探索遗传物质的过程1

2012届高一生物教学案（6）

第四章遗传的分子基础 第1节 探索遗传物质的过程

主备人：杨秀丽 2013/3/30

【教学目标】：

1、DNA是遗传物质的探索过程

2、分析证明DNA是主要遗传物质的实验设计思路 【教学重难点】：

肺炎双球菌的转化实验的原理和过程 噬菌体侵染细菌的实验的原理和过程

【衔接内容】：回顾人们对遗传物质的初步认识经过 【合作探究】

选择合适的实验材料，是科学研究成败的关键。在探索遗传物质的过程中，选择什么样的生物做实验材料合适呢？尝试说出你的理由并试着说出几种生物。

【自主知识复习】

一肺炎双球菌的转化实验

【交流展示一】体内转化实验(1928年，英国，格里菲思) （1）实验材料：肺炎双球菌 、小鼠

（2）原理： 使小鼠患败血病而死亡。 (3)实验过程： ①无毒性的R型活细菌注射到鼠体内，现象

是 。

②有毒性的S型活细菌注射到鼠体内，现象

是 。

③加热杀死的S型细菌注射到鼠体内，现象

是 。 ④无毒性的R型活细菌与加热杀死的S细菌混合后注射到小鼠体内，现象

是 。 思考1:对比分析第一、二组说明什么？ 。 思考2:在第三组中被加热杀死的S型细菌还有没有毒性？ 。 思考3:在第四组中是谁导致小鼠死亡? 。 思考4:对比分析第三、四组又说明什么？ 。

思考5： R型活细菌转化为S型活细菌属于哪种变异类型? 。 （4）实验的结论是什么？ 。 思考6：(2008·江苏高)某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠；②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠；③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠；④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠。以上4个实验中小鼠存活的情况依次是（ ） A.存活、存活、存活、死亡 C.死亡、死亡、存活、存活

B.存活、死亡、存活、死亡 D.存活、死亡、存活、存活

【交流展示二】体外转化实验(1944年，美国，艾弗里)

（2）实验过程： ①S菌的DNA+ R型细菌（混合培养）： 。 ②S菌的蛋白质+R型细菌（混合培养）： 。 ③S菌的多糖+R型细菌（混合培养）：______________________________________________ 。 ④S菌的DNA+DNA酶+R型细菌（混合培养）：__________________________________________ 。 (3)实验结论： 是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，也就是说， 是遗传物质。 思考7:为什么艾弗里的实验在当时受到很多人的质疑？怎样设计更好的实验，谈谈你的思路。 [交流展示三]二噬菌体侵染细菌的实验(1952年，赫尔希和蔡斯) 1实验材料：噬菌体、大肠杆菌

2.实验原理：T2噬菌体的生活方式是 ，宿主细胞为 ，能否在普通培养基上繁殖 。 它的外壳是 ，头部内含有 ，它侵染细菌后，就会在 遗传物质的作用下，利用 体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量的增殖。 3．用文字箭头总结T2噬菌体的增殖过程： 4．实验方法：同位素标记法

思考8:噬菌体有DNA和蛋白质两种组分，用S和P分别标记噬菌体的哪一种组分？用C和O等同位素可行吗，为什么？ 。 思考9:如何使噬菌体被标记上放射性？ 。 5.实验过程及结果

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（1）实验原理：对 的成分提取、分离、鉴定，并与 混合培养，以观察各成分的作用。

思考10:实验过程中搅拌的目的是什么？离心的目的是什么？

。 思考11：用P标记实验时，上清液中也有一定的放射性的原因是？用S标记实验时，沉淀物中出现少量放射性的原因是？ 6.实验结论：在噬菌体中，亲代与子代之间具有连续性的物质是 ，即 是遗传物质。 思考12:如图是1952

年赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成的噬菌体侵染细菌实验的部分实验过程，请据图回答有关问题：

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（1）由实验结果可知，用于标记噬菌体的同位素是 。 （2）请完成标记T2噬菌体的操作步骤：

①配制适合细菌的培养基，在培养基中加入 ，作为合成DNA的原料。 ③提取所需要的T2噬菌体。

（3）被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌后，经离心处理，理论上上清液的放射性极低，若上清液的放射性较高，请分析可能的原因是 [交流展示四]三RNA是遗传物质的证据（1956 格勒和施拉姆） 1实验材料：烟草花叶病毒 烟草 2实验过程及结果

烟草花叶病毒烟草蛋白质

思考13：烟草花叶病毒(TMV)

和车前草病毒

②

(HRV)都能感染烟草叶片，但二者致病病斑不同，如图A。有人用这两种病毒做实验，具体步骤和结果如右图所示，请分析B图中(a)、(b)、(c)三个实验结果回答下列问题： （1）a表示用TMV的 感染烟叶， 结果 。

（2）b表示用 感染烟叶， 结果 。

（3）c表示用 和 ________________组成的“杂种病毒”感染烟叶， 结果 。

（4）d表示用人工合成的“杂种病毒”产生的后代是 。

(5)整个实验说明了 。

结论：绝大多数生物（ ）的遗传物质是 ，所以说

是主要的遗传物质。 【课堂练习巩固】

1.B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性 C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子 D.①~④说明DNA是主要的遗传物质 2．（11江苏卷）关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是

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A．分别用含有放射性同位素S和放射性同位素P的培养基培养噬菌体

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B．分别用S和P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养

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C．用S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致

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D．P、S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质

3.如果用N、P、S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为 A.可在DNA中找到N和P C.可在DNA中找到N和P、S

传物质。当时人们作出判断的理由不包括

A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B.蛋白质与生物的性状密切相关 C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制 D.蛋白质中氨基酸的不同排列组台可以贮存大量遗传信息

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B.可在外壳中找到N和S D.可在外壳中找到N

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4．（10江苏卷）探索遗传物质的过程是漫长的．直到20世纪初期，人们仍普追认为蛋白质是遣