高中生物 第三章 遗传的分子基础 第一节 核酸是遗传物质的证据学案 浙科版必修2-浙科版高一必修2生物学案VIP免费

第一节核酸是遗传物质的证据噬菌体侵染细菌的实验1．T2噬菌体的结构与代谢(1)结构：(2)代谢与增殖[判断]：①T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内。(√)②T2噬菌体在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质合成自身的成分。(√)③当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的子代噬菌体。(√)2．实验过程1．染色体由DNA、蛋白质(组蛋白和非组蛋白)和少量RNA组成，其中DNA和组蛋白是染色体的主要成分。2．证明DNA是遗传物质的经典实验有肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验。前者证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；后者只证明了DNA是遗传物质。3．花叶病毒的感染和重建实验证明RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。4．证明DNA或RNA是遗传物质的实验的共同设计思路是：分离出可能是遗传物质的DNA(或RNA和蛋白质)，分别直接地、独立地观察它们在遗传中的作用。5．一切生物的遗传物质是核酸，即DNA或RNA。凡是细胞生物，遗传物质一定是DNA；病毒的遗传物质是DNA或RNA。6．没有任何实验能证明“DNA是主要的遗传物质”。3．实验结果及结论过程结果分析结论被35S标记的T2噬菌体侵染细菌细菌体内无放射性，T2噬菌体增殖蛋白质外壳留在细菌细胞外，不起作用DNA是遗传物质被32P标记的T2噬菌体侵染细菌细菌体内有放射性，T2噬菌体增殖DNA进入细菌细胞内，指导T2噬菌体的增殖1．科学家为什么把T2噬菌体作为研究DNA是遗传物质的材料？科学家是如何进行研究的？提示：由于T2噬菌体只由DNA和蛋白质两种化学物质组成，DNA是由C、H、O、N、P五种元素组成，而蛋白质除含有C、H、O、N，有的还含有P和S等元素。科学家采用放射性同位素标记法进行研究。2．噬菌体侵染细菌的实验准备中，为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌体？提示：因为噬菌体营寄生生活，只有在细菌体内才能进行增殖，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体，而不能直接用培养基培养噬菌体。3．能否用14C、3H、18O、15N元素来标记噬菌体？能否同时用32P和35S标记噬菌体。提示：都不能，因为DNA和蛋白质中都含有C、H、O、N元素，所以此实验不能用放射性的14C、3H、18O、15N元素标记。若用32P和35S同时标记噬菌体，则无法分清实验中哪种放射性物质进入了大肠杆菌细胞内。4．子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳是在哪里合成的？提示：子代噬菌体的DNA是在所寄生的细菌的细胞内以亲代DNA为模板进行大量复制的，子代蛋白质是以细菌内的氨基酸为原料，利用细菌细胞内的核糖体、能量等进行大量合成的。1．T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程(1)吸附：用尾部的末端(六根尾丝)吸附在大肠杆菌表面。(2)注入：释放出溶菌酶，破坏大肠杆菌的局部细胞膜，噬菌体DNA通过尾管进入大肠杆菌，蛋白质外壳留在外面。(3)复制、合成：在噬菌体DNA的指导下，以大肠杆菌体内的脱氧核苷酸为原料合成噬菌体DNA，以大肠杆菌体内的氨基酸为原料合成噬菌体蛋白质外壳。(4)组装：一个蛋白质外壳装入一个噬菌体DNA分子，组成一个新的噬菌体。(5)释放：大肠杆菌细胞破裂，释放出几十个至几百个子代噬菌体。2．噬菌体侵染细菌实验实验过程实验组别一二设计思路S是蛋白质的特征元素，P是DNA的特征元素，用不同的放射性同位素分别标记DNA和蛋白质，直接地、单独地观察它们的作用标记大肠杆菌含35S的培养基＋无标记的大肠杆菌→含35S的大肠杆菌含32P的培养基＋无标记的大肠杆菌→含32P的大肠杆菌标记噬菌体无标记的噬菌体→侵染含35S的大肠杆菌→含35S的噬菌体无标记的噬菌体→侵染含32P的大肠杆菌→含32P的噬菌体噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体＋无标记的大肠杆菌→混合培养(搅拌后离心)含32P的噬菌体＋无标记的大肠杆菌→混合培养(搅拌后离心)实验结果上清液放射性很高，沉淀物放射性很低上清液放射性很低，沉淀物放射性很高实验分析噬菌体侵染细菌时，含32P的噬菌体DNA进入了细菌体内，而含35S噬菌体蛋白质外壳并未进入细菌体内结论DNA是真正的遗传物质[特别提醒](1)用32P标记实验时，上清液中也有一定的放射性的原因有二：一是保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二是保温时间...