DNA是主要的遗传物质的证据
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第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期推测20世纪20年代,大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。
20世纪30年代,人们认识到组成DNA分子的脱氧核苷酸有4种,每一种有一个特定的碱基。
这一认识本可以使人们意识到DNA的重要性,但是认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
二、DNA是遗传物质的实验证据(肺炎链球菌的转化实验)1、肺炎双球菌的体内转化实验(1)格里菲思的实验原理:S型细菌可使小鼠患败血症死亡。
实验过程及现象P43图3-2结论:加热杀死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
文字表述如下:(2)艾弗里实验(体外转化实验)P44图3-3实验过程及结果结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
实验方法:减法原理:在对照实验中,与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
例如,在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质。
旧教材实验过程如下:结论:只有加入DNA,R型细菌才能转化为S型细菌,即DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
2、噬菌体侵染细菌的实验实验材料:T2噬菌体实验者:美国遗传学家赫尔希和蔡斯实验方法:放射性同位素标记法。
实验过程及结果(1)标记噬菌体:(先标记大肠杆菌):在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌,获得分别含35S 和32P的大肠杆菌。
(再标记T2噬菌体):用分别含32P和35S的大肠杆菌培养T2噬菌体,得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。
(2)噬菌体侵染大肠杆菌(1)T2噬菌体侵染细菌时,DNA进入到细菌的细胞中,而蛋白质外壳留在外面。
(2)子代T2噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA来遗传的。
实验结论: DNA才是真正的遗传物质。
注意:1、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离2、离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌3、不能用14C和18O标记噬菌体,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,因为若用32P和35S同时标记噬菌体,则上清液和沉淀物中均会具有放射性,无法判断遗传物质的成分。
3.1DNA是主要的遗传物质1、肺炎链球菌转化实验是证实DNA作为遗传物质的最早证据,下列相关叙述正确的是( )A.R型细菌是导致小鼠患肺炎的病原体B.肺炎链球菌的活体转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质C.肺炎链球菌的离体转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质D.粗糙型(R型)菌株是唯一能够引起肺炎或败血症的菌株2、格里菲斯在进行肺炎双球菌转化实验时只有在小鼠体内才能转化成功,他用灭活的S型细菌与R型活菌混合物在培养基中体外培养时,总是无法得到转化现象,而艾弗里在培养基中加了一定量的抗R型菌株的抗体就在体外成功重复了转化现象。
关于以上现象最可能的原因是( )A.小鼠体内的某种物质控制着肺炎双球菌荚膜的生成,该物质是“转化因子”B.抗R型菌株的抗体控制着肺炎双球菌荚膜的生成,该抗体是“转化因子”C.S型细菌对小鼠免疫力的抵抗力更强,转化生成的S型在与R型的竞争中占优势D.未加抗R抗体的混合物培养基中S型的DNA不会进入R型细菌,无法发生转化3、艾弗里和同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验,对加入培养基的S型细菌的细胞提取物进行不同处理后,再接种R型细菌,处理方法及培养结果如下表所示。
由表可知()A.本实验的自变量控制利用了“加法原理”B.实验①和⑤说明DNA酶使S型细菌的细胞提取物失去转化活性C.实验①和⑤说明S型细菌的DNA是转化因子D.实验①〜⑤说明DNA是主要的遗传物质4、艾弗里等人为了弄清转化因子的本质,进行了一系列的实验,如图是他们所做的一组实验,则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的是( )A.实验一B.实验二C.实验三D.实验一和实验三5、下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是( )A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质6、用35S标记的T2噬菌体去侵染未标记的细菌,则新产生的噬菌体中( )A.DNA中含有35SB.蛋白质中含35SC.蛋白质和DNA中都含有35SD.蛋白质和DNA中都不含35S7、下列关于“核酸是遗传物质的证据”相关实验的叙述,正确的是( )A.R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌是基因突变的结果B.32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,子代噬菌体多数有放射性C.噬菌体侵染细菌实验保温时间的长短不影响实验结果D.烟草花叶病毒侵染烟叶的实验证明RNA也是遗传物质8、以含(NH4)235SO4、KH231PO4的培养基培养大肠杆菌, 再向大肠杆菌培养液中接种32P标记的T2噬菌体(S元素为32S),一段时间后,检测子代噬菌体的放射性及S、P元素,下表对结果的预测中,最可能发生的是( )选项放射性S元素P元素A 全部无全部32S 全部31PB 全部有全部35S 多数32S,少数31PC 少数有全部32S 少数32S,多数31PD 全部有全部35S 少数32S,多数31PA.AB.BC.CD.D9、某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验, 进行了以下3 个实验: ①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌;②用32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌; ③用未标记的噬菌体侵染3H 标记的细菌, 经过段时间后离心,检测到以上3 个实验中放射性的主要位置依次是( )A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液B.沉淀物、上清液、沉淀物C.上清液、上清液、沉淀物和上清液D.沉淀物、沉淀物、沉淀物10、如图所示,甲、乙、丙、丁分别表示在“噬菌体侵染细菌”实验(搅拌强度、时长等都合理)和“肺炎双球菌转化”实验中相关强度或数量的变化,下列相关叙述正确的是( )A.图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌”实验中,沉淀物放射性强度的变化B.图乙表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌”实验中,沉淀物放射性强度的变化C.图丙表示“肺炎双球菌体内转化”实验的R型细菌+S型细菌DNA组中,R型细菌与S型细菌的数量变化D.图丁表示“肺炎双球菌体内转化”实验的R型细菌+S型细菌DNA组中,R型细菌与S型细菌的数量变化11、一个T2噬菌体的DNA双链被32P标记其侵染被35S标记的大肠杆菌后释放出N个子代噬菌体。
《DNA是主要的遗传物质》教学设计《DNA是主要的遗传物质》教学设计DNA是一种分子,可组成遗传指令,以引导生物发育与生命机能运作。
下面就是店铺为大家整理的《DNA是主要的遗传物质》教学设计,欢迎大家阅读借鉴。
《DNA是主要的遗传物质》教学设计篇1一、教材内容分析《DNA是主要的遗传物质》是人教版普通高中新课程生物必修2《遗传与进化》中第3章第1节的内容。
本节首先是以“问题探讨”的形式呈现了曾经在科学界争议了很长的问题:“ DNA 和蛋白质究竟谁是遗传物质?”目的在于引导学生思考如何对这一问题进行研究,激发学生的探索欲望;接着介绍了20世纪早期人们对于遗传物质的推测,在此基础之上教材详细讲述了DNA是遗传物质的直接证据──“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”,引导学生重温科学家的探究历程,领悟科学的过程和方法,最终得出科学的结论。
本节是从分子层面上认识遗传物质的本质,为学习DNA的复制,基因的表达和基因突变打下了基础。
二、教学策略由“问题探讨”所呈现的曾经在科学界争论很长时间的问题──“DNA和蛋白质究竟哪个是遗传物质?”引入新课,让学生思考如何对这一问题进行研究,培养他们分析问题和解决问题的能力,激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。
通过重温科学家的探究历程,领会实验选材的巧妙、思维的严谨和实验方法的科学;通过实验结果的分析理解DNA是主要的遗传物质。
三、教学目标1、知识与技能:(1)总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程;(2)分析DNA是主要的遗传物质的实验设计思路;(3)理解DNA是主要的遗传物质。
2、过程与方法:(1)领悟科学研究的过程和方法,培养学生的实验探究能力;(2)探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。
3、情感态度和价值观:(1)体验科学探索的艰辛过程;(2)认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程;认同科学与技术的关系。
四、教学重点和难点1、重点:(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程;(2)噬菌体侵染细菌的原理和过程。
第一章测试1.拉马克提出了“获得性遗传”学说()A:错B:对答案:B第二章测试1.原核生物的染色体与真核生物的染色体的区别:()。
A:真核生物的染色体含DNA,而原核生物为RNAB:真核生物的染色体有一定的结构,原核生物则没有C:真核生物的染色体有蛋白质,而原核生物则是裸露的DNA或RNAD:真核生物的染色质为核小体与DNA构成。
答案:BCD2.DNA是主要的遗传物质的间接证据有哪些?()。
A:DNA是所有生物均有成分B:DNA代谢稳定C:DNA 分子类型多,与生物多样性一致。
D:DNA吸收光谱与其紫外线诱变最有效光谱相同答案:ABD3.一个2n=12的植物,胚乳细胞的染色体有多少()。
A:48B:24C:12D:36答案:D4.染色体的一级结构是核小体,核小体是组蛋白与DNA构成,哪种组蛋白不直接参与核小体的核仁()A:组蛋白2B:组蛋白1C:组蛋白3D:组蛋白4答案:B5.染色体端粒DNA为简单重复序列,端粒的长度与细胞寿命密切相关。
()A:错B:对答案:B第三章测试1.基因与性状关系主要有以下几种情况:()A:多因一效B:单基因遗传C:一因多效D:表观遗传答案:ABC2.二对显隐性性状的基因位于不同的染色体上,后代却不出现9:3:3:1的分离,这可能是()。
A:基因互作B:配子育性C:环境影响D:亲本不纯答案:ABD3.基因互作分为等位基因之间的互作和等位基因内的互作二种类型,其中等位基因之间的互用不包括()。
A:互补作用B:不完全显性作用C:重叠作用D:抑制作用答案:B4.两个分别为显隐性性状的亲本杂交,F2要实现3:1分离的非必要条件是()。
A:亲本为同物种B:相对性状的显隐性明显C:相同环境条件D:显性亲本必须纯合答案:C5.隐性性状是指与显性性状亲本杂交后代再也不表现出来的性状。
()A:对B:错答案:B6.控制二对相对性状的基因位于同一染色体上,杂交后代只有亲本类型而无重组类型,这可能是由于:()A:亲本之间相关区域可能存在着染色体结构变异,杂合体交换配子不育B:假显性C:二对基因相距很近,基因之间交换概率太低D:二对相对性状可能为一因多效基因答案:ACD7.基因定位是确定基因的位置主要是确定基因间的距离和顺序,其中基因之间的距离是用交换值表示。
DNA 是主要的遗传物质一、遗传物质必须具备的条件1、能够自我复制,使前后代保持一定的连续性。
2、能够指导蛋白质的合成,从而控制新陈代谢过程和性状。
3、分子结构比较稳定(具有相对稳定性)。
4、能够产生可遗传的变异。
二、DNA 是遗传物质的间接证据——理论推测1、生物学家通过对有丝分裂、减数分裂和受精过程的研究,发现染色体在生物传种接代中具有稳定性和连续性。
2、染色体主要由DNA 和蛋白质组成,染色体内的DNA 含量稳定,而且与染色体的数目存在平行关系:在同一种生物的细胞中,体细胞(二倍体)中DNA 含量是生殖细胞中DNA 含量的2倍;体细胞中染色体的数量也正好是生殖细胞的2倍。
3、染色体的DNA 不受生物体的营养条件、年龄等因素的影响。
三、 DNA 是遗传物质的直接证据:(一)、肺炎双球菌的转化实验1、体内转化实验:格里菲斯实验①肺炎双球菌的类型:S 型:有多糖类的荚膜,菌落表面光滑,有毒性,使小鼠患白血症死亡。
R 型:无多糖类的荚膜,菌落表面粗糙,无毒性。
②实验过程a 、R 型(活)−−−−→注射小鼠体内不死 b 、S 型(活)−−−−→注射小鼠体内死亡 c 、S 型(加热杀死)→不死亡 R 型d 、R 型(活)+ S 型(加热杀死) →死亡−−−→提取 S 型−−−→子代S 型 实验组是d ;a 、b 、c 都是对照组。
d 说明R 型与加热杀死的S 型混合后,有的转化为有毒的S 型。
结论:S 型细菌体内有能使R 型转化为S 型菌的转化因子。
考虑:会不会是由于R 型活菌作用使S 型死菌“起死回生”呢?怎样证明?答:R+S 型死细菌的无细胞提取物−−−→注射死亡 什么是S 型菌中的转化因子呢?2、体外转化实验:艾弗里实验S 型细菌含有多种化学成分:DNA 、RNA 、多糖、蛋白质等,设计实验探究转化因子。
设计思路:将S型细菌化学成分提取、分离和鉴定,分别加入R型活细菌培养基中,分组对照观察菌落。
DNA是主要的遗传物质【学习目标】1、通过总结前人对遗传物质的探索,理解证明DNA是遗传物质的实验过程和思路。
2、探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。
3、掌握肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的原理和过程(重点)。
【要点梳理】要点一:DNA是遗传物质的证据1、肺炎双球菌转化实验(1)肺炎双球菌的特点R型菌——无荚膜,无毒性,菌落粗糙(rough)S型菌——有荚膜,使人或动物患病,菌落光滑(smooth)(2)体内细菌转化实验(1928年·英国·格里菲斯)要点诠释:①实验内容:注射结果第一组:无毒R 型活菌 小鼠 不死亡第二组:有毒S 型活菌小鼠 死亡 第三组:有毒S 型活菌 有毒S 型死菌 小鼠 不死亡 第四组:无毒R 型活菌+加热杀死的S 型菌 小鼠 死亡 S 型活菌 S 型活菌 ②结果分析第一组实验结果说明R 型细菌没有毒性 第二组实验结果说明S 型细菌有毒性第三组实验结果说明加热杀死的S 型菌没有毒性第四组小鼠死亡,证明R 型细菌能转化为S 型细菌,说明S 型细菌含有促使R 型细菌转化的物质。
③实验结论S 型死菌中含有一种“转化因子”,能使R 型细菌转化为S 型细菌。
(3)体外转化实验的过程(1944年·美国·艾弗里)要点诠释:①艾弗里及其同事对S 型中的物质进行了提纯和鉴定,他们将提纯的DNA 、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R 型细菌的培养基中,结果发现只有加入DNA ,R 型细菌才能转化为S 型细菌,并且DNA 的纯度越高,转化就有效;如果用DNA 酶分解从S 型活菌中提取的DNA,就不能使R 型细菌发生转化。
②分析结论:DNA 能够引起可遗传的变异,DNA 只有保持分子结构稳定才能行使遗传功能。
(4)体内转化实验与体外转化实验的区别和联系 体内转化实验体外转化实验实验者 格里菲思 艾弗里及其同事 培养细菌用小鼠(体内)用培养基(体外)注射 加热 结果注射 结果注射 结果 分离 培养实验原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各成分作用的相互对照实验结果加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化成S型细S型细菌的DNA使R型细菌转化成S型细菌菌实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质两实验联系:(1)所用材料相同,都是肺炎双球菌的R型和S型。