高二学案09DNA是主要的遗传物质

昌乐及第中学高二生物学案NO.09 编制：林鹏 丁国红 胡连营 审核： 时间：2014-09-23

DNA是主要的遗传物质学案（1课时）

班级 姓名 【学习目标】

１．说出肺炎双球菌转化实验的原理和过程及噬菌体侵染细菌实验的原理和过程及结论。 ２．分析肺炎双球菌转化实验及噬菌体侵染细菌实验的设计思路，得出相应的正确结论。 【使用说明】

先通读教材，回顾知识，梳理重点和难点。然后熟记课本基础知识，并完成学案，不明白的问题标记出来，再翻阅教材，解决问题。有些问题需要认真思考和总结，切忌抄教材和资料。

预习案

【自主学习】

１、被人们认为是生物体的遗传物质有哪些？你认为哪种物质最可能是遗传物质。

２、归纳出两种肺炎双球菌的特点以及区别？

３、噬菌体是一种什么生物？绘制噬菌体的模式图，标明各结构名字。

４、赫尔希和蔡斯用什么样的方法进行的噬菌体侵细菌实验？噬菌体有DNA和蛋白质两种组分，分别用什么元素标记的噬菌体？你认为这两种元素分别是用来标记噬菌体中的什么物质的？实验中搅拌和离心的目的各是什么？ ５、 实验材料 实验结论 1928年，英国，格里菲思 1944年，美国，艾弗里 1952年，赫尔希和蔡斯 ６、为什么说DNA是“主要”的遗传物质？

【预习检测】

1．关于病毒的遗传物质的叙述中，正确的是 ( ) A．都是RNA B．同时存在DNA和RNA C．都是DNA D．有的是DNA，有的是RNA

你若不想做，会找一个或无数个借口；你若想做，会有一个或无数个办法。

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２．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是 （ ） A．R型肺炎双球菌 B．加热杀死后的R型肺炎双球菌

C．加热杀死后的S型肺炎双球菌 D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合

３．噬菌体侵染细菌的实验中新噬菌体的蛋白质外壳是 （ ） Ａ.在细菌ＤＮＡ指导下，用细菌物质合成 Ｂ.在噬菌体ＤＮＡ指导下，用噬菌体物质合成 Ｃ.在细菌ＤＮＡ指导下，用噬菌体物质合成 Ｄ.在噬菌体ＤＮＡ指导下，用细菌物质合成

４．在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是 ( ) ①孟德尔豌豆杂交实验②摩尔根果蝇杂交实验③肺炎双球菌转化实验④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 我的疑问： 探究案 【合作探究】

探究一：肺炎双球菌的转化实验

1、比较两种肺炎双球菌的特点？ 2、用箭头和文字写出格里菲思的肺炎双球菌体内转化

实验过程，分析体内转化实验的结论：

3、艾弗里的体外转化实验设计思路？

４、用箭头和文字写出艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验过程，分析体外转化实验的结论：

例1．“肺炎双球菌的转化实验”证明了DNA是遗传物质，得出这一结论的关键是 （ ） A．用S型活细菌和加热杀死后的R型细菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照 B．用灭活S型细菌与无毒的R型细菌混合注射到小鼠体内，测定小鼠生活状况 C．从死亡小白鼠体内分离获得了S型细菌

D．将S型细菌的各种因子分离并分别加入到各培养基中，培养R型细菌，观察变化

变式训练１．艾弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎双球菌进行实验，结果如下表．从表可知 ( ) A．①不能证明 S 型菌的蛋白质不是转化因子

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

你若不想做，会找一个或无数个借口；你若想做，会有一个或无数个办法。

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探究二：T2噬菌体侵染细菌实验

1、该实验设计方法及思路；写出噬菌体增殖步骤及特点。

35321418

2、用S和P分别标记噬菌体哪一种组分？如何进行标记？用C和O等同位素标记行吗，为什么？

3、用文字和箭头分别写出两组噬菌体侵染细菌实验过程。

熟记：实验中搅拌的目的是什么？离心的目的是什么？离心后沉淀物与上清液各有什么成分？

4、该实验的结果及结论

例2．赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括以下5个步骤，其先后顺序为 ( ) ①标记大肠杆菌 ②分别标记噬菌体 ③放射性检测 ④保温后搅拌离心 ⑤侵染未标记大肠杆菌 A．①②⑤④③ B．④⑤②①③ C．⑤②①④③ D．⑤②①③④

变式训练２．关于噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是 ( )

3532

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

3532

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

35

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 探究三、DNA是主要遗传物质

1.说出下列生物的遗传物质分别是什么？

烟草、烟草花叶病毒、人、噬菌体、酵母菌、禽流感病毒、蘑菇、HIV病毒、SARS病毒

例3.下列关于生物遗传物质的叙述，不正确的是 ( ) A．某一生物体内的遗传物质只能是DNA或RNA B．除部分病毒外，生物的遗传物质都是DNA C．绝大多数生物的遗传物质是DNA D．生物细胞中DNA较多,所以DNA是主要的遗传物质 变式训练3．下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是 ( ) A．豌豆的遗传物质主要是DNA B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 C．T2 噬菌体的遗传物质含有硫元素 D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸 【检测反馈】

1．艾弗里细菌转化实验中，为了弄明白什么是遗传物质，他设计了有关实验，下列选项所列的实验过程中，培养基中有光滑菌落产生的是 ( ) A．S型菌的蛋白质＋R型菌 . B．S型菌的多糖＋R型菌

C．S型菌的DNA＋R型菌 D．S型菌的多糖＋S型菌的蛋白质＋R型菌

2．肺炎双球菌的离体转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA 是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是 ( ) A.将不同DNA片段重组合到一起,研究其作用 B.将DNA用DNA酶水解后,研究其作用

C.设法把DNA与蛋白质分开,研究各自作用 D.应用同位素示踪技术,研究DNA在亲子代之的作用

3 你若不想做，会找一个或无数个借口；你若想做，会有一个或无数个办法。

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3．如果用15N、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，能找到的放射性元素为 ( )

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A.外壳中找到15N、S B.在DNA中找到15N、P C.外壳中找到15N D.在DNA找到15N、P、S

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4．用S标记的T2 噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,经过一段时间的保温,搅拌、离心后发现放射性主要分布在上清液中,沉淀物的放射性很低,对于沉淀物中还含有少量的放射性的正确解释是 ( )

3535

A.含S噬菌体蛋白质外壳进入细菌中 B.少量S噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面没有分离 35 35

C.S噬菌体蛋白质外壳离心后沉淀在下部 D.S 噬菌体蛋白质外壳和DNA一同进入细菌中

【课堂小结】构建本节的知识网络

32

35

拓展案

１．100多年前,人们就开始了对遗传物质的探索历程。对此有关叙述错误的是 ( ) A.最初认为遗传物质是蛋白质,是推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息 B.在艾弗里肺炎双球菌转化实验中,只有加入S型菌的DNA才会发生转化现象 C.噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力,是因为其蛋白质与DNA完全分开

35

D.噬菌体侵染细菌实验中,在离心后的沉淀物中能测到放射性同位素S

２．某人模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：

3235

①用P标记的噬菌体侵染未标记的细菌 ②未标记的噬菌体侵染S标记的细菌

153

③用N标记的噬菌体侵染未标记的细菌 ④用未标记的噬菌体侵染H标记的细菌

短时间保温搅拌后离心，以上4个实验检测到放射性的主要部位是 ( ) A．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液 B．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀

C．沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液 D．上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液 ３．噬菌体侵染细菌的实验能证明 ( ) ①DNA分子结构的相对稳定 ②DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定性

③DNA能指导蛋白质合成 ④DNA能产生可遗传变异 ⑤DNA是遗传物质 ⑥DNA是主要的遗传物质 A．①②③④ B．②③⑤ C．①④⑥ D．④⑥

4．做噬菌体侵染细菌实验时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关物质如下表。产生的100 个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。试回答： （1）子代噬菌体中，只含有32P的有 个，只含有31P 的有 个，同时含有32P 和31P的有 个。 （2）子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有 元素，

由此说明 ； 子代噬菌体的蛋白质分子都含 元素，这是因为 ；

（3）实验中用放射性同位素标记噬菌体时，为何选取35S和32P，这两种同位素分别标记蛋白质和DNA？可否用14C和18O标记？说明理由： 。 (3)被32P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32P放射性极低，若上清液的放射性较高，请分析可能的原因是：①_________________ ______________ ______ ②________________________ ____ ____ _______________

你若不想做，会找一个或无数个借口；你若想做，会有一个或无数个办法。

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DNA是主要的遗传物质学案答案（1课时）

【学习目标】

１．说出肺炎双球菌转化实验的原理和过程及噬菌体侵染细菌实验的原理和过程及结论。。 ２．分析实验的设计思路，并得出相应的正确结论。

３．体会人类遗传物质的探索过程,并得出“DNA 是主要的遗传物质”的结论。 【使用说明】

先通读教材，回顾知识，梳理重点和难点。然后熟记课本基础知识，并完成学案，不明白的问题标记出来，再翻阅教材，解决问题。有些问题需要认真思考和总结，切忌抄教材和资料。

预习案

【自主学习】

１、被人们认为是生物体的遗传物质有蛋白质、DNA，DNA最可能是遗传物质。 ２、两种肺炎双球菌的特点以及区别 种类 S型细菌 R型细菌 菌落特点 表面光滑 表面粗糙 菌体特征 有多糖类的荚膜 无多糖类的荚膜 毒性有无 有 无 ３、噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，噬菌体的模式图， 噬菌体侵染细菌的过程：吸附、侵入、复制合成、组装、释放

４、赫尔希和蔡斯用同位素标记法标记的噬菌体，用35S和32P分别标记蛋白质和DNA。 搅拌的目的是将吸附在菌体表面的噬菌体的蛋白质外壳全部与菌体分离。

离心的目的让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 ５、 1928年，英国，格里菲思 1944年，美国，艾弗里 1952年，赫尔希和蔡斯 实验材料 肺炎双球菌、小鼠 肺炎双球菌、 T2噬菌体、大肠杆菌 实验结论 S型肺炎双球菌中存在转化因子 DNA是转化因子即DNA是遗传物质 DNA是遗传物质 ６、为什么说DNA是“主要”的遗传物质？

有极少数病毒的遗传物质是RNA，绝大多数病毒及其他生物的遗传物质均是DNA。所以DNA是主要的遗传物质。

【预习检测】1．D 2 ．D ３．D ４C．

探究案【合作探究】 探究一：肺炎双球菌的转化实验

1、两种肺炎双球菌的特点比较 2、出格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验过程、结论：

S型细胞 R型细菌 菌落 荚膜 毒性 光滑 粗糙 有 无 有 无 肺炎双球菌体内转化实验实验 结论：DNA是遗传物质

你若不想做，会找一个或无数个借口；你若想做，会有一个或无数个办法。

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3、艾弗里的体外转化实验设计思路？

将S型细菌的DNA、蛋白质和荚膜多糖等物质分离提纯，分别加入到培养了R型细菌的培养基中，单独研究它们各自的功能。

即将DNA与蛋白质、多糖等其他物质分开，单独地、直接地观察每种物质的作用。

４、用箭头和文字写出艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验过程，分析体外转化实验的结论：

结论：使R型细菌产生稳定遗传变化的物质是DNA，而不是蛋白质、多糖及DNA的水解产物。即DNA是遗传物质。

例1．D．变式训练１．C

探究二：T2噬菌体侵染细菌实验 1、该实验设计方法及思路：

方法：同位素标记法，思路：用不同的同位素区别标记DNA与蛋白质，单独地、直接地观察每种物质的作用。即将DNA与蛋白质分开，单独地、直接地观察每种物质的作用。

3532

2、提示：故用S和P分别标记了蛋白质和DNA。①因为S仅存在于T2噬菌体的蛋白质中，而P

3532

主要存在于DNA中，先用含S和P的培养基分别培养大肠杆菌，再用此大肠杆菌培养噬菌体。

1418

不能用C和O。因为T2噬菌体蛋白质和DNA中均含有这两种元素，无法将DNA和蛋白质区分开。 3、用文字和箭头分别写出两组噬菌体侵染细菌实验过程。

3535

①组.S标记T2噬菌体→用未标记大肠杆菌培养S标记T2噬菌体→搅拌→离心→放射性检测。

3232

②组.P 标记T2噬菌体→用未标记大肠杆菌培养P 标记 T2 噬菌体→搅拌→离心→放射性检测。 4、结果及结论，①组检测到放射性主要分布在是上清液；②组检测到放射性主要分布于是沉淀。结论DNA是遗传物质。 例2．A．变式训练2．C

探究三、DNA是主要遗传物质 烟草（DNA）、烟草花叶病毒（RNA）、人（DNA）、噬菌体（DNA）、酵母菌（DNA）、禽流感病毒（RNA）、蘑菇（DNA）、HIV病毒（RNA）、SARS病毒（RNA） 例3．D．变式训练3．B

【课堂小结】构建本节的知识网络（略） 【检测反馈】1.C 2.C 3.B 4.B

拓展案1．Ｄ２．Ｂ３．Ｂ4．答案：（1）0；98；2（2）34S；噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有

进入；35S；子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用35S标记的氨基酸为原料合成的

（3）因为S仅存在于蛋白质外壳中，而P则存在于DNA中，不能用14C和18O标记，因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源。

（４）①培养时问过短，部分噬菌体未侵入细菌体内 ②培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来

你若不想做，会找一个或无数个借口；你若想做，会有一个或无数个办法。

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3、艾弗里的体外转化实验设计思路？

将S型细菌的DNA、蛋白质和荚膜多糖等物质分离提纯，分别加入到培养了R型细菌的培养基中，单独研究它们各自的功能。

即将DNA与蛋白质、多糖等其他物质分开，单独地、直接地观察每种物质的作用。

４、用箭头和文字写出艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验过程，分析体外转化实验的结论：

结论：使R型细菌产生稳定遗传变化的物质是DNA，而不是蛋白质、多糖及DNA的水解产物。即DNA是遗传物质。

例1．D．变式训练１．C

探究二：T2噬菌体侵染细菌实验 1、该实验设计方法及思路：

方法：同位素标记法，思路：用不同的同位素区别标记DNA与蛋白质，单独地、直接地观察每种物质的作用。即将DNA与蛋白质分开，单独地、直接地观察每种物质的作用。

3532

2、提示：故用S和P分别标记了蛋白质和DNA。①因为S仅存在于T2噬菌体的蛋白质中，而P

3532

主要存在于DNA中，先用含S和P的培养基分别培养大肠杆菌，再用此大肠杆菌培养噬菌体。

1418

不能用C和O。因为T2噬菌体蛋白质和DNA中均含有这两种元素，无法将DNA和蛋白质区分开。 3、用文字和箭头分别写出两组噬菌体侵染细菌实验过程。

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①组.S标记T2噬菌体→用未标记大肠杆菌培养S标记T2噬菌体→搅拌→离心→放射性检测。

3232

②组.P 标记T2噬菌体→用未标记大肠杆菌培养P 标记 T2 噬菌体→搅拌→离心→放射性检测。 4、结果及结论，①组检测到放射性主要分布在是上清液；②组检测到放射性主要分布于是沉淀。结论DNA是遗传物质。 例2．A．变式训练2．C

探究三、DNA是主要遗传物质 烟草（DNA）、烟草花叶病毒（RNA）、人（DNA）、噬菌体（DNA）、酵母菌（DNA）、禽流感病毒（RNA）、蘑菇（DNA）、HIV病毒（RNA）、SARS病毒（RNA） 例3．D．变式训练3．B

【课堂小结】构建本节的知识网络（略） 【检测反馈】1.C 2.C 3.B 4.B

拓展案1．Ｄ２．Ｂ３．Ｂ4．答案：（1）0；98；2（2）34S；噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有

进入；35S；子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用35S标记的氨基酸为原料合成的

（3）因为S仅存在于蛋白质外壳中，而P则存在于DNA中，不能用14C和18O标记，因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源。

（４）①培养时问过短，部分噬菌体未侵入细菌体内 ②培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来

你若不想做，会找一个或无数个借口；你若想做，会有一个或无数个办法。

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