高中生物第三章第一节核酸是遗传物质的证据学案浙科版必修2.docVIP

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第一节核酸是遗传物质的证据

学习目标

重点难点

1.能记住染色体的组成成分。

2.能说出噬菌体侵染细菌试验的过程和结论。

3.会分析肺炎双球菌转化试验的现象。

4.能说明烟草花叶病毒的感染和重建试验。

重点：核酸是遗传物质的三个证据。

难点：噬菌体侵染细菌试验的分析。

一、染色体的组成成分

染色体由DNA、RNA和蛋白质组成，其中蛋白质又分为组蛋白和非组蛋白。

预习沟通

DNA只存在于染色体上吗？

答案：不是，DNA主要存在于细胞核的染色体上，细胞质的线粒体和叶绿体中也有DNA。

二、噬菌体侵染细菌的试验

1．试验方法：放射性同位素标记法。

2．试验材料：T2噬菌体，它是特地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．试验过程及结果：

（1）被35S标记的噬菌体＋细菌eq\o(――→,\s\up7(培育))子代噬菌体中没有35S。

（2）被32P标记的噬菌体＋细菌eq\o(――→,\s\up7(培育))子代噬菌体中有32P。

4．试验结果分析

（1）噬菌体侵染细菌时，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来遗传的。

5．结论：DNA是遗传物质。

预习沟通

T2噬菌体侵染细菌试验中，能否用3H标记DNA，用15N标记蛋白质？

答案：不能。因为DNA和蛋白质的组成元素中都含C、H、O、N，因此，标记C、H、O或N元素都不能区分DNA和蛋白质。

三、肺炎双球菌转化试验

1．肺炎双球菌

2.活体细菌转化试验

（1）试验过程和现象：

①S型活球菌eq\o(――→,\s\up7(注射))小鼠→死亡。

②R型活球菌eq\o(――→,\s\up7(注射))小鼠→存活。

③加热杀死的S型球菌eq\o(――→,\s\up7(注射))小鼠→存活。

④加热杀死的S型球菌＋R型活球菌eq\o(――→,\s\up7(注射))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．离体细菌转化试验

（1）试验目的：探究转化因子究竟是什么物质。

（2）试验过程和现象：

从活的S型球菌的组成物质分别提纯得到DNA、RNA、蛋白质、多糖等物质，分别与活的R型细菌混合，培育，只有加入S型球菌的DNA才能将R型活球菌转化成S型活球菌。若用DNA酶处理S型球菌的DNA，就不能使R型活球菌转化成S型活球菌，且纯度越高，转化效率就越高。

（3）结论：DNA是遗传物质。

预习沟通

某探讨人员模拟肺炎双球菌转化试验，进行了以下4个试验：

①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注射小鼠

②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注射小鼠

③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射小鼠

④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射小鼠

以上4个试验中小鼠存活的状况怎么样？

答案：①中S型菌DNA已被DNA酶分解，小鼠存活；②中S型菌干脆导致小鼠死亡；③④高温加热后，细菌被杀灭，小鼠存活。

四、烟草花叶病毒的感染和重建试验

1．烟草花叶病毒的组成成分：RNA和蛋白质。

2．侵染过程：

（1）烟草花叶病毒的蛋白质eq\o(――→,\s\up7(侵染))烟草→烟草不患病。

（2）烟草花叶病毒的RNAeq\o(――→,\s\up7(侵染))烟草→烟草患病。

（3）烟草花叶病毒RNA＋RNA酶eq\o(――→,\s\up7(侵染))烟草→烟草不患病。

（4）TMVA型蛋白质＋TMVB型RNA→重建病毒eq\o(――→,\s\up7(侵染))烟草→从烟草中能分别出TMVB型后代。

（5）TMVB型蛋白质＋TMVA型RNA→重建病毒eq\o(――→,\s\up7(侵染))烟草→从烟草中能分别出TMVA型后代。

3．结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。

五、遗传的基本功能单位——基因

基因就是一段有功能的核酸，在大多数生物中是一段DNA，而在RNA病毒中则是一段RNA。

预习沟通

病毒的遗传物质是什么？举例说明。

答案：大多数病毒的遗传物质是DNA，如噬菌体；少数病毒的遗传物质是RNA，如烟草花叶病毒、艾滋病病毒。

一、噬菌体侵染细菌的试验

1．噬菌体的结构是怎样的？

答案：噬菌体是由蛋白质外壳和内部的一个DNA分子组成。其结构如下图：

T2噬菌体的模式图

2．为什么用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的核酸？

答案：噬菌体的蛋白质中含有C、H、O、N、S，噬菌体的核酸中含有C、H、O、N、P，所以用35S标记噬菌体的蛋白质可以跟踪蛋白质的去向，用32P标记噬菌体的核酸可以跟踪核酸的去向，从而确定遗传物质究竟是蛋白质还是核酸。