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第1节 DNA是主要的遗传物质
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1.学习目标
(1)说出脱氧核苷酸的化学组成。
1个脱氧核苷酸=1个脱氧核糖+1个磷酸+1个含氮碱基(共4种)
(2)总结肺炎双球菌的转化实验的过程、现象和结论。
①格里菲思实验。
实验过程：
注射R型活细菌→小鼠不死亡;
注射S型活细菌→小鼠死亡，并从小鼠中分离出S型活细菌;
注射加热后杀死的S型细菌→小鼠不死亡。
将R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合后注射→小鼠死亡，并从小鼠中分离出S型活细菌。
实验结论：推测细菌内有一种“转化因子”。
②艾弗里实验。
实验过程：
将S型细菌的构成成分分离提纯后，分别与R型细菌进行培养，从而判断“转化因子”是哪种物质。
实验结论：DNA是遗传物质。
(3)总结噬菌体侵染细菌的实验过程和结论。
实验过程：
一般情况下，32P标记DNA，35S标记蛋白质。噬菌体侵染细菌时，只有噬菌体的DNA进入细菌体内，结果能复制出大量的和亲代噬菌体相同的后代。
实验结论：证明DNA是遗传物质。
(4)说明DNA是主要的遗传物质。
绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
2.学习建议
本节的学习重点是理解和掌握证明DNA是遗传物质的两个经典的实验。知道科学家是怎样发现问题，设计实验，探究科学真理的科学思维和科学方法。特别是艾弗里在前人的基础上进一步探究“转化因子”的实验方法，将细菌各成分分离提纯后分别进行实验，最终证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验中，要明确同位素标记的实验方法，该实验仅证明DNA是遗传物质，并没有证明蛋白质不是遗传物质。学习时要理解“DNA是主要的遗传物质”的原因。
通过对两个实验过程的分析，体会一下科学家的科学思维，科学的实验方法，培养自己分析问题、解决问题的能力，以及发散思维能力。
自我测评
一、选择题
1.噬菌体侵染细菌的实验证明遗传物质是( )。
A.DNAB.RNAC.蛋白质D.DNA和RNA
2.用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验，进入细菌体内的有( )。
A.35S B.32P C.35S和32P D.不含35S和32P
3.肺炎双球菌转化实验中，在培养有R型细菌的A、B、C、D四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，如下图所示。经过培养后进行检查，发现有S型细菌形成的试管是( )。
4.下列各项中，不属于遗传物质的是( )。
①核糖核酸 ②腺嘌呤 ③噬菌体DNA ④脱氧核糖核酸 ⑤核苷酸
A.①② B.①④ C.②⑤ D.④⑤
5.下列各项中，构成DNA分子的基本单位是( )。
A.核苷酸 B.脱氧核糖核酸 C.脱氧核苷酸 D.核糖核酸
6.肺炎双球菌的转化实验中，发生转化的细菌和含转化因子的细菌分别是( )。
A.R型细菌和S型细菌 B.R型细菌和R型细菌
C.S型细菌和S型细菌 D.S型细菌和R型细菌
7.用噬菌体侵染含大量的3H的细菌，待细菌解体后，3H( )。
A.随细菌解体而消失 B.发现于噬菌体的外壳及DNA中
C.仅发现于噬菌体的DNA中 D.仅发现于噬菌体的外壳中
8.下列各项中，不能通过细菌转化实验证实的是( )。
①蛋白质不是遗传物质 ②DNA是遗传物质 ③染色体是遗传物质的主要载体
④在不含DNA的生物体内，RNA就是该生物的遗传物质
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
9.在肺炎双球菌的转化实验中，从加热杀死的S型细菌内可以提取到有活性的( )。
A.蛋白质 B.蛋白质和DNA
C.DNA D.提取不到有活性的物质
10.烟草花叶病毒体内的遗传物质是( )。
A.DNA B.细胞质 C.蛋白质 D.RNA
11.下列各项中，肺炎双球菌转化实验的关键一步是( )。
A.区别出肺炎双球菌的类型
B.无荚膜菌不会使小白鼠得病
C.灭活的有荚膜菌可使无荚膜菌的后代长出荚膜
D.有荚膜菌的DNA可使无荚膜菌的后代长出荚膜
12.下列有关病毒遗传物质的叙述中，正确的是( )。
A.都是脱氧核糖核酸
B.都是核糖核酸
C.同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸
D.有的是脱氧核糖核酸，有的是核糖核酸
二、非选择题
13.某科学家做“噬菌体侵染细菌”实验时，分别用同位素32P和35S作了标记。如下表所示：
|
|
噬菌体成分 |
细菌成分 |
|
核苷酸 |
标记32P |
31P |
|
氨基酸 |
32S |
标记35S |
此实验所得的结果是，子代噬菌体和亲代噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同，请分析并回答下面的问题。
(1)子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是 ，原因是 。
(2)子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是 ，原因是 。
(3)此实验说明了 。
14.下图是噬菌体侵染细菌的示意图，请回答下面的问题。
(1)噬菌体侵染细菌的正确顺序应是 。
(2)图中D表明噬菌体侵染细菌时，留在细菌外面的是 ，注入细菌体内的物质是 。
(3)图中E表明 。
(4)噬菌体侵染细菌实验得出了 是遗传物质的结论。
15.R型肺炎双球菌菌体无多糖类的荚膜，是无毒性细菌;S型肺炎双球菌菌体有多糖类的荚膜，是有毒性细菌，可使人患肺炎或使小鼠患败血症。科学家艾弗里及其同事利用肺炎双球菌来探究什么是遗传物质的问题。
实验材料、用具：S型细菌、R型细菌、DNA酶、培养基、培养皿等。
艾弗里等人先做了以下三组实验：
①S型细菌的蛋白质+R型活细菌→R型菌落;
②S型细菌荚膜的多糖+R型活细菌→R型菌落;
③S型细菌的DNA+R型活细菌→S型菌落。
(1)艾弗里等人后来发现上述实验步骤并不严密，于是又做了第四组实验，请按照①②③中表达式写出第四组实验方法和结果：
④ 。
(2)从上述实验可以得出的结论是 。
(3)从③④组实验可知，S型细菌的DNA能否通过R型细菌的细胞膜? 。
(4)有人认为，上述四组实验并不能说明蛋白质和多糖不是遗传物质，理由是：
。
参考答案
一、选择题
1.A 2.B 3.A 4.C 5.C 6.A 7.B 8.B 9.C 10.D 11.C 12.D
二、非选择题
13.(1)31P和32P 子噬菌体的DNA是以侵入的亲代噬菌体的DNA(含32P)为模板，利用细菌的化学成分(含31P的核苷酸)合成出来的
(2)35S噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳(含32S)未进入，在细菌内，在噬菌体的DNA的控制下，利用细菌内的原料(含35S的氨基酸)合成出新的蛋白质外壳
(3)DNA是遗传物质
14.(1)B→D→A→E→C(2)蛋白质外壳 噬菌体DNA
(3)噬菌体复制完成，形成子噬菌体(4)DNA
15.(1)DNA酶+S型细菌的DNA+R型活细菌S型菌落
(2)DNA是遗传物质
(3)能
(4)没有验证蛋白质、多糖已经进入R型细菌体内
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