xiàn)R型菌+S型菌③第5組：R型菌+S型菌的DNA酶出現(xiàn)R型菌（2）試驗(yàn)結(jié)果①該試驗(yàn)證明白莢膜多糖、蛋白質(zhì)、RNA、脂質(zhì)等不是S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)②該試驗(yàn)還證明白轉(zhuǎn)化因子是DNA3.肺炎鏈球菌的體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)的比較項(xiàng)目體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)體內(nèi)轉(zhuǎn)化試驗(yàn)試驗(yàn)者格里菲思艾弗里試驗(yàn)結(jié)果用小鼠用培育基試驗(yàn)結(jié)論加熱致死的S型細(xì)菌能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型S型細(xì)菌的DNA使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型兩試驗(yàn)的聯(lián)系所用材料相同，都是肺炎鏈球菌（R型、S型）體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)是基礎(chǔ)，僅說(shuō)明加熱至死的S型菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子，體外轉(zhuǎn)化試驗(yàn)進(jìn)一步證明轉(zhuǎn)化因子是DNA兩試驗(yàn)都遵循比照原則、單一變量原則易錯(cuò)提示1.格里菲思和艾弗里分別用不同的方法證明白DNA是遺傳物質(zhì)（）2.肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)證明白DNA是主要的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)（）基礎(chǔ)梳理噬菌體侵染細(xì)菌的試驗(yàn)基礎(chǔ)梳理1.T2噬菌體的結(jié)構(gòu)：T2噬菌體是一種特地寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，它的頭部和尾部的外殼都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，頭部含有DNA。2.T2噬菌體的增殖特點(diǎn)：T2噬菌體侵染大腸桿菌后，就會(huì)在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來(lái)合成自身的組成成分，進(jìn)行大量增殖3．T2噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程：吸附注入復(fù)制、合成組裝釋放4．試驗(yàn)過(guò)程：5.試驗(yàn)結(jié)果：親代噬菌體寄主細(xì)胞內(nèi)子代噬菌體試驗(yàn)結(jié)論32P標(biāo)記DNA有有DNA是遺傳物質(zhì)35S標(biāo)記蛋白質(zhì)無(wú)無(wú)6.試驗(yàn)結(jié)論：子代噬菌體的各種形態(tài)，是通過(guò)親代的DNA遺傳的。DNA才是噬菌體的遺傳物質(zhì)7.RNA也是遺傳物質(zhì)的證據(jù)：感染感染提取煙草感染蛋白質(zhì)煙草葉不出現(xiàn)病斑提取煙草感染煙草感染煙草花葉病毒RNA煙草葉出現(xiàn)病斑煙草感染煙草RNA+RNA酶煙草葉不出現(xiàn)病斑煙草（2）試驗(yàn)結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)。8.最終結(jié)論：因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說(shuō)，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。易錯(cuò)提示易錯(cuò)提示1.全部生物的遺傳物質(zhì)都是DNA（）2.真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA（）3.細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是DNA（）隨堂訓(xùn)練1、關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的試驗(yàn)”的敘述,正確的是()A.分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培育基培育噬菌體

B.分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫培育

C.用35S標(biāo)記噬菌體的侵染試驗(yàn)中,沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致

D.32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染試驗(yàn)分別說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)2、下列關(guān)于探究DNA是遺傳物質(zhì)試驗(yàn)的相關(guān)敘述，正確的是()A.格里菲思試驗(yàn)中肺炎鏈球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因突變的結(jié)果B.格里菲思試驗(yàn)證明白DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)C.赫爾希和蔡斯試驗(yàn)中T2噬菌體的DNA是用32P干脆標(biāo)記的D.赫爾希和蔡斯試驗(yàn)證明白DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)3、用標(biāo)記S型肺炎鏈球菌的,標(biāo)記其蛋白質(zhì),將其加熱殺死后與未標(biāo)記的R型活細(xì)菌混合并注入小鼠體內(nèi)。一段時(shí)間后,從死亡的小鼠體內(nèi)提取到活的S型和R型細(xì)菌。下列有關(guān)元素分布的分析,最可能的狀況是()A.部分S型細(xì)菌含有,不含 B.部分R型細(xì)菌含有和

C.全部S型細(xì)菌都含有,不含 D.全部R型細(xì)菌都含有,不含4、下列有關(guān)生物遺傳物質(zhì)的敘述,正確的是()A.豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNA

B.“肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)”和“噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)”證明白DNA是主要的遺傳物質(zhì)

C.煙草花葉病毒感染煙草試驗(yàn)證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA

D.大腸桿菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上5、某同學(xué)模擬赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染大腸桿菌的部分試驗(yàn),有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()A.僅通過(guò)圖中試驗(yàn)過(guò)程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì)B.沉淀物b中含放射性的凹凸,與②過(guò)程中攪拌是否充分有關(guān)C.離心前混合培育時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致上清液放射性上升D.①過(guò)程中與35S標(biāo)記的T2噬菌體混合培育的是沒(méi)有標(biāo)記的大腸桿菌6、細(xì)菌轉(zhuǎn)化是指某一受體細(xì)菌通過(guò)干脆汲取來(lái)自另一供體細(xì)菌的一些含有特定基因的DNA片段,從而獲得供體細(xì)菌的相應(yīng)遺傳性狀的現(xiàn)象,如肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)。S型肺炎鏈球菌有莢膜,菌落光滑,可致病,對(duì)青霉素敏感。在多代培育的S型細(xì)菌中分別出了兩種突變型:R型,無(wú)莢膜,菌落粗糙,不致病;抗青霉素的S型(記為型)?，F(xiàn)用型細(xì)菌和R型細(xì)菌進(jìn)行下列試驗(yàn),對(duì)其結(jié)果的分析最合理的是()A.甲組中部分小鼠患敗血癥,注射青霉素治療后均可康復(fù)

B.乙組中可視察到兩種菌落,加青霉素后仍有兩種菌落接著生長(zhǎng)

C.丙組培育基中含有青霉素,所以生長(zhǎng)的菌落是型細(xì)菌

D.丁組培育基中無(wú)菌落生長(zhǎng)7、用32P、15N、35S標(biāo)記噬菌體后,讓其侵染細(xì)菌,在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)中,可找到上述放射性元素的是()A.可在外殼中找到15N、32P、35S

B.可在DNA中找到15N、32P

C.可在外殼中找到15N

D.可在DNA中找到15N、32P和35S8、探討生物遺傳物質(zhì)的過(guò)程中,人們做了很多試驗(yàn)進(jìn)行探究,包括聞名的“肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)”。1.某人曾重復(fù)了“肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)”,步驟如下。請(qǐng)分析以下試驗(yàn)并回答問(wèn)題:

A.將一部分S型細(xì)菌加熱殺死;

B.制備符合要求的培育基,并分為若干組,將菌種分別接種到各組培育基上(接種的菌種見(jiàn)圖中文字所示);

C.將接種后的培育裝置放在相宜溫度下培育一段時(shí)間,視察菌落生長(zhǎng)狀況。

①制備符合要求的培育基時(shí),除加入適當(dāng)比例的水和瓊脂外,還必需加入肯定量的無(wú)機(jī)鹽、氮源、有機(jī)物、生長(zhǎng)因子等,并調(diào)整pH。

②本試驗(yàn)中的比照組是__________這三組。

③本試驗(yàn)得出的結(jié)論是__________。2.艾弗里等人通過(guò)試驗(yàn)證明白在上述細(xì)菌轉(zhuǎn)化過(guò)程中,起轉(zhuǎn)化作用的是DNA。請(qǐng)利用DNA酶做試劑,選擇適當(dāng)?shù)牟牧嫌镁?設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案,驗(yàn)證“促進(jìn)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的物質(zhì)是DNA”,并預(yù)料得試驗(yàn)結(jié)果,得出試驗(yàn)結(jié)論。①試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案:第一步:從S型細(xì)菌中提取DNA;其次步:制備符合要求的培育基,將其均分為三份,標(biāo)為A、B、C,分別作如下處理:組合編號(hào)ABC處理不加任何提取物g.__________h.__________第三步:__________;第四步:將接種后的培育裝置放在相宜溫度下培育一段時(shí)間,視察菌落生長(zhǎng)狀況。②預(yù)料試驗(yàn)結(jié)果并得出結(jié)論:__________。③通過(guò)設(shè)計(jì)的試驗(yàn),還能得出什么結(jié)論:__________。答案以及解析1答案及解析：答案：C解析：噬菌體是病毒,不能獨(dú)立在培育基上生存,A錯(cuò)誤;該試驗(yàn)分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,進(jìn)行保溫培育,時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)也不能過(guò)短.B錯(cuò)誤;35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,而噬菌體在侵染細(xì)菌時(shí),蛋白質(zhì)外殼并沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi),離心后分布在上清液中,若沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分,少數(shù)蛋白質(zhì)外殼未與細(xì)菌分別所致,C正確;噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì),但不能說(shuō)明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),D錯(cuò)誤。2答案及解析：答案：D解析：格里菲思試驗(yàn)中肺炎鏈球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因重組的結(jié)果，A錯(cuò)誤；格里菲思試驗(yàn)只能說(shuō)明加熱殺死的S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，而不能說(shuō)明該“轉(zhuǎn)化因子”是DNA，B項(xiàng)誤；噬菌體是病毒，在宿主細(xì)胞內(nèi)才能完成DNA復(fù)制等生命活動(dòng)，不能用32P干脆標(biāo)記噬菌體，而應(yīng)先用32P標(biāo)記噬菌體的宿主細(xì)胞，再用被標(biāo)記的宿主細(xì)胞培育噬菌體，C錯(cuò)誤；赫爾希和蔡斯試驗(yàn)證明白DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)，D正確。3答案及解析：答案：A解析：由于加熱殺死后的S型菌與未標(biāo)記的R型菌混合并注入小鼠體內(nèi),能進(jìn)入R型菌起轉(zhuǎn)化作用的是標(biāo)記的,而失去活性的蛋白質(zhì)不能進(jìn)入細(xì)菌,所以S型細(xì)菌利用自己的的兩條鏈為模板,用R型細(xì)菌的原料合成自身的和蛋白質(zhì),因此部分S型細(xì)菌含有,全部不含,故選A。4答案及解析：答案：C解析：豌豆的遺傳物質(zhì)只有DNA—種,A錯(cuò)誤;“肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)”和“噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)”證明白DNA是遺傳物質(zhì),無(wú)法證明DNA是主要的遺傳物質(zhì),B錯(cuò)誤;煙草花葉病毒感染煙草試驗(yàn)證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,C正確;大腸桿菌是原核生物,沒(méi)有染色體這一結(jié)構(gòu),D錯(cuò)誤。5答案及解析：答案：C解析：僅通過(guò)圖中試驗(yàn)過(guò)程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì)，A正確;理論上，放射性主要存在于上清液中，沉淀物b中含放射性的凹凸，與②過(guò)程中攪拌是否充分有關(guān)，攪拌充分，幾乎沒(méi)有放射性，攪拌不充分，具有放射性，B正確；離心前混合培育時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致大腸桿菌裂解，釋放出T2噬菌體，但新形成的T2噬菌體沒(méi)有放射性，對(duì)上清液放射性沒(méi)有影響，C錯(cuò)誤;①過(guò)程中與35S標(biāo)記的T2噬菌體混合培育的大腸桿菌是沒(méi)有標(biāo)記的，D正確。6答案及解析：答案：D解析：甲試驗(yàn)中能轉(zhuǎn)化形成抗青霉素的S型細(xì)菌，所以部分小鼠患敗血癥，注射青霉素治療后不能復(fù)原健康，A錯(cuò)誤；乙試驗(yàn)中R型菌能轉(zhuǎn)化形成抗青霉素的S型細(xì)菌，因此可視察到兩種菌落，但是由于R型菌不抗青霉素，加青霉素后只有一種菌落（型菌）繼續(xù)生長(zhǎng)，B錯(cuò)誤;由于R型菌在含有青霉素的培育基中不能生長(zhǎng)，所以不能轉(zhuǎn)化出型細(xì)菌，C錯(cuò)誤;丁組中因?yàn)镈MA被水解而無(wú)轉(zhuǎn)化因子，所以沒(méi)有型細(xì)菌的生長(zhǎng)，且丁組中加入了青霉素，R型菌也不能生長(zhǎng)，故丁組中無(wú)菌落生長(zhǎng)，D正確.7答案及解析：答案：B解析：噬菌體的外殼為蛋白質(zhì)，含有N、S等元素，DNA中含有N、P等元素。用32P、15N、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體中，可在外殼中找到15N、35S，可在DNA中找到15N、32P。故本題選B。8答案及解析：答案：1.1、2、3組;S型細(xì)胞中的某些物質(zhì)（轉(zhuǎn)化因子）能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌

2.加入提取出的S型細(xì)菌DNA;加入提取的S型細(xì)菌DNA和DNA酶;將R型細(xì)菌分別接種到三組培育基上;A、C組中未出現(xiàn)S型細(xì)菌，只有B組培育基中出現(xiàn)S型細(xì)菌；說(shuō)明DNA可以使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌;DNA結(jié)構(gòu)要保持完整才能促進(jìn)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌解析：1.②本試驗(yàn)中的比照組是1、2、3組,第4組是試驗(yàn)組,培育皿中出現(xiàn)R型細(xì)菌的菌落和S型細(xì)菌的菌落:③本試驗(yàn)?zāi)艿贸龅慕Y(jié)論是S型細(xì)菌中的某種物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)能使R型細(xì)