-浙科版-必修2-核酸是遺傳物質-教案

1、第一節(jié)核酸是遺傳物質考試內容核心素養(yǎng)1.DNA是遺傳物質1.生命觀念基于科學事實認同DNA是多數(shù)生物的遺傳物質。2科學思維基于歸納與概括，分析肺炎鏈球菌轉化實驗、噬菌體侵染細菌及煙草花葉病毒感染和重建實驗的思路及相關的結論的探討，體會實驗設計的精妙。3科學探究通過閱讀材料，分析科學史類實驗的原理、過程等，提煉實驗設計的相關要求。2.DNA是遺傳物質的直接證據(jù)3.有些病毒的遺傳物質是RNA知識點(一)eq blc|rc (avs4alco1(,)DNA是遺傳物質的直接證據(jù)1DNA是遺傳物質(1)生物體的遺傳物質是核酸。(2)真核生物的遺傳物質是DNA，病毒的遺傳物質是DNA或RNA。2DNA是遺

2、傳物質的直接證據(jù)(1)肺炎鏈球菌轉化實驗肺炎鏈球菌活體轉化實驗肺炎鏈球菌離體轉化實驗特別說明：DNA不僅可以引起細菌的轉化，而且純度越高，轉化效率就越高。實驗結論：DNA是遺傳物質，DNA賦予了生物的遺傳特性。(2)噬菌體侵染細菌實驗T2噬菌體結構及生活方式同位素標記噬菌體已標記噬菌體侵染及離心操作實驗結論：在噬菌體中，保證親代與子代之間具有連續(xù)性的物質是DNA，即DNA是遺傳物質。1判斷題(1)肺炎鏈球菌離體轉化實驗的成功率與所提取DNA純度有關。()(2)肺炎鏈球菌活體轉化實驗證明加熱殺死的S 型菌中存在DNA這種轉化因子。()(3)噬菌體侵染細菌實驗中攪拌和離心是為了把DNA和蛋白質分開

3、。()(4)噬菌體侵染大腸桿菌實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P 標記。()(5)將加熱殺死后的S型細菌注入小鼠，可從死亡小鼠體內分離得到S型活菌和R型活菌。()(6)活R型菌與加熱殺死S型菌混合后注射到小鼠體內，可導致小鼠死亡，這就證明了DNA是遺傳物質。()2下列四個培養(yǎng)皿中均已培養(yǎng)了R型肺炎鏈球菌，若再向培養(yǎng)皿中分別加入以下物質(如圖所示)，一段時間后，能從中分離出S型細菌的培養(yǎng)皿是()A只有B只有CD解析：選D艾弗里等人的設計思路是將S型菌的物質一一提純，分別與活的R型菌混合，單獨觀察它們的作用，因此需對S型細菌中的物質進行提取、分離和鑒定；只有加入S型菌DNA或S型菌的培養(yǎng)基中

4、出現(xiàn)S型菌落，由此證明DNA是遺傳物質，蛋白質、莢膜多糖等都不是遺傳物質。3肺炎鏈球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗，均不能證明的是()ADNA可以產(chǎn)生可遺傳的變異B蛋白質不是遺傳物質C蛋白質是遺傳物質DDNA是主要的遺傳物質解析：選D兩項實驗均只能證明了DNA是遺傳物質，不能證明其他物質也可以作為遺傳物質，故D符合題意。4赫爾希通過T2噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是遺傳物質，實驗包括4個步驟：培養(yǎng)噬菌體用35S和35P分別標記噬菌體放射性檢測離心分離實驗步驟的先后順序為()ABCD解析：選CT2噬菌體侵染細菌的實驗步驟：噬菌體分別用35S或32P標記噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)噬菌體侵染未被

5、標記的大腸桿菌在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測懸浮液和沉淀物中的放射性物質。所以該實驗步驟的先后順序為。1加熱殺死的S型菌中的蛋白質和DNA是否都永久喪失了活性？提示：不是。加熱殺死S型菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內部的DNA在加熱結束后隨溫度的恢復又逐漸恢復活性。2在肺炎鏈球菌的轉化實驗中，在培養(yǎng)有R型細菌的1、2、3、4四個試管中，依次加入從S型活細菌中提取的DNA、DNADNA酶、蛋白質、莢膜多糖，經(jīng)過培養(yǎng)，哪個試管中會存在R型細菌？哪個試管中會存在S型細菌？提示：1、2、3、43如果用15N、32P、35S共同標記噬菌體后，讓其侵染未標記的大腸桿菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體中，能夠找到

6、哪些被標記的元素？提示：15N和32P1遺傳物質的界定分析(1)真核生物與原核生物均為細胞生物，含有兩種核酸，但細胞生物的遺傳物質均為DNA。細胞中的RNA主要與蛋白質合成及某些催化反應(如核酶的催化)有關。(2)病毒僅含有一種核酸，遺傳物質為DNA或RNA。2肺炎鏈球菌離體轉化與噬菌體侵染細菌的比較項目不同點相同點肺炎鏈球菌離體轉化實驗噬菌體侵染細菌實驗實驗方法采用直接分離法將DNA與蛋白質分開采用同位素標記法間接將DNA與蛋白質分開(1)遵循了對照原則和單一變量原則；(2)設法將DNA與其他物質分開，單獨觀察不同物質的作用實驗結論證實DNA是遺傳物質的同時還證實了蛋白質不是遺傳物質；說明了

7、遺傳物質可發(fā)生可遺傳的變異既證實了DNA是遺傳物質，也證實蛋白質不是遺傳物質；說明了DNA能控制蛋白質的合成；DNA能自我復制證實了DNA是遺傳物質特別提醒(1)肺炎鏈球菌的轉化實驗分為兩個，一個是采用活老鼠(或其他活的生物)進行侵染實驗，這是活體轉化實驗；另一個是采用分離的方法，獲取S型細菌的DNA、蛋白質等物質，分別與活的R型細菌進行混合，然后檢測是否出現(xiàn)活的S型細菌(也可能混合后侵染小鼠，看小鼠的存活狀態(tài))，這是離體轉化實驗。因此，區(qū)分活體與離體轉化實驗的標準不是對象是不是老鼠，而是有沒有將S型細菌物質分離，單獨研究每一種物質的功能。(2)活體轉化實驗與離體轉化實驗都遵循了實驗設計的單一

8、變量的原則，活體轉化實驗之所以只能得到在加熱殺死的S型細菌內存在某種轉化因子，主要原因是未單獨研究S型細菌各物質的功能，而是將S型細菌作為一個整體來研究。3關于肺炎鏈球菌轉化實驗的幾點說明(1)肺炎鏈球菌活體轉化實驗能證明轉化因子可耐受高溫加熱后，轉化因子仍具有轉化能力，可以證明遺傳因子可耐受高溫，但由于未進行物質分離研究，因此不能確定轉化因子的具體類型。并非所有的R型菌都能被轉化由于轉化受到DNA的純度、兩種細菌的親緣關系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響，所以轉化過程中并不是所有的R型菌都能被轉化成S型菌，只是小部分R型菌被轉化成S型菌。不能簡單認為S型菌的DNA使小鼠死亡S型菌與R型菌混合培養(yǎng)時

9、，S型菌的DNA進入R型菌體內。結果在S型菌DNA的控制下，利用R型菌體內的化學成分合成了S型菌的DNA和蛋白質，從而組裝成了具有毒性的S型菌。(2)肺炎鏈球菌離體轉化實驗R型細菌發(fā)生轉化，這種變異是一種可遺傳變異，原理是S型菌的DNA與R型菌的DNA發(fā)生了基因重組。離體轉化實驗的成功與否與DNA的純度存在比較大的關聯(lián)，DNA純度越高，成功的可能性越大。離體轉化實驗中含有菌種的培養(yǎng)與分離。通過液體培養(yǎng)基實現(xiàn)菌種的擴增培養(yǎng)，利用固體培養(yǎng)基實現(xiàn)R型菌與S型菌的分離。4噬菌體侵染細菌實驗的細節(jié)分析(1)攪拌的目的是使吸附在細菌表面的噬菌體殘留部分與細菌分離；離心的目的是讓懸浮液中析出質量較輕的T2噬

10、菌體顆粒，離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌。(2)培養(yǎng)含放射性標記的T2噬菌體不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，因為噬菌體專門寄生在細菌體內，所以應先培養(yǎng)細菌，再用細菌培養(yǎng)噬菌體。(3)因檢測放射性時只能檢測到部位，不能確定是何種元素的放射性，所以35S和32P不能同時標記在一組噬菌體上，而是對兩組分別標記。(4)由于做任何實驗均多少存在一定的誤差，因此，采用32P標記組會在懸浮液中出現(xiàn)少許放射性，35S標記會在沉淀中出現(xiàn)少許放射性。1用含32P標記的噬菌體進行侵染細菌實驗，如圖所示。下列敘述錯誤的是()A中的大腸桿菌未被32P標記B是為了使噬菌體的DNA與蛋白質分開C若時間過長，則懸浮液中的放射性偏

11、高D操作后懸浮液具有一定的放射性解析：選B噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，A正確；攪拌的目的是使吸附在細菌表面的噬菌體蛋白質外殼與細菌分離，B錯誤；若噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌時間過長，會導致部分噬菌體增后釋放出來，則懸浮液中的放射性偏高，C正確；表示離心，結束后，由于實驗誤差，可能部分噬菌體還未來得及侵染大腸桿菌，故造成懸浮液具有一定的放射性，D正確。2如圖為肺炎鏈球菌活體轉化實驗結果圖，下列相關敘述錯誤的是()A若A組處理改為S型菌與DNA酶混合，則實驗結果為小鼠死亡B若B組處理改為用射線照射過的活R型菌，則實驗結果為小鼠存活C若C組小鼠處理后一段時間再施加A組處理，則實驗結果為小鼠存活D

12、若D組處理改為S型菌的DNA與活的R型菌混合，則小鼠死亡的時間可能提前解析：選BDNA酶不能水解S型菌體內的DNA，所以，若A組處理改為S型菌與DNA酶混合，則實驗結果為小鼠死亡，A正確；用射線照射過的活R型菌有可能突變成S型菌，所以若B組處理改為用射線照射過的活R型菌，則實驗結果為小鼠可能死亡，B錯誤；若C組小鼠處理后一段時間，小鼠體內產(chǎn)生抗體和記憶細胞，所以再施加A組處理，則實驗結果為小鼠存活，C正確；若D組處理改為S型菌的DNA與活的R型菌混合，會有部分R型菌轉化為S型菌，導致小鼠死亡的時間可能提前，D正確。知識點(二)eq blc|rc (avs4alco1(,)有些病毒的遺傳物質是R

13、NA1煙草花葉病毒對煙草葉細胞的感染實驗(1)實驗過程及現(xiàn)象(2)實驗結論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。2煙草花葉病毒重建及其對煙草葉細胞的感染(1)實驗過程及現(xiàn)象(2)結果分析與結論：重組病毒所繁殖的病毒類型取決于提供RNA的株系，而不是提供蛋白質的株系。1判斷題(1)用煙草花葉病毒(TMV)的RNA感染煙草，就可出現(xiàn)感染病毒的癥狀。()(2)煙草花葉病毒和HIV相似，都是由兩條RNA鏈和蛋白質外殼組成。()(3)煙草花葉病毒的重建實驗證明DNA是該病毒的遺傳物質。()(4)從煙草花葉病毒提取出來的蛋白質不能使煙草感染病毒。()(5)從煙草花葉病毒中提取RNA和蛋白質

14、時，需要用RNA酶和蛋白質水解酶。()2在真核生物細胞下列結構中，與煙草花葉病毒的成分最相似的是()A線粒體B葉綠體C染色體D核糖體解析：選D在線粒體、葉綠體、染色體中，主要成分沒有RNA存在，而核糖體的主要成分是蛋白質和RNA，與煙草花葉病毒的成分最相似，D正確。3圖示病毒甲、乙為兩種不同的植物病毒，經(jīng)重建形成“雜種病毒丙”，用病毒丙侵染植物細胞，在植物細胞內增殖后產(chǎn)生的新一代病毒是()解析：選D據(jù)“雜種病毒丙”是由病毒甲的蛋白質外殼和病毒乙的遺傳物質RNA重建形成的，而生物的性狀是由遺傳物質決定的可知，因此用病毒丙去侵染植物細胞，在植物細胞內增殖后產(chǎn)生的新一代病毒與提供遺傳物質RNA的病毒

15、乙一樣，D正確。1煙草花葉病毒有A型和B型，將A型病毒的RNA與B型病毒的蛋白質結合到一起，組成一個新品系，用這個病毒感染煙草，將會得到何種病毒？提示：A型病毒。2下圖表示煙草花葉病毒侵染煙草實驗的示意圖，完善以下內容。(1)煙草花葉病毒不能獨立生活，必須寄生在_內，它的遺傳信息儲存在_中。(2)在丙組實驗中觀察到的現(xiàn)象是_花葉病，結論是_。(3)在乙組實驗中觀察到的現(xiàn)象是_花葉病，結論是_。(4)甲組的目的是_。提示：(1)細胞(或煙草葉細胞)RNA(2)感染RNA是遺傳物質(3)不感染蛋白質不是遺傳物質(4)對照實驗1煙草花葉病毒感染和重建實驗細節(jié)分析(1)煙草花葉病毒感染實驗中，自變量是

16、蛋白質和RNA，直接利用蛋白質和RNA去感染煙草，可根據(jù)觀察煙草葉是否有病斑表現(xiàn)，直接證明煙草花葉病毒遺傳物質為RNA。(2)進行煙草花葉病毒感染和重建時，降解的方法一般是物理方法，以免造成蛋白質功能的喪失，從而影響實驗結果的準確性。2不同探究實驗的實驗結論比較1下列關于煙草花葉病毒(TMV)的感染和重建實驗的敘述，正確的是()A該實驗證明生物的遺傳物質是RNAB單用TMV的RNA不能使煙草感染C病毒重建實驗中需要將TMV的蛋白質降解D根據(jù)煙草的感染癥狀可判斷后裔病毒的類型解析：選D煙草落葉病毒感染煙草后，產(chǎn)生的病毒后代是由病毒的RNA決定的，即該實驗證明了TMV的遺傳物質是RNA，但不能證明

17、生物的遺傳物質是RNA，A錯誤；用TMV的RNA感染煙草，能使煙草出現(xiàn)感染癥狀，B錯誤；病毒重建實驗中不需要將TMV病毒的蛋白質進行降解，C錯誤；根據(jù)煙草的感染癥狀(花葉)可判斷后裔病毒的類型，D正確。2如圖為煙草花葉病毒(TMV)的感染和重建實驗示意圖。下列敘述正確的是()A該實驗證明了RNA是各種生物的遺傳物質B由圖可推知，TMV不屬于逆轉錄病毒C由圖可推知，A型后代和B型后代的蛋白質相同D由圖可推知，TMV在感染煙草時，蛋白質未進入煙草細胞解析：選B該實驗只能證明煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，不能證明其他生物的遺傳物質是RNA，A錯誤；通過酶的作用特點具有專一性，逆轉錄病毒含有逆轉錄酶

18、，逆轉錄酶屬于蛋白質，一種煙草花葉病毒的RNA與另一種煙草花葉病毒的蛋白質組裝，后代的病毒類型與RNA來源的表達相同，即說明煙草花葉病毒不是逆轉錄病毒，B正確；根據(jù)題圖分析可知，A型后代的蛋白質是由A型RNA控制合成，B型后代的蛋白質是由B型的RNA控制合成，兩種蛋白質不同，C錯誤；該實驗結論，缺少實驗進行證實，故不能證明蛋白質未進入煙草，D錯誤。1為了鑒定遺傳物質的化學本質，科學家們做了一系列實驗。 下列關于核酸是遺傳物質的證據(jù)實驗的敘述，正確的是()A35S標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌，子代噬菌體中能檢測到35SB肺炎鏈球菌的活體轉化實驗是證實DNA作為遺傳物質的最早證據(jù)C肺炎鏈球菌的離體

19、轉化實驗中提取的DNA純度越高，轉化效率越高D煙草花葉病毒RNA經(jīng)RNA酶處理后侵染煙草，能使煙草出現(xiàn)感染癥狀解析：選C子代噬菌體是在侵入細菌內部的噬菌體在DNA的指導下，利用細菌體內未標記的原料合成的，故檢測不到含35S標記的子代噬菌體，A錯誤；肺炎鏈球菌的活體轉化實驗只證明了S型細菌中存在某種“轉化因子”，沒有證明DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質，艾弗里的離體轉化實驗是證實DNA是遺傳物質的最早證據(jù)，B錯誤；轉化效率與所提取的S型細菌的DNA純度有關，DNA純度越高，轉化的效率也越高，C正確；煙草花葉病毒RNA經(jīng)RNA酶處理后，RNA被水解，侵染煙草，煙草不能出現(xiàn)感染癥狀，D錯誤。2赫爾希和蔡

20、斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗為DNA是遺傳物質提供了直接證據(jù)。下列關于該實驗的敘述，正確的是()A實驗中可用15N替代32P標記DNAB35S標記組的子代噬菌體有少數(shù)帶有放射性CT2噬菌體所有組分的合成原料都來自大腸桿菌D實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質是DNA解析：選C由于噬菌體的蛋白質外殼和DNA都含有N元素，因此實驗中不可用15N替代32P標記DNA，A錯誤；35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼，而噬菌體侵染細菌時蛋白質外殼沒有進入細菌，而合成子代噬菌體的原料來自細菌自身提供，因此35S標記組的子代噬菌體不帶有放射性，B錯誤；T2噬菌體所有組分的合成原料都來自大腸桿菌自身提供，C正確；實驗證明

21、T2噬菌體的遺傳物質是DNA，D錯誤。3下列關于核酸是遺傳物質的證據(jù)的敘述，正確的是()A在噬菌體侵染細菌實驗中，利用未標記的噬菌體侵染含32P標記的細菌后，檢測發(fā)現(xiàn)子代噬菌體都含有放射性，說明噬菌體的遺傳物質是DNAB在肺炎鏈球菌活體轉化實驗中，將S型肺炎鏈球菌注射到小鼠體內，發(fā)現(xiàn)很多小鼠患肺炎死亡，說明S型肺炎鏈球菌為小鼠致病菌C在肺炎鏈球菌離體轉化實驗中，DNA酶處理S型菌后，S型菌的DNA被降解D在煙草花葉病毒的感染實驗中，單用煙草花葉病毒的RNA就可使煙草出現(xiàn)感染病毒的癥狀解析：選D在噬菌體侵染細菌實驗中，合成子代噬菌體的原料都來自細菌，所以利用未標記的噬菌體侵染含32P標記的細菌后，子代噬菌體都應含有放射性，無法說明噬菌體的遺傳物質是DNA，A錯誤；在肺炎鏈球菌活體轉化實驗中，將S型肺炎鏈球菌注射到小鼠體內，發(fā)現(xiàn)很多小鼠患敗血癥死亡，說明S型肺炎鏈球菌為小鼠致病菌，B錯誤；在肺炎鏈球菌離體轉化實驗中，DNA酶處理S型菌的DNA后，S型菌的DNA被降解，C錯誤；煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，故在煙草花葉病毒的感染實驗中，單用煙草花葉病毒的RNA就可使煙草出現(xiàn)感染病毒的癥狀，D正確。4如圖為T2噬菌體侵染細菌實驗的部分過程，其中表示操作過程。下列