《DNA是主要的遗传物质》导学案第二课时

-1-第三章第1节《DNA是主要的遗传物质》导学案第二课时二、噬菌体侵染细菌的实验（1952年，赫尔希和蔡斯）1.实验方法：。2.实验过程：（1）T2噬菌体的介绍：噬菌体是一种专门寄生在____体内的______.其头部和尾部的外壳由______构成，头部内含有______.T2噬菌体侵染细菌后，会在自身遗传物质的作用下，利用_____体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量的增殖。（2）简述噬菌体侵染细菌的过程（吸附——注入——复制、合成——组装——释放）讨论：①噬菌体有DNA和蛋白质两种组分，用35S和32P分别标记噬菌体的哪一种组分？用14C和18O等同位素可行吗，为什么？____________________________________________________________________。②某同学用含有放射性同位素的普通培养基培养噬菌体，不能得到被标记的噬菌体，为什么？你认为该如何标记噬菌体？（3）观察实验过程，并且思考a、用35S和32P分别标记噬菌体的什么？b、为什么用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA？能否用14C和18O进行标记？c、实验过程中搅拌的目的是什么？离心的目的是什么？e、仔细观察，两组实验的细菌裂解后，新形成的噬菌体有何不同？实验结论是什么？f、理论上,35S标记的一组,沉淀物中没有放射性,为什么会有少量的放射性呢?3.实验得出的结论：____________________________________________4、质疑：(1)DNA是唯一的遗传物质吗？(2)某些不含有DNA的病毒，其遗传物质又是什么呢？三、DNA是主要的遗传物质现代科学研究证明，有些病毒只含有蛋白质和RNA，如烟草花叶病病毒。烟草花叶病病毒中提取出RNA，侵染烟草，结果：＿＿＿＿＿＿＿烟草花叶病病毒中提取出蛋白质，侵染烟草，结果：＿＿＿＿＿＿＿结论：对于这些病毒来说，是它们的遗传物质。总结：因为绝大多数生物的遗传物质是＿＿＿＿＿，只有少数病毒的遗传物质是＿＿＿＿，因此说。今天我们证实了DNA是主要的遗传物质，那么DNA是怎样的物质？在遗传过程中怎样起决定性的作用？这些问题将留给我们以后去研究。-2-思考：1.S型细菌的DNA与R型细菌混合后，后代只有S型细菌吗？2.用3H、14C作噬菌体标记的实验可以吗？3.比较艾弗里的实验和噬菌体侵染细菌实验有何相同和不同点？4.艾弗里实验和噬菌体侵染细菌实验的对照类型相同吗？5.说出下列生物的遗传物质：（1）真核生物：（2）原核生物：（3）病毒：6.噬菌体侵染细菌的实验能证明DNA是主要遗传物质吗？【反馈训练】1、在真核生物中，遗传物质的载体主要是（）A.DNAB.染色体C.细胞核D.基因2、烟草花叶病毒的繁殖方式和进行的场所是（）A.DNA的自我复制，在宿主细胞内B.DNA的自我复制，在病毒体内C.RNA的自我复制，在宿主细胞内D.RNA的自我复制，在病毒体内3、不属于遗传物质载体的是（）A.中心体B.叶绿体C.线粒体D.染色体4、噬菌体侵染细菌的实验不能说明（）A．DNA是遗传物质B.DNA能自我复制C.DNA能控制性状D.DNA能产生可遗传的变异5、用正常的噬菌体（31P，32S）去感染体内含有32P和35S的大肠杆菌，得到子噬菌体所含的元素是（）A、31P、32P、32SB、31P、32P、35SC、31P、32S、35SD、32P、32S、35S6、下列关于染色体与DNA的关系的叙述，确切的是（）A、染色体、DNA都是遗传物质B、DNA是染色体的主要组成成分，染色体是DNA的主要载体C、不同生物中，染色体上具有的DNA数量不同D、DNA在细胞中全部存在于染色体上7、在肺炎双球菌的转化实验中，能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验步骤是（）A、将无毒R型活细菌与有毒S型活细菌混合后培养，发现R型细菌转化为S型细菌B、将无毒R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后培养，发现R型细菌转化为S型细菌C、从加热杀死后的S型细菌中提取DNA、蛋白质和多糖，分别加入培养R型细菌的培养基中，发现R型细菌转化为S型细菌D、从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖，分别加入培养R型细菌的培养基中，发现只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细菌。8、不属于遗传物质载体的是（）A、中心体B、叶绿体C、线粒体D、染色体9、如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素情形为（）-3-蛋白质外壳RNATMVHRV蛋白质外壳RNA（a）（b）AB（a）（b）（c）（d）A.可在外壳中找到15N和35SB.可在DNA中找到15N和32PC.可在外壳中找到15ND.可在DNA中找到15N、32P、35S10、噬菌体在繁殖过程中利用的原料是()A．噬菌体的核苷酸和氨基酸B．噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸C．细菌的核苷酸和氨基酸D．噬菌体的氨基酸和细菌的核苷酸11、噬菌体侵染细菌的实验中新噬菌体的蛋白质外壳是（）Ａ.在细菌的ＤＮＡ指导下，用细菌的物质合成Ｂ.在噬菌体的ＤＮＡ指导下，用噬菌体的物质合成Ｃ.在细菌的ＤＮＡ指导下，用噬菌体的物质合成Ｄ.在噬菌体的ＤＮＡ指导下，用细菌的物质合成12、病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是（）13、（06宁夏）烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟草叶片，但二者致病病斑不同，如图A。有人用这两种病毒做实验，具体步骤和结果如右图B图中(a)、(b)、(c)三个所示，请分析实验结果回答下列问题：(1)、a表示用TMV的____________________感染烟叶，结果。(2)、b表示用感染烟叶，结果。(3)、c表示用和________________组成的“杂种病毒”感染烟叶，结果。（4）、d表示用人工合成的“杂种病毒”产生的后代是。（5）、整个实验说明了。14、做噬菌体侵染细菌实验时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关物质如下表。-4-产生的100个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。试回答：噬菌体细菌核苷酸32P标记31P氨基酸34S35S标记（1）子代噬菌体中，只含有32P的有个，只含有31P的有个，同时含有32P和31P的有个。（2）子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有元素，由此说明；子代噬菌体的蛋白质分子都含有元素，这是因为；子代噬菌体的蛋白质合成的场所是。（3）该实验能够说明：（）A．噬菌体比细菌高等B．DNA是主要的遗传物质C．细菌的遗传物质是DNAD．DNA能控制蛋白质的合成（4）实验中用放射性同位素标记噬菌体时，为何选取35S和32P，这两种同位素分别标记蛋白质和DNA？可否用14C和18O标记？说明理由：。14.赫尔希和蔡斯为了证明噬菌体侵染细菌时，进入细菌的是噬菌体DNA，而不是它的蛋白质外壳，用两种不同的放射性同位素分别标记噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体的DNA。然后再让这两种不同标记的噬菌体分别去侵染未被标记的细菌，从而对此做出实验论证。据分析，噬菌体的蛋白质外壳含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多种氨基酸。现请你完成以下关键性的实验设计：①实验室已制备好分别含3H、14C．15N、18O、32P、35S等6种放射性同位素的微生物培养基。你将选择哪两种培养基分别用于噬菌体蛋白质外壳和噬菌体DNA的标记：_____________。②你用这两种培养基怎样去实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法和这样设计的理由。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③为什么不同时标记同一个噬菌体的蛋白质外壳和DNA______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。④用上述32P和35S标记的噬菌体分别去侵染未标记的大肠杆菌，子代噬菌体的DNA分子中含有_______________(31P、32P)，原因是_______________________________；子代噬菌体的蛋白质中含有____________(32S、35S)，原因是______________________。此实验结果证明了__________________________________________________________。补充材料1、遗传物质的特点：（1）在细胞生长和繁殖过程中能够精确的复制自己；（2）具有储存巨大数量遗传信息的潜在能力；（3）能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢的过程和性状；（4）结构比较稳定，单在特殊的情况下又能发生突变，而且突变之后还能继续复制，并能-5-遗传给后代。1、加热杀死的S型细菌的DNA是否变性？加热到一定程度，蛋白质分子的结构（空间结构）会被破坏，从而变性。而蛋白质是一切生命活动的体现者和主要承担者，因此加热引起的蛋白质变性是导致S型细菌死亡的原因。实验证明，把DNA溶液加热到沸点，可使其氢键断裂，双螺旋解体，但如将其缓慢冷却，分离的单链又可部分．．得以重聚，恢复其螺旋结构。因此，在一定温度范围内，加热不会导致DNA变性。2、朊病毒1996年“疯牛病”在英国以至于全世界引起一场空前的恐慌，一时间人们“谈牛色变”。科学家经过研究发现了该病的致病因素——朊病毒。朊病毒大小只有30～50纳米，电镜下见不到病毒粒子的结构，经负染后见到聚集而成棒状体。通过研究发现，朊病毒对多种因素的灭活作用表现出惊人的抗性。对物理因素，如紫外线照射、电离辐射、超声波以及80～100℃的高温，均有相当的耐受能力。对化学试剂与生化试剂，如甲醛、羟胺、核酸酶等表现出强抗性。但对蛋白酶K、尿素、苯酚、氯仿等不具抗性。在生物学特性上，朊病毒能造成慢病毒性感染而不表现出免疫原性，巨噬细胞能降低甚至灭活朊病毒的感染性，但使用免疫技术又不能检测出有特异性抗体存在，不诱发干扰素的产生，也不受干扰素的作用。总体说，凡能使蛋白质消化、变性、修饰而失活的方法，均可能使朊病毒失活；凡能作用于核酸并使之失活的方法，均不能能使朊病毒失活。由此可见，朊病毒本质上是具有感染性的蛋白质。也就是说，蛋白质也可以作遗传物质。4、无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后，是否全部转化为有毒性的S型活细菌？转化作用的实质是外源DNA（此处指S型细菌的DNA）与受体细胞（此处的部分R细菌）DNA之间发生了重组。在R型活细菌增殖过程中，只有部分R型活细菌的DNA“接纳”了被加热杀死的S型细菌的DNA，即两者的DNA发生了重组，从而被转化为有毒性的S型细菌（有毒性是因为其“DNA组”中带有S型细菌的DNA，从而合成了相应的有毒性的蛋白质）。但是，还有相当一部分R型活细菌DNA未与被杀死的S型细菌的DNA重组，因此，这部分R型活细菌未被转化，增殖所产生的子代仍是无毒性的R型细菌5、如何标记噬菌体噬菌体侵染细菌的过程-6-实验材料T2噬菌体、大肠杆菌过程与结果①标记细菌细菌+含35S的培养基→含35S的细菌细菌+含32P的培养基→含32P的细菌②标记噬菌体噬菌体+含35S的细菌→含35S的噬菌体噬菌体+含32P的细菌→含32P的噬菌体③噬菌体侵染未标记细菌含35S的噬菌体+细菌→上清液放射性高，沉淀物放射性低含32P的噬菌体+细菌→上清液放射性高，沉淀物放射性低实验分析过程③表明，噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌内部，噬菌体的DNA进入了细菌内部结论：子代噬菌体的各种