-浙科版-必修2-核酸是遺傳物質(zhì)-教案

1、第一節(jié)核酸是遺傳物質(zhì)考試內(nèi)容核心素養(yǎng)1.DNA是遺傳物質(zhì)1.生命觀念基于科學(xué)事實認同DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)。2科學(xué)思維基于歸納與概括，分析肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)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(guān)的結(jié)論的探討，體會實驗設(shè)計的精妙。3科學(xué)探究通過閱讀材料，分析科學(xué)史類實驗的原理、過程等，提煉實驗設(shè)計的相關(guān)要求。2.DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)3.有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA知識點(一)eq blc|rc (avs4alco1(,)DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)1DNA是遺傳物質(zhì)(1)生物體的遺傳物質(zhì)是核酸。(2)真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。2DNA是遺

2、傳物質(zhì)的直接證據(jù)(1)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗肺炎鏈球菌活體轉(zhuǎn)化實驗肺炎鏈球菌離體轉(zhuǎn)化實驗特別說明：DNA不僅可以引起細菌的轉(zhuǎn)化，而且純度越高，轉(zhuǎn)化效率就越高。實驗結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)，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(jié)構(gòu)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(jié)論：在噬菌體中，保證親代與子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA，即DNA是遺傳物質(zhì)。1判斷題(1)肺炎鏈球菌離體轉(zhuǎn)化實驗的成功率與所提取DNA純度有關(guān)。()(2)肺炎鏈球菌活體轉(zhuǎn)化實驗證明加熱殺死的S 型菌中存在DNA這種轉(zhuǎn)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(zhì)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(nèi)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(nèi)，可導(dǎo)致小鼠死亡，這就證明了DNA是遺傳物質(zhì)。()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(zhì)(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(shè)計思路是將S型菌的物質(zhì)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(zhì)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(zhì)，蛋白質(zhì)、莢膜多糖等都不是遺傳物質(zhì)。3肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)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(zhì)不是遺傳物質(zhì)C蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)DDNA是主要的遺傳物質(zhì)解析：選D兩項實驗均只能證明了DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明其他物質(zhì)也可以作為遺傳物質(zhì)，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(zhì)，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(zhì)。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(zhì)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(zhì)變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結(jié)束后隨溫度的恢復(fù)又逐漸恢復(fù)活性。2在肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)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(zhì)、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(zhì)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(zhì)均為DNA。細胞中的RNA主要與蛋白質(zhì)合成及某些催化反應(yīng)(如核酶的催化)有關(guān)。(2)病毒僅含有一種核酸，遺傳物質(zhì)為DNA或RNA。2肺炎鏈球菌離體轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhì)分開采用同位素標記法間接將DNA與蛋白質(zhì)分開(1)遵循了對照原則和單一變量原則；(2)設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開，單獨觀察不同物質(zhì)的作用實驗結(jié)論證實DNA是遺傳物質(zhì)的同時還證實了蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)；說明了

7、遺傳物質(zhì)可發(fā)生可遺傳的變異既證實了DNA是遺傳物質(zhì)，也證實蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)；說明了DNA能控制蛋白質(zhì)的合成；DNA能自我復(fù)制證實了DNA是遺傳物質(zhì)特別提醒(1)肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhì)等物質(zhì)，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(zhuǎn)化實驗。因此，區(qū)分活體與離體轉(zhuǎn)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(zhì)分離，單獨研究每一種物質(zhì)的功能。(2)活體轉(zhuǎn)化實驗與離體轉(zhuǎn)化實驗都遵循了實驗設(shè)計的單一

8、變量的原則，活體轉(zhuǎn)化實驗之所以只能得到在加熱殺死的S型細菌內(nèi)存在某種轉(zhuǎn)化因子，主要原因是未單獨研究S型細菌各物質(zhì)的功能，而是將S型細菌作為一個整體來研究。3關(guān)于肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的幾點說明(1)肺炎鏈球菌活體轉(zhuǎn)化實驗?zāi)茏C明轉(zhuǎn)化因子可耐受高溫加熱后，轉(zhuǎn)化因子仍具有轉(zhuǎn)化能力，可以證明遺傳因子可耐受高溫，但由于未進行物質(zhì)分離研究，因此不能確定轉(zhuǎn)化因子的具體類型。并非所有的R型菌都能被轉(zhuǎn)化由于轉(zhuǎn)化受到DNA的純度、兩種細菌的親緣關(guān)系、受體菌的狀態(tài)等因素的影響，所以轉(zhuǎn)化過程中并不是所有的R型菌都能被轉(zhuǎn)化成S型菌，只是小部分R型菌被轉(zhuǎn)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(nèi)。結(jié)果在S型菌DNA的控制下，利用R型菌體內(nèi)的化學(xué)成分合成了S型菌的DNA和蛋白質(zhì)，從而組裝成了具有毒性的S型菌。(2)肺炎鏈球菌離體轉(zhuǎn)化實驗R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化實驗的成功與否與DNA的純度存在比較大的關(guān)聯(lián)，DNA純度越高，成功的可能性越大。離體轉(zhuǎn)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(zhì)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(nèi)，所以應(yīng)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(zhì)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(zhì)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(dǎo)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(jié)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(zhuǎn)化實驗結(jié)果圖，下列相關(guān)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(jié)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(jié)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(jié)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(nèi)的DNA，所以，若A組處理改為S型菌與DNA酶混合，則實驗結(jié)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(jié)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(nèi)產(chǎn)生抗體和記憶細胞，所以再施加A組處理，則實驗結(jié)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(zhuǎn)化為S型菌，導(dǎo)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(zhì)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(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。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(jié)果分析與結(jié)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(zhì)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(zhì)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(zhì)。()(4)從煙草花葉病毒提取出來的蛋白質(zhì)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(zhì)

14、時，需要用RNA酶和蛋白質(zhì)水解酶。()2在真核生物細胞下列結(jié)構(gòu)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(zhì)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(nèi)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(zhì)外殼和病毒乙的遺傳物質(zhì)RNA重建形成的，而生物的性狀是由遺傳物質(zhì)決定的可知，因此用病毒丙去侵染植物細胞，在植物細胞內(nèi)增殖后產(chǎn)生的新一代病毒與提供遺傳物質(zhì)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(zhì)結(jié)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(nèi)容。(1)煙草花葉病毒不能獨立生活，必須寄生在_內(nèi)，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(jié)論是_。(3)在乙組實驗中觀察到的現(xiàn)象是_花葉病，結(jié)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(zhì)(3)不感染蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)(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(zhì)和RNA，直接利用蛋白質(zhì)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(zhì)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(zhì)功能的喪失，從而影響實驗結(jié)果的準確性。2不同探究實驗的實驗結(jié)論比較1下列關(guān)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(zhì)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(zhì)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(zhì)是RNA，但不能證明

17、生物的遺傳物質(zhì)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(zhì)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(zhì)B由圖可推知，TMV不屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒C由圖可推知，A型后代和B型后代的蛋白質(zhì)相同D由圖可推知，TMV在感染煙草時，蛋白質(zhì)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(zhì)是RNA，不能證明其他生物的遺傳物質(zhì)是RNA，A錯誤；通過酶的作用特點具有專一性，逆轉(zhuǎn)錄病毒含有逆轉(zhuǎn)錄酶

18、，逆轉(zhuǎn)錄酶屬于蛋白質(zhì)，一種煙草花葉病毒的RNA與另一種煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)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(zhuǎn)錄病毒，B正確；根據(jù)題圖分析可知，A型后代的蛋白質(zhì)是由A型RNA控制合成，B型后代的蛋白質(zhì)是由B型的RNA控制合成，兩種蛋白質(zhì)不同，C錯誤；該實驗結(jié)論，缺少實驗進行證實，故不能證明蛋白質(zhì)未進入煙草，D錯誤。1為了鑒定遺傳物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)，科學(xué)家們做了一系列實驗。 下列關(guān)于核酸是遺傳物質(zhì)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(zhuǎn)化實驗是證實DNA作為遺傳物質(zhì)的最早證據(jù)C肺炎鏈球菌的離體

19、轉(zhuǎn)化實驗中提取的DNA純度越高，轉(zhuǎn)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(nèi)部的噬菌體在DNA的指導(dǎo)下，利用細菌體內(nèi)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(zhuǎn)化實驗只證明了S型細菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”，沒有證明DNA是肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)，艾弗里的離體轉(zhuǎn)化實驗是證實DNA是遺傳物質(zhì)的最早證據(jù)，B錯誤；轉(zhuǎn)化效率與所提取的S型細菌的DNA純度有關(guān)，DNA純度越高，轉(zhuǎn)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(zhì)提供了直接證據(jù)。下列關(guān)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(zhì)是DNA解析：選C由于噬菌體的蛋白質(zhì)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(zhì)外殼，而噬菌體侵染細菌時蛋白質(zhì)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(zhì)是DNA，D錯誤。3下列關(guān)于核酸是遺傳物質(zhì)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(zhì)是DNAB在肺炎鏈球菌活體轉(zhuǎn)化實驗中，將S型肺炎鏈球菌注射到小鼠體內(nèi)，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(zhuǎn)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(yīng)含有放射性，無法說明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，A錯誤；在肺炎鏈球菌活體轉(zhuǎn)化實驗中，將S型肺炎鏈球菌注射到小鼠體內(nèi)，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(zhuǎn)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(zhì)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