教师用书高中生物第3章遗传的分子基础第1节核酸是遗传物质的证据学案浙科版必修2

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1、第一节　核酸是遗传物质的证据1．概述噬菌体侵染细菌的实验，体会实验方法与技术的多样性。2．概述肺炎双球菌的转化实验，感悟实验的严密性和逻辑的严谨性。3．简述烟草花叶病毒的感染和重建实验，认同模型法是进行科学研究的重要方法。噬菌体侵染细菌的实验1．实验方法：放射性同位素标记法。2．实验材料：T2噬菌体，它是一种专门寄生在细菌体内的病毒，不能独立生存，它的头部和尾部的外壳是由蛋白质构成的，头部内含有一个DNA分子。3．实验过程及结果(1)被35S标记的噬菌体＋细菌子代噬菌体中没有35S。(2)被32P标记的噬菌体＋细菌子代噬菌体中有32P。4.实验结果分析(1)噬菌体侵

2、染细菌时，只有DNA进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在细菌细胞外。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA来遗传。5．结论：DNA是遗传物质。探讨：为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌体？提示：因为噬菌体营寄生生活，只有在细菌体内才能进行增殖，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体，而不能直接用培养基培养噬菌体。探讨：能否用14C和18O标记噬菌体？能否用32P和35S同时标记噬菌体？提示：不能，因为DNA和蛋白质都含C和O。不能用32P和35S同时标记噬菌体，因为放射性检测仪只能检测放射性的位置，不能检测是哪种物质发出的放射性。探讨：噬菌体侵染细

3、菌的实验中，沉淀物中含有的物质主要是什么？提示：被侵染的大肠杆菌。1．T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程(1)吸附：用尾部的末端(六根尾丝)吸附在大肠杆菌表面。(2)注入：释放出溶菌酶，破坏大肠杆菌的局部细胞膜，噬菌体DNA通过尾管进入大肠杆菌，蛋白质外壳留在外面。(3)复制、合成：在噬菌体DNA的指导下，以大肠杆菌体内的脱氧核苷酸为原料合成噬菌体DNA，以大肠杆菌体内的氨基酸为原料合成噬菌体蛋白质外壳。(4)组装：一个蛋白质外壳装入一个噬菌体DNA分子，组成一个新的噬菌体。(5)释放：大肠杆菌细胞破裂，释放出几十个至几百个子代噬菌体。2．上清液和沉淀物中都有放射性的原因

4、分析(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因：①保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液出现放射性。(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。1．右图表示用同位素32P、35S分别标记T2噬菌体的DNA和大肠杆菌的蛋白质(氨基酸)，然后进行“噬菌体侵染细菌实

5、验”，侵染后产生的子代噬菌体(10～1000个)与亲代噬菌体形态完全相同，而子代噬菌体的DNA和蛋白质中含有的标记元素应是(　　)A．31P、32P和35SB．31P、32P和32SC．31P、32P和32S、35SD．32P和32S、35S【解析】　在T2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是DNA。并且S元素仅存在于蛋白质中，99%的P元素都存在于DNA中。当T2噬菌体侵染大肠杆菌时，噬菌体的DNA全部注入大肠杆菌细胞内，而其蛋白质外壳则留在细胞外面。T2噬菌体的DNA进入细菌体内后，利用细菌的组成成分，来合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，因此子代噬菌体的D

6、NA都含31P、少数DNA含32P，所有子代噬菌体的蛋白质都含35S。【答案】　A2．科学家用含有15N的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠杆菌培养T2噬菌体，待大肠杆菌解体后，15N(　　)【导学号：35930018】A．不出现在T2噬菌体中B．仅出现在T2噬菌体的DNA中C．出现在T2噬菌体的外壳和DNA中D．仅出现在T2噬菌体的外壳中【解析】　DNA和蛋白质中都含有N元素。噬菌体侵染被15N标记的大肠杆菌，合成自身DNA和蛋白质的原料都来源于大肠杆菌，因此子代噬菌体的DNA和蛋白质都含有15N。【答案】　C肺炎双球菌转化实验1．肺炎双球菌　　　　种类比较项目　　　

7、S型球菌R型球菌菌落光滑粗糙菌体有荚膜无荚膜有无毒性有毒性无毒性2.活体细菌转化实验(1)实验过程和现象：①S型活球菌小鼠→死亡。②R型活球菌小鼠→存活。③加热杀死的S型球菌小鼠→存活。④加热杀死的S型球菌＋R型活球菌小鼠→死亡。(2)结论：加热杀死的S型球菌有某种物质(“转化因子”)能使R型活球菌转化成活的S型球菌。3．离体细菌转化实验(1)实验材料：R型菌、S型菌。(2)实验过程及结果：(3)特点：DNA纯度越高，转化效率就越高。(4)实验结论：DNA是遗传物质。探讨：活体细菌转化实验能否证明转化因子是哪种物质？为什么？提示：不能。活体细菌转化实验没有将细菌