3.1DNA是主要的遗传物质学案（有答案）

第1节　DNA是主要的遗传物质
1. 总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。
2. 分析“证明DNA是主要的遗传物质”的实验设计思路。
3. 探索相关实验技术在证明“DNA是主要的遗传物质”中的作用。
仔细阅读下面的材料，回答下列问题。
材料1：有丝分裂的细胞增殖过程中，染色体经复制后平均分配到子细胞中去，使子细胞中的染色体数与母细胞保持一致。
材料2：减数分裂前染色体复制一次，细胞分裂两次，产生的配子中染色体只有体细胞的一半，配子经受精作用形成受精卵，染色体数目恢复到正常体细胞数目。
材料3：经分析，染色体的成分是蛋白质和DNA，两者均具有“多样性”的特点，其中DNA含量比较稳定。
材料4：生物具有多样性，不同的生物具有不同的性状；同一种生物的不同个体之间的性状也各不相同。因此，决定生物性状的遗传物质也必须具有多样性。
(1) 人们早期认为生物的遗传物质是蛋白质的原因是什么？
(2) 材料1和2提示我们，遗传与细胞中的什么结构有关？
(3) 请你根据上述材料推测，真核生物的遗传物质是什么？说出理由。
1. 了解实验材料：肺炎链球菌。
阅读教材相关内容，将两种不同类型的肺炎链球菌的特点填在下列表格中。
比较项目 菌体特征（有无荚膜） 菌落特征 毒性
R型菌
S型菌
2. 分析格里菲思的“肺炎链球菌转化实验”（小鼠体内转化实验）。
(1) 观察教材中的格里菲思肺炎链球菌的转化实验的示意图，在表格中填入现象，并通过小组讨论，得出每一组实验的结论，也填在表格中。
实验组 方法 现象（小鼠是否死亡） 从小鼠体内分离出的细菌种类 结论
1 给小鼠注射R型活菌
2 给小鼠注射S型活菌
3 给小鼠注射加热致死 的S型菌
4 给小鼠注射加热致死 的S型菌＋R型活菌
(2) 第1、2两组实验所起的作用是什么？仅做第4组实验为什么不能得出正确的结论？
(3) 格里菲思根据实验结果得出了怎样的推论？
3. 为研究R型肺炎链球菌转化为S型的转化因子是什么，艾弗里和他的同事进行了下图所示的转化实验。请回答相关问题。
第一组　　　　　　 第二至第四组　　　　　　 第五组
(1) 该实验遵循哪些原则？
(2) 实验中的自变量是什么？对照组和实验组分别是哪些组？
(3) 该实验通过什么方法除去单一成分进行研究？其巧妙之处是什么？
(4) 艾弗里是如何区分R型菌和S型菌的？
(5) 本实验能得出什么结论？
下图是T2噬菌体的结构和噬菌体侵染细菌的过程图，请结合教材第45页的图36“噬菌体侵染大肠杆菌的实验示意图”，分析并回答下列问题。
　　　　
(1) 为什么用噬菌体侵染细菌的实验能说明遗传物质是DNA
(2) 在实验中为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA进行标记？用14C和18O同位素标记可以吗？
(3) 实验中，为什么要短时间保温？搅拌和离心的目的分别是什么？
(4) 子代噬菌体的蛋白质和亲本的蛋白质相同，说明蛋白质的合成是受什么物质控制的？
(5) 此实验证明DNA具备遗传物质的哪些特性？实验的结论是什么？
(6) 艾弗里、赫尔希和蔡斯实验中最关键的设计思路是什么？
(7) 右图是艾滋病毒的结构示意图，可以用相同的方法标记并探究吗？
有一些病毒是由蛋白质和RNA组成的，根本就没有DNA，它们的遗传物质又是什么呢？有科学家用烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)做了病毒的重新构建和侵染的实验，实验过程如下图所示。请回答下列问题。
(1) 上述实验说明了车前草病毒的遗传物质是什么？
(2) 请说出下列生物的遗传物质分别是什么。
动物：　　　　　　　　　植物：　　　 　　　　　 　 细菌：　　　　 　　
酵母菌：　　　　　　　　DNA病毒：　　　　　　　 RNA病毒：　　　　
(3) 如何理解“DNA是主要的遗传物质”这句话的含义？
第1节　DNA是主要的遗传物质
【活动方案】
活动一：
(1) 蛋白质具有多样性。
(2) 染色体。
(3) DNA。DNA具有多样性且在前后代细胞和前后代生物体内能保持相对稳定。
活动二：
1. 无　粗糙　无　有　光滑　有
2. (1) 小鼠不死亡　R型活菌　R型活菌无毒性　小鼠死亡　S型活菌　S型活菌有毒性　小鼠不死亡　无　灭活的S型菌无毒性　小鼠死亡　R型、S型活菌　加热致死的S型菌能实现R型活菌向S型活菌的转化
(2) 对照。缺少对照实验。
(3) 杀死的S型肺炎链球菌中存在某种转化因子，能实现R型活菌向S型活菌的转化。
3. (1) 单一变量原则和对照原则。
(2) 实验中的自变量是向培养基中加入的S型菌的成分不同。第一至四组为对照组，第五组为实验组。
(3) 本实验通过酶解法除去单一成分进行研究。巧妙之处是运用“减法原理”，人为除去某个影响因素后，观察实验结果的变化。
(4) 根据菌落的形态区分R型菌和S型菌。
(5) DNA是转化因子，蛋白质、RNA、脂质都不是转化因子。
活动三：
(1) 噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌，其他物质留在细菌外。
(2) 在组成噬菌体的各种大分子有机物中，S只出现在蛋白质中，而P只出现在DNA中，从而可以单独地标记某一种物质。不可以，C和O这两种元素在蛋白质和核酸中均存在，不便于区分这两种物质。
(3) 短时间保温是为了使噬菌体充分侵染细菌，且确保合成的子代噬菌体均在大肠杆菌内，未释放出来。搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体与细菌分离。离心的目的是让上清液析出质量较轻的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。
(4) 噬菌体的DNA。
(5) DNA能进行复制，在前后代中能保持遗传的稳定性，并控制生物的性状等。噬菌体的遗传物质是DNA。
(6) 设法将DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质所起的作用。
(7) 不可以，艾滋病病毒的逆转录酶也是蛋白质，会一起侵入宿主体内。
活动四：
(1) RNA。
(2) DNA　DNA　DNA　DNA　DNA　RNA
(3) 大多数生物的遗传物质是DNA，极少数的没有DNA的病毒的遗传物质是RNA。