(共36张PPT)
第3章 基因的本质
蛋白质
DNA
蛋白质
细菌类型 S型细菌 R型细菌
菌落 表面_____ 表面_____
菌体
有荚膜
无荚膜
有无致病性 ___ ___
实验过程 结果分析 结论
R型活细菌 小鼠
________
R型细菌无致病性 加热致死的S型细菌体内含有 ,促使R型活细菌转化为S型活细菌
S型活细菌 小鼠
_______ S型细菌有致病性
③加热致死的S型细菌 小鼠_______
加热致死的S型细菌已失活,致病性消失
_____ _____活细菌 R型活细菌转化为____活细菌,且性状可以遗传
小鼠
DNA
蛋白质
寄生
35S
32P
35S
32P
高
低
低
高
实验结果 35S标记的实验 32P标记的实验
标记部位 蛋白质 DNA
放射性情况 上清液 . .
沉淀物 . .
有无放射性原因 蛋白质未
进入细菌中 DNA进入
细菌中
很高
很低
很低
很高
不死亡
死亡
S型
不死亡
死亡
S型和R型
合作探究
点拨提升
典例研析
合作探究
点拨提升
典例研析
合作探究
点拨提升
典例研析
课堂建构
2
2门世2有
3厚
R型细菌+S型细菌
蛋白酶
R型细菌+S型细菌
细胞提取物
十
RNA酶
R型细菌+S型细菌
酯酶
有B型细菌的培养基上培养
R型细菌+S型细菌
DNA酶
R型细菌
35S标记蛋白侵染
细菌→
搅拌、结果厂上清液放射性高
质的噬茵体
离心
沉淀物放射性低
32P标记DNA侵染细菌→
搅拌、结果
的噬菌体
离心
上清液放射性低
沉淀物放射性高
相互对照
DNA是遗传物质
得出结论
多数认为蛋白质是
生物
早期推测
肺炎链球菌
生物体的遗传物质
结论
DNA是遗
体的
的转化实验
传物质
遗传
物质
后期
DNA是主要
实验验证
噬菌体侵染
结论
DNA是遗
结论
的遗传物质
细菌的实验
传物质
推出
RNA是遗
多数生物的遗传
烟草花叶病
结论
毒重建实验
传物质
物质为DNA第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
（一）基础巩固
1.下图是噬菌体侵染细菌实验的部分步骤示意图,对此实验有关叙述正确的是( )
A.本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B.图示实验步骤中若混合培养后保温时间过长,则上清液中放射性会增强
C.实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开,再分别检测其放射性
D.噬菌体侵染细菌的实验未能证明DNA是主要的遗传物质
解析:噬菌体必须寄生在活细菌中才能培养,所以被35S标记的噬菌体是接种在用含35S的培养基培养的大肠杆菌中获得的,A项错误;图中上清液的放射性很高,说明标记的是噬菌体的蛋白质外壳,不管保温时间长还是短,始终是上清液的放射性很高,B项错误;实验中采用搅拌和离心等手段是为了把吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分开,C项错误;噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,但未能证明DNA是主要的遗传物质,D项正确。
答案:D
2.将甲型病毒的RNA与乙型病毒的蛋白质结合在一起,组成一个新品系,用这个病毒去感染烟草,则在烟草细胞内分离出来的病毒有( )
A.甲型的蛋白质和乙型的RNA B.甲型的RNA和乙型的蛋白质
C.甲型的蛋白质和甲型的RNA D.乙型的蛋白质和乙型的RNA
解析:将甲型病毒的RNA与乙型病毒的蛋白质结合在一起,组成一个新品系,用这个病毒去感染烟草,在烟草细胞内,以甲型病毒的RNA为模板来合成子代病毒的RNA和蛋白质外壳。故在烟草细胞内分离出的病毒为甲型的蛋白质和甲型的RNA。
答案:C
3.下列关于遗传物质的说法,错误的是( )
①真核生物的遗传物质是DNA ②原核生物的遗传物质是RNA ③细胞核的遗传物质是DNA ④细胞质的遗传物质是RNA ⑤HIV的遗传物质是DNA或RNA
A.①②③ B.②③④ C.②④⑤ D.③④⑤
解析:真核生物是由真核细胞组成的,遗传物质是DNA,主要存在于细胞核中,①正确;原核生物由原核细胞组成,遗传物质是DNA,主要位于拟核中,②错误;细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA,③正确、④错误;HIV没有细胞结构,遗传物质是RNA,⑤错误。
答案:C
4.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体,让其侵染未标记的大肠杆菌后,在产生的所有子代噬菌体的组成结构中,能够检测到的标记元素为( )
A.在外壳中只能检测到35S
B.在DNA中能检测到15N和32P
C.在外壳中只能检测到15N
D.在DNA中能检测到15N、32P和35S
解析:15N在亲代噬菌体DNA和蛋白质中都有,32P只存在于亲代噬菌体DNA中,35S只存在于亲代噬菌体蛋白质中;噬菌体侵染细菌后,蛋白质外壳没有进入细菌,其DNA进入细菌,以自身DNA为模板,利用细菌提供原料,所以可在子代噬菌体的DNA中检测到15N和32P,不能检测到35S;子代噬菌体的蛋白质外壳由细菌提供原料合成,不含放射性,所以在子代噬菌体的蛋白质外壳中不能检测到放射性。
答案:B
5.下图为肺炎链球菌转化实验的部分图解,请据图回答下列问题。
(1)该实验是在格里菲思的肺炎链球菌转化实验的基础上进行的,其中格里菲思的实验得出的结论是 。
(2)依据上图所示实验,可以做出 的假设。
(3)为验证(2)的假设,需设计下面甲和乙两组实验:
甲组 乙组
①甲组实验中加入DNA酶的目的是 , 观察到的实验现象是 。
②乙组可观察到的实验现象是 。
解析:(1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验的结论是已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子。(2)同时加入R型细菌和S型细菌的DNA,培养基中会同时生长R型细菌和S型细菌,所以可以做出DNA是促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子的假设。(3)①酶具有催化作用,DNA酶能使DNA水解,所以该实验中加入DNA酶的目的是水解从S型细菌中提取到的DNA;由于S型细菌的DNA被水解,所以观察到的实验现象是培养基中只生长R型细菌。②蛋白质、荚膜多糖不是遗传物质,因此乙组观察到的实验现象是培养基中只生长R型细菌。
答案:(1)已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子 (2)DNA是促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子(遗传物质) (3)①水解从S型细菌中提取到的DNA 培养基中只生长R型细菌 ②培养基中只生长R型细菌
(二)拓展提高
6.下列生物实验探究中,使用的科学方法或技术前后不一致的是( )
A.建立物理模型研究DNA结构与研究减数分裂染色体变化
B.艾弗里用“减法原理”研究肺炎链球菌转化与验证光是光合作用的条件
C.孟德尔用假说—演绎法验证分离定律与摩尔根研究伴性遗传
D.施莱登和施旺运用归纳法建立细胞学说与探究膜的成分和结构
解析:研究DNA分子的结构和研究减数分裂染色体变化均使用了建构物理模型的方法,A项不符合题意;艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,用蛋白酶、RNA酶、DNA酶等处理细胞提取物,是人为去除某种因素的影响,运用了“减法原理”,班廷结扎狗的胰腺导致胰腺萎缩研究胰岛素的作用也是采用了“减法原理”,B项不符合题意;孟德尔用假说—演绎法得出了分离定律,摩尔根也采用假说—演绎法证明了基因在染色体上,C项不符合题意;施莱登和施旺运用不完全归纳法建立细胞学说,科学家在探究细胞膜成分和结构时运用了提出假说和科学验证的方法,D项符合题意。
答案:D
细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段,从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象,如肺炎链球菌转化实验。S型肺炎链球菌有多糖类荚膜,有致病性,对青霉素敏感,菌落表面光滑。在多代培养的S型细菌中分离出了两种突变型:R型,无多糖类荚膜,无致病性,对青霉素敏感,菌落表面粗糙;抗青霉素的S型(记为PenrS 型)。现用PenrS型细菌和R型细菌进行下列实验,对其结果的分析最合理的是
( )
A.甲组中小鼠患败血症,注射青霉素治疗后均可康复
B.乙组中可观察到两种菌落,加青霉素后仍有两种菌落继续生长
C.丙组培养基中含有青霉素,所以生长的菌落是PenrS型细菌
D.丁组中无菌落生长
解析:甲组实验中,小鼠体内的部分R型活细菌能转化形成抗青霉素的S型活细菌,所以小鼠患败血症,注射青霉素后,小鼠不能恢复健康,A项错误;乙实验中,部分R型活细菌能转化形成抗青霉素的S型活细菌,因此培养基上可观察到两种菌落,由于R型细菌不抗青霉素,加青霉素后培养基上只有PenrS型细菌继续生长,B项错误;R型活细菌在含有青霉素的培养基中不能生长,所以不能转化出PenrS型细菌,C项错误;丁组中因为DNA被水解而无转化因子,所以没有PenrS型细菌的生长,且丁组中加入了青霉素,R型细菌也不能生长,故丁组中无菌落生长,D项正确。
答案:D
8.随着对病毒研究的逐渐深入,科学家发现了RNA病毒,并进行了相关实验。回答下列问题。
(1)1956年,科学家用苯酚溶液处理烟草花叶病毒(TMV),使其RNA和蛋白质分开,再让二者分别去感染烟草。结果发现,蛋白质不能感染烟草,RNA可以感染烟草。证明RNA是TMV的遗传物质。本实验最关键的设计思路是 。
(2)若上述观点是正确的,用35S标记的TMV侵染3H标记的烟草,子代病毒存在的放射性元素是 ,该元素存在于 (填物质名称)中。
(3)研究发现,仅用病毒的RNA感染时,感染率很低;用完整病毒感染时,感染率很高。TMV有许多株系,可根据在叶片上形成的病斑差异加以区分。请以苯酚溶液、TMV的S株系和HR株系、正常烟草等适宜材料,设计实验证明RNA是TMV的遗传物质(简要写出实验设计并预测实验结果)。
①实验设计:
;
②实验结果: 。
解析:(1)本实验将RNA与蛋白质分开单独感染烟草,观察它们的作用,所以实验设计的关键思路是把RNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察各自的作用。(2)35S标记蛋白质外壳,而TMV的遗传物质是RNA,不含35S,所以子代中都不含35S,病毒的RNA和蛋白质都含H,并且病毒必须要宿主提供原料,所以子代病毒的蛋白质和RNA都含有3H。(3)根据题干信息可知,本实验的目的是证明RNA是TMV的遗传物质,并且只以RNA侵染时感染率低,因此需要设计重组病毒,实验设计:利用苯酚溶液处理,使S株系和HR株系的蛋白质和RNA分离;将S株系的蛋白质和HR株系的RNA形成重组病毒1,将HR株系的蛋白质和S株系的RNA形成重组病毒2;让S株系、HR株系、重组病毒1和重组病毒2分别侵染烟草,一段时间后观察记录病斑类型。实验结果:S株系与重组病毒2形成的病斑类型相同,HR株系与重组病毒1形成的病斑类型相同。
答案:(1)把RNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察各自的作用 (2)3H RNA和蛋白质 (3)①利用苯酚溶液处理,使S株系和HR株系的蛋白质和RNA分离;将S株系的蛋白质和HR株系的RNA形成重组病毒1,将HR株系的蛋白质和S株系的RNA形成重组病毒2;让S株系、HR株系、重组病毒1和重组病毒2分别侵染烟草,一段时间后观察记录病斑类型(合理即可) ②S株系与重组病毒2形成的病斑类型相同,HR株系与重组病毒1形成的病斑类型相同(合理即可)
